• митохондриальное слияние • негативная регуляция внутреннего апоптотического сигнального пути, вызванного стрессом эндоплазматического ретикулума • организация внутренней митохондриальной мембраны • поддержание митохондриального генома • деление митохондрий • ответ на стимул • негативная регуляция высвобождения цитохрома с из митохондрий • старение • организация митохондрий • позитивная регуляция развития дендритов • клеточное старение • аксональный транспорт митохондрий • положительная регуляция митохондриального слияния • позитивная регуляция созревания нейронов • зрительное восприятие • процесс апоптоза • полимеризация белков семейства динаминов, участвующих в делении митохондрий • регуляция процесса апоптоза • внутриклеточное распределение митохондрий • позитивная регуляция морфогенеза дендритного позвоночника • морфогенез митохондрий • ответ на мышечную активность • метаболический процесс GTP • клеточный ответ на стимул глюкозы • клеточный ответ на гипоксию • мембранные канальцы • ответ на электрический раздражитель • реакция на уровни питательных веществ • олигомеризация белковых комплексов • импорт кальция в митохондрии • развитие сетчатки глаза камерного типа • развитие улитки • позитивная регуляция клеточного ответа на инсулиновый стимул • клеточный ответ на L-глутамат • негативная регуляция апоптотического процесса • позитивная регуляция сигнального пути рецептора инсулина • слияние мембран • ответ на куркумин
Динамина-подобный белок 120 кДа, митохондриальная является белком , который в организме человека кодируется OPA1 гена . [5] [6] Этот белок регулирует слияние митохондрий и структуру крист во внутренней митохондриальной мембране (IMM) и способствует синтезу АТФ и апоптозу [7] [8] [9] и маленьким круглым митохондриям. [10] Мутации в этом гене связаны с доминантной атрофией зрительного нерва (DOA), что приводит к потере зрения, слуха, сокращению мышц и связанным с ними дисфункциям. [6] [7] [11]
СОДЕРЖАНИЕ
1 Структура
2 Функция
3 Клиническое значение
4 взаимодействия
5 См. Также
6 Ссылки
7 Дальнейшее чтение
8 Внешние ссылки
Структура [ править ]
Сообщалось о восьми вариантах транскрипта, кодирующих различные изоформы, полученных в результате альтернативного сплайсинга экзона 4, и двух новых экзонов, названных 4b и 5b, для этого гена. [6] Они подпадают под два типа изоформ: длинные изоформы (L-OPA1), которые прикрепляются к IMM, и короткие изоформы (S-OPA1), которые локализуются в межмембранном пространстве (IMS) рядом с внешней митохондриальной мембраной (OMM ). [12] S-OPA1 образуется в результате протеолиза L-OPA1 в сайтах расщепления S1 и S2 с удалением трансмембранного домена. [9]
Функция [ править ]
Этот генный продукт представляет собой ядерно-кодируемый митохондриальный белок, сходный с динамином-родственными GTPases. Это компонент митохондриальной сети. [6] Белок OPA1 располагается на внутренней митохондриальной мембране, где он регулирует слияние митохондрий и структуру крист. [7] OPA1 опосредует митохондриальное слияние в сотрудничестве с митофузинами 1 и 2 и участвует в ремоделировании крист за счет олигомеризации двух L-OPA1 и одного S-OPA1, которые затем взаимодействуют с другими белковыми комплексами для изменения структуры крист. [8] [13] Его регулирующая функция крист также способствует его роли в окислительном фосфорилировании и апоптозе, так как он необходим для поддержания митохондриальной активности во время доступности низкоэнергетических субстратов. [7][8] [9] Кроме того, стабилизация митохондриальных крист с помощью OPA1 защищает от митохондриальной дисфункции, высвобождения цитохрома с и продукции активных форм кислорода , предотвращая, таким образом, гибель клеток. [14] Митохондриальные транспортеры SLC25A могут обнаруживать эти низкие уровни и стимулировать олигомеризацию OPA1, что приводит к сужению крист, усилению сборки АТФ-синтазы и увеличению продукции АТФ. [8] Стресс из-за апоптотической реакции может препятствовать олигомеризации OPA1 и препятствовать слиянию митохондрий. [9]
Клиническое значение [ править ]
Мутации в этом гене были связаны с атрофией зрительного нерва типа 1 , которая является доминантно наследуемой оптической невропатией, приводящей к прогрессирующей потере остроты зрения, что во многих случаях приводит к юридической слепоте. [6] Доминантная атрофия зрительного нерва (DOA), в частности, была связана с мутациями в домене GTPase OPA1, что привело к нейросенсорной тугоухости, атаксии, сенсомоторной нейропатии, прогрессирующей внешней офтальмоплегии и митохондриальной миопатии. [7] [11] Поскольку мутации могут приводить к дегенерации волокон слухового нерва, кохлеарные имплантаты предоставляют терапевтические средства для улучшения порогов слуха и восприятия речи у пациентов с потерей слуха, вызванной OPA1. [7]
Слияние митохондрий с участием OPA1 и MFN2 может быть связано с болезнью Паркинсона . [11]
Взаимодействия [ править ]
Было показано, что OPA1 взаимодействует с:
Переносчики аденонуклеотидов , [8]
АТФ-синтаза , [8]
ЧЧД3 , [8]
Митофилин , [8]
Prohibitin , [8]
SAMM50 , [8] и
SLC25A . [8]
См. Также [ править ]
Оптическая нейропатия Кьера
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000198836 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000038084 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Votruba МЫ, Мур, Бхаттачарий SS (январь 1998). «Демонстрация эффекта основателя и точное картирование доминантного локуса атрофии зрительного нерва на 3q28-qter методом неравновесия по сцеплению: исследование 38 родословных Британских островов». Генетика человека . 102 (1): 79–86. DOI : 10.1007 / s004390050657 . PMID 9490303 . S2CID 26060748 .
