NDUFS4 - NDUFS4
НАДН - дегидрогеназы белок [убихинон] железо-4 серы, митохондриальная (NDUFS4) , также известный как NADH-убихинон оксидоредуктазы 18 кДа субъединицы представляет собой фермент , который у человека кодируется NDUFS4 гена . Этот ген кодирует кодируемую ядром вспомогательную субъединицу дыхательной цепи митохондриальной мембраны НАДН-дегидрогеназу ( комплекс I , или НАДН: убихинон-оксидоредуктаза). Комплекс I удаляет электроны из НАДН и передает их акцептору электронов убихинону . Мутации в этом гене могут вызывать дефицит митохондриального комплекса I, такой как синдром Ли .
Состав
NDUFS4 расположен на д руку из хромосомы 5 в положении 11.2 и имеет 8 экзонов . Ген NDUFS4 продуцирует белок 20,1 кДа, состоящий из 175 аминокислот . NDUFS4, белок, кодируемый этим геном, является членом семейства субъединиц комплекса I NDUFS4. Это белок периферической мембраны, расположенный на матричной стороне внутренней митохондриальной мембраны . NDUFS4 является компонентом железо-серного (IP) фрагмента фермента и содержит домен транзитного пептида , 4 витка, 6 бета-цепей и 4 альфа-спирали . Альтернативный сплайсинг приводит к множеству вариантов транскрипции.
Функция
Комплекс I, или НАДН : убихинон оксидоредуктаза , первый мультисубъединичный ферментный комплекс митохондриальной дыхательной цепи , играет жизненно важную роль в производстве клеточного АТФ , основного источника энергии для многих важных процессов в живых клетках. Он удаляет электроны из НАДН и передает их через ряд различных связанных с белками окислительно-восстановительных центров к электроноакцептору убихинону. В хорошо связанных митохондриях поток электронов приводит к генерации АТФ за счет создания градиента протонов через внутреннюю мембрану. Комплекс I состоит по крайней мере из 41 субъединицы, из которых 7 кодируются митохондриальным геномом (ND1-6, ND4L ), а остальные - ядерными генами.
Клиническое значение
Мутации в гене NDUFS4 связаны с дефицитом митохондриального комплекса I, который является аутосомно-рецессивным . Этот дефицит является наиболее частым ферментативным дефектом при нарушениях окислительного фосфорилирования . Дефицит митохондриального комплекса I демонстрирует крайнюю генетическую гетерогенность и может быть вызван мутацией в генах, кодируемых ядром, или генах, кодируемых митохондриями. Нет очевидных корреляций генотип-фенотип , и вывод о лежащей в основе основе клинической или биохимической картине затруднен, если не невозможен. Однако большинство случаев вызвано мутациями в генах, кодируемых ядром. Он вызывает широкий спектр клинических расстройств, от летального неонатального заболевания до нейродегенеративных расстройств у взрослых. Фенотипы включают макроцефалию с прогрессирующей лейкодистрофией , неспецифическую энцефалопатию , гипертрофическую кардиомиопатию , миопатию , заболевание печени , синдром Ли , наследственную оптическую невропатию Лебера и некоторые формы болезни Паркинсона . Комплекс I дефицит с аутосомно - рецессивных результатов наследования от мутации в генах ядерно-закодированы субъединицы, в том числе NDUFV1 , NDUFV2 , NDUFS1 , NDUFS2 , NDUFS3 , NDUFS6 , NDUFS7 , NDUFS8 , NDUFA2 , NDUFA11 , NDUFAF3 , NDUFAF10 , NDUFB3 , NDUFB9 , ACAD9 , FOXRED1 , и MTFMT .
Взаимодействия
Было показано, что NDUFS4 имеет 58 бинарных белок-белковых взаимодействий, включая 57 сопряженных взаимодействий. NDUFS4, похоже, взаимодействует с UBE2G2 .
использованная литература
дальнейшее чтение
- Leshinsky-Silver E, Lebre AS, Minai L, Saada A, Steffann J, Cohen S, Rötig A, Munnich A, Lev D, Lerman-Sagie T (июль 2009 г.). «Мутации NDUFS4 вызывают синдром Ли с преимущественным поражением ствола мозга». Молекулярная генетика и метаболизм . 97 (3): 185–9. DOI : 10.1016 / j.ymgme.2009.03.002 . PMID 19364667 .
- Папа С., Сарданелли А.М., Скакко С., Петруццелла В., Техникова-Доброва З., Вергари Р., синьориль А. (февраль 2002 г.). «НАДН: убихинон оксидоредуктаза (комплекс I) дыхательной цепи млекопитающих и каскада цАМФ». Журнал биоэнергетики и биомембран . 34 (1): 1–10. DOI : 10,1023 / A: 1013863018115 . PMID 11860175 . S2CID 464581 .
- Pilkington SJ, Skehel JM, Gennis RB, Walker JE (февраль 1991 г.). «Связь между митохондриальной НАДН-убихинонредуктазой и бактериальной НАД-восстанавливающей гидрогеназой». Биохимия . 30 (8): 2166–75. DOI : 10.1021 / bi00222a021 . PMID 1900194 .
- Лоффен Дж. Л., Трипельс Р. Х., ван ден Хеувел Л. П., Шуэльке М., Бускенс К. А., Смитс Р. Дж., Трайбелс Дж. М., Смейтинк Дж. А. (декабрь 1998 г.). «кДНК восьми ядерно-кодируемых субъединиц НАДН: убихинон оксидоредуктаза: характеристика кДНК комплекса I человека завершена». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 253 (2): 415–22. DOI : 10.1006 / bbrc.1998.9786 . PMID 9878551 .
