Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Митохондриальная 5-demethoxyubiquinone гидроксилаза ( DMQ гидроксилаза ), также известная как кофермент Q7, гидроксилазы , является ферментом , который в организме человека кодируется COQ7 геном . Ген clk-1 ( clock-1 ) кодирует этот белок, который необходим для биосинтеза убихинона у червя Caenorhabditis elegans и других эукариот . Мыши вариант гена называется MCLK-1 , а человек, плодовая мушка и дрожжевой гомолог COQ7 (кофермент Q биосинтеза белка 7). [5] [6]

CLK-1 не следует путать с неродственным человеческим белком CLK1, который играет роль в сплайсинге РНК .

Структура [ править ]

Белок имеет два повтора из примерно 90 аминокислот , которые содержат два консервативных мотива, которые, как предполагается, важны для координации железа. Структура и функция гена высоко консервативны у разных видов. [7]

В C. Элеганс белок содержит 187 аминокислотных остатков (20 кДа ), человеческий гомологов 217 аминокислотных остатков (24 кДа, ген , состоящий из шести экзонов , охватывающих 11 кб и расположенный на хромосоме 16 ). [8]

Митохондриальная функция [ править ]

Убихинон представляет собой небольшой редокс-активный липид, который содержится в большинстве клеточных мембран, где он действует как кофактор во многих клеточных окислительно-восстановительных процессах, включая транспорт митохондрий электронов . В качестве кофактора убихинон часто участвует в процессах, которые производят активные формы кислорода (АФК). Кроме того, убихинон является одним из основных эндогенных антиоксидантов клетки. Фермент CLK-1 отвечает за гидроксилирование 5-деметоксиубихинона до 5-гидроксиубихинона.

Было показано, что мутации в гене связаны с увеличением продолжительности жизни . [5] [7] Дефекты гена замедляют различные процессы развития и физиологические процессы, включая клеточный цикл, эмбриогенез, постэмбриональный рост, ритмическое поведение и старение. [9]

Ядерная функция [ править ]

CLK-1 и COQ7 преимущественно локализуются в митохондриях, чтобы участвовать в пути биосинтеза убихинона, который там находится. Однако небольшой пул CLK-1 и COQ7 перемещается в ядро ​​в ответ на продукцию ROS нормально функционирующими митохондриями как в клетках червей, так и в клетках человека соответственно. [10] Транслокация CLK-1 и COQ7 представляет собой ретроградный путь передачи сигналов от митохондрий к ядру, который подавляет митохондриальные стрессовые реакции. Считается, что митохондриальный и ядерный пулы CLK-1 независимо вносят вклад в регуляцию продолжительности жизни червей. Считается, что ядерная форма CLK-1 и COQ7 регулирует экспрессию генов посредством неустановленного механизма.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000167186 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000030652 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ a b Ewbank JJ, Barnes TM, Lakowski B, Lussier M, Bussey H, Hekimi S (февраль 1997 г.). «Структурное и функциональное сохранение гена времени clk-1 Caenorhabditis elegans». Наука . 275 (5302): 980–3. DOI : 10.1126 / science.275.5302.980 . PMID 9020081 . S2CID 32191959 .  
  6. ^ «Ген Entrez: гомолог кофермента Q7 COQ7, убихинон (дрожжи)» .
  7. ^ а б Лю Х, Цзян Н., Хьюз Б., Биграс Э, Шубридж Э, Хекими С. (октябрь 2005 г.). «Эволюционное сохранение clk-1-зависимого механизма долголетия: потеря mclk1 увеличивает клеточную пригодность и продолжительность жизни у мышей» . Genes Dev . 19 (20): 2424–34. DOI : 10,1101 / gad.1352905 . PMC 1257397 . PMID 16195414 .  
  8. ^ Asaumi S, Kuroyanagi Н, Н Секи, Shirasawa Т (июнь 1999 г.). "Ортологи гена долголетия Caenorhabditis elegans clk-1 у мышей и людей". Геномика . 58 (3): 293–301. DOI : 10.1006 / geno.1999.5838 . PMID 10373327 . 
  9. ^ Felkai S, Эубанк JJ, Лемье J, Лаббе JC, Коричневый GG, Hekimi S (апрель 1999). «CLK-1 контролирует дыхание, поведение и старение нематоды Caenorhabditis elegans» . EMBO J . 18 (7): 1783–92. DOI : 10.1093 / emboj / 18.7.1783 . PMC 1171264 . PMID 10202142 .  
  10. Перейти ↑ Monaghan RM, Barnes RG, Fisher K, Andreou T, Rooney N, Poulin GB, Whitmarsh AJ (июнь 2015 г.). «Ядерная роль респираторного фермента CLK-1 в регуляции митохондриальных стрессовых реакций и долголетия» . Природа клеточной биологии . 17 (6): 782–92. DOI : 10.1038 / ncb3170 . PMC 4539581 . PMID 25961505 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Маруяма К., Сугано С. (1994). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Джин . 138 (1–2): 171–4. DOI : 10.1016 / 0378-1119 (94) 90802-8 . PMID  8125298 .
  • Судзуки Ю., Ёситомо-Накагава К., Маруяма К. и др. (1997). «Создание и характеристика полноразмерной библиотеки кДНК, обогащенной по 5'-концу». Джин . 200 (1–2): 149–56. DOI : 10.1016 / S0378-1119 (97) 00411-3 . PMID  9373149 .
  • Йонассен Т., Профт М., Рандес-Гил Ф. и др. (1998). «Гомолог дрожжевого Clk-1 (Coq7 / Cat5) представляет собой митохондриальный белок, участвующий в синтезе кофермента Q» . J. Biol. Chem . 273 (6): 3351–7. DOI : 10.1074 / jbc.273.6.3351 . PMID  9452453 .
  • Асауми С., Куроянаги Х., Секи Н., Ширасава Т. (1999). "Ортологи гена долголетия Caenorhabditis elegans clk-1 у мышей и людей". Геномика . 58 (3): 293–301. DOI : 10.1006 / geno.1999.5838 . PMID  10373327 .
  • Вайо З., Кинг Л. М., Йонассен Т. и др. (2000). «Сохранение гена времени clk-1 Caenorhabditis elegans от дрожжей до человека: ген, необходимый для биосинтеза убихинона с потенциальными последствиями для старения». Мамм. Геном . 10 (10): 1000–4. DOI : 10.1007 / s003359901147 . PMID  10501970 . S2CID  13800512 .
  • Хартли Дж. Л., Темпл Г. Ф., Браш Массачусетс (2001). «Клонирование ДНК с использованием сайт-специфической рекомбинации in vitro» . Genome Res . 10 (11): 1788–95. DOI : 10.1101 / gr.143000 . PMC  310948 . PMID  11076863 .
  • Wiemann S, Weil B, Wellenreuther R, et al. (2001). «К каталогу генов и белков человека: секвенирование и анализ 500 новых полных белков, кодирующих кДНК человека» . Genome Res . 11 (3): 422–35. DOI : 10.1101 / гр . GR1547R . PMC  311072 . PMID  11230166 .
  • Симпсон Дж. К., Велленройтер Р., Поустка А. и др. (2001). «Систематическая субклеточная локализация новых белков, идентифицированных с помощью крупномасштабного секвенирования кДНК» . EMBO Rep . 1 (3): 287–92. DOI : 10.1093 / embo-reports / kvd058 . PMC  1083732 . PMID  11256614 .
  • Стенмарк П., Грюнлер Дж., Матссон Дж. И др. (2001). «Новый член семейства белков карбоксилата железа. Coq7 (clk-1), мембраносвязанная гидроксилаза, участвующая в биосинтезе убихинона» . J. Biol. Chem . 276 (36): 33297–300. DOI : 10.1074 / jbc.C100346200 . PMID  11435415 .
  • Такахаши М., Асауми С., Хонда С. и др. (2001). «Мышиный ортолог coq7 / clk-1 спас замедленное ритмическое поведение и увеличил продолжительность жизни мутанта clk-1 longevity у Caenorhabditis elegans». Biochem. Биофиз. Res. Commun . 286 (3): 534–40. DOI : 10.1006 / bbrc.2001.5439 . PMID  11511092 .
  • Ри С. (2002). «CLK-1 / Coq7p - это монооксигеназа DMQ и новый член семейства белков карбоксилата железа» . FEBS Lett . 509 (3): 389–94. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (01) 03099-X . PMID  11749961 . S2CID  28650687 .
  • Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2003). «Создание и первоначальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей кДНК человека и мыши» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 99 (26): 16899–903. DOI : 10.1073 / pnas.242603899 . PMC  139241 . PMID  12477932 .
  • Ота Т., Сузуки Ю., Нисикава Т. и др. (2004). «Полное секвенирование и характеристика 21 243 полноразмерных кДНК человека» . Nat. Genet . 36 (1): 40–5. DOI : 10,1038 / нг1285 . PMID  14702039 .
  • Виманн С., Арльт Д., Хубер В. и др. (2004). «От ORFeome к биологии: конвейер функциональной геномики» . Genome Res . 14 (10B): 2136–44. DOI : 10.1101 / gr.2576704 . PMC  528930 . PMID  15489336 .
  • Мехрле А., Розенфельдер Х., Шупп И. и др. (2006). «База данных LIFEdb в 2006 году» . Nucleic Acids Res . 34 (выпуск базы данных): D415–8. DOI : 10.1093 / NAR / gkj139 . PMC  1347501 . PMID  16381901 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Расположение человеческого гена COQ7 в браузере генома UCSC .
  • Подробная информация о гене человека COQ7 в браузере генома UCSC .