- Triepels RH, Hanson BJ, van den Heuvel LP, Sundell L, Marusich MF, Smeitink JA, Capaldi RA (март 2001 г.). «Дефекты человеческого комплекса I могут быть устранены с помощью анализа моноклональных антител на отдельные паттерны сборки субъединиц» . Журнал биологической химии . 276 (12): 8892–7. DOI : 10.1074 / jbc.M009903200 . PMID 11112787 .
- Papa S, Scacco S, Sardanelli AM, Vergari R, Papa F, Budde S, van den Heuvel L, Smeitink J (февраль 2001 г.). «Мутация в гене NDUFS4 комплекса I отменяет цАМФ-зависимую активацию комплекса у ребенка со смертельным неврологическим синдромом» . Письма FEBS . 489 (2–3): 259–62. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (00) 02334-6 . PMID 11165261 . S2CID 19479174 .
- Петруццелла В., Вергари Р., Пуцциферри И., Боффоли Д., Ламантеа Е., Зевиани М., Папа С. (март 2001 г.). «Нонсенс мутация в гене NDUFS4, кодирующем субъединицу 18 кДа (AQDQ) комплекса I, отменяет сборку и активность комплекса у пациента с синдромом Ли» . Молекулярная генетика человека . 10 (5): 529–35. DOI : 10.1093 / HMG / 10.5.529 . PMID 11181577 .
- Роф MJ, Reijngoud DJ, Jeneson JA, Berger R, de Meer K (апрель 2002 г.). «Потребление кислорода в состоянии покоя и АДФ in vivo увеличиваются при миопатии из-за дефицита комплекса I». Неврология . 58 (7): 1088–93. DOI : 10,1212 / wnl.58.7.1088 . PMID 11940698 . S2CID 22331396 .
- Ли Б. Х., Ли Х., Сюн Л., Чжу Дж. К. (июнь 2002 г.). «Дефект митохондриального комплекса I нарушает регулируемую холодом экспрессию ядерных генов» . Растительная клетка . 14 (6): 1235–51. DOI : 10.1105 / tpc.010433 . PMC 150777 . PMID 12084824 .
- Папа С. (сентябрь 2002 г.). «Ядерный ген NDUFS4 комплекса I митохондрий и каскад цАМФ» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1555 (1–3): 147–53. DOI : 10.1016 / S0005-2728 (02) 00270-0 . PMID 12206907 .
- Бенит П., Штеффанн Дж., Лебон С., Кретьен Д., Кадхом Н., де Лонле П., Гольденберг А., Думес И., Доммерг М., Растин П., Мюнних А., Ретиг А. (май 2003 г.). «Генотипирование микросателлитных ДНК-маркеров в предполагаемых локусах болезни в инбредных / мультиплексных семьях с дефицитом комплекса I дыхательной цепи позволяет быстро идентифицировать новую нонсенс-мутацию (IVS1nt-1) в гене NDUFS4 при синдроме Ли». Генетика человека . 112 (5–6): 563–6. DOI : 10.1007 / s00439-002-0884-2 . PMID 12616398 . S2CID 22740945 .
- Scacco S, Petruzzella V, Budde S, Vergari R, Tamborra R, Panelli D, van den Heuvel LP, Smeitink JA, Papa S (ноябрь 2003 г.). «Патологические мутации человеческого гена NDUFS4 18-кДа (AQDQ) субъединицы комплекса I влияют на экспрессию белка и сборку и функцию комплекса» . Журнал биологической химии . 278 (45): 44161–7. DOI : 10.1074 / jbc.M307615200 . PMID 12944388 .
- Будде С.М., ван ден Хеувел Л.П., Смитс Р.Дж., Складал Д., Майр Дж.А., Боелен С., Петруцелла В., Папа С., Смейтинк Дж. А. (2004). «Клиническая гетерогенность у пациентов с мутациями в гене NDUFS4 митохондриального комплекса I». Журнал наследственных метаболических заболеваний . 26 (8): 813–5. DOI : 10,1023 / Б: BOLI.0000010003.14113.af . PMID 14765537 . S2CID 32625090 .
- Папа С., Петруццелла В., Скакко С., Вергари Р., Панелли Д., Тамборра Р., Корси П., Пиччиариелло М., Ламбо Р., Бертини Е., Санторелли FM (март 2004 г.). «Дыхательный комплекс I в развитии мозга и генетических заболеваниях». Нейрохимические исследования . 29 (3): 547–60. DOI : 10,1023 / Б: NERE.0000014825.42365.16 . PMID 15038602 . S2CID 13042768 .
- Петруцелла В., Панелли Д., Торрако А., Стелла А., Папа С. (июль 2005 г.). «Мутации в гене NDUFS4 митохондриального комплекса I изменяют стабильность вариантов сплайсинга» . Письма FEBS . 579 (17): 3770–6. DOI : 10.1016 / j.febslet.2005.05.035 . PMID 15975579 . S2CID 34771085 .
- Тао В.А., Воллшайд Б., О'Брайен Р., Энг Дж. К., Ли XJ, Боденмиллер Б., Уоттс Д. Д., Худ Л., Эберсолд Р. (август 2005 г.). «Количественный анализ фосфопротеома с использованием химии конъюгации дендримеров и тандемной масс-спектрометрии». Природные методы . 2 (8): 591–8. DOI : 10.1038 / nmeth776 . PMID 16094384 . S2CID 20475874 .
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в общественном достоянии .