^ a b c d e "Ген Энтреза: OPA1 атрофия зрительного нерва 1 (аутосомно-доминантный)" .
^ a b c d e f Santarelli R, Росси R, Scimemi P, Cama E, Valentino ML, La Morgia C, Caporali L, Liguori R, Magnavita V, Monteleone A, Biscaro A, Arslan E, Carelli V (март 2015 г.) . «ОПА1-связанная слуховая невропатия: место поражения и исход кохлеарной имплантации» . Мозг . 138 (Pt 3): 563–76. DOI : 10,1093 / мозг / awu378 . PMC 4339771 . PMID 25564500 .
^ a b c d e f g h i j k Паттен Д.А., Вонг Дж., Хачо М., Субанье В., Майлу Р. Дж., Пилон-Ларос К., Маклаурин Дж. Г., Парк Д. С., Макбрайд Н. М., Тринкл-Малкахи Л., Харпер М. Э., Жермен M, Slack RS (ноябрь 2014 г.). «OPA1-зависимая модуляция крист необходима для клеточной адаптации к метаболическим потребностям» . Журнал EMBO . 33 (22): 2676–91. DOI : 10.15252 / embj.201488349 . PMC 4282575 . PMID 25298396 .
^ a b c d Ананд Р., Вай Т., Бейкер М.Дж., Кладт Н., Шаусс А.С., Ругарли Е., Лангер Т. (март 2014 г.). «Протеаза i-AAA YME1L и OMA1 расщепляют OPA1, чтобы уравновесить слияние и деление митохондрий» . Журнал клеточной биологии . 204 (6): 919–29. DOI : 10,1083 / jcb.201308006 . PMC 3998800 . PMID 24616225 .
^ Wiemerslage л, Ли D (2016). «Количественная оценка морфологии митохондрий в нейритах дофаминергических нейронов с использованием нескольких параметров» . J Neurosci Methods . 262 : 56–65. DOI : 10.1016 / j.jneumeth.2016.01.008 . PMC 4775301 . PMID 26777473 .
^ a b c Carelli V, Musumeci O, Caporali L, Zanna C, La Morgia C, Del Dotto V, Porcelli AM, Rugolo M, Valentino ML, Iommarini L, Maresca A, Barboni P, Carbonelli M, Trombetta C, Valente EM , Патергнани С., Джорджи С., Пинтон П., Риццо Дж., Тонон С., Лоди Р., Авони П., Лигуори Р., Баруцци А., Тоскано А., Зевиани М. (март 2015 г.). «Синдромный паркинсонизм и деменция, связанные с миссенс-мутациями OPA1» . Анналы неврологии . 78 (1): 21–38. DOI : 10.1002 / ana.24410 . PMC 5008165 . PMID 25820230 .
^ Fülöp L, Rajki A, D Катона, Szanda G, сплюнул (декабрь 2013). «Внемитохондриальный OPA1 и функция надпочечников» (PDF) . Молекулярная и клеточная эндокринология . 381 (1–2): 70–9. DOI : 10.1016 / j.mce.2013.07.021 . PMID 23906536 . S2CID 5657510 .
^ Фюлоп л, Szanda G, Enyedi В, Р Várnai, сплюнул (2011). «Влияние OPA1 на передачу сигналов Ca²⁺ в митохондриях» . PLOS ONE . 6 (9): e25199. DOI : 10.1371 / journal.pone.0025199 . PMC 3182975 . PMID 21980395 .
^ Варанита Т, Сориано МЭ, Романелло В, Заглия Т, Кинтана-Кабрера Р, Семензато М, Менабо Р, Коста V, Сивилетто Г, Пеше П, Вискоми С, Зевиани М, Ди Лиза Ф, Монжилло М, Сандри М, Скоррано L (июнь 2015 г.). «OPA1-зависимый путь ремоделирования митохондриальных крист контролирует атрофическое, апоптотическое и ишемическое повреждение ткани» . Клеточный метаболизм . 21 (6): 834–44. DOI : 10.1016 / j.cmet.2015.05.007 . PMC 4457892 . PMID 26039448 .
Дальнейшее чтение [ править ]
Олихон А., Гийу Е., Делеттр С., Ландес Т., Арнауне-Пеллокен Л., Эморин Л.Дж., Милс В., Далояу М., Хамель С., Амати-Бонно П., Бонно Д., Рейнир П., Ленаерс Дж., Беленгер П. (2006). «Митохондриальная динамика и болезнь, OPA1» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток . 1763 (5–6): 500–9. DOI : 10.1016 / j.bbamcr.2006.04.003 . PMID 16737747 .
Pawlikowska P, Orzechowski A (2007). «[Роль трансмембранных GTPases в морфологии и активности митохондрий]». Постэпы Биохимии . 53 (1): 53–9. PMID 17718388 .
Нагасе Т., Исикава К., Миядзима Н., Танака А., Котани Х., Номура Н., Охара О. (февраль 1998 г.). «Прогнозирование кодирующих последовательностей неидентифицированных генов человека. IX. Полные последовательности 100 новых клонов кДНК из мозга, которые могут кодировать большие белки in vitro» . Исследования ДНК . 5 (1): 31–9. DOI : 10.1093 / dnares / 5.1.31 . PMID 9628581 .
Делеттр С., Ленарс Дж., Гриффоин Дж. М., Гигарель Н., Лоренцо К., Беленгер П., Пеллокен Л., Гросджордж Дж., Тюрк-Карел С., Перре Е., Астари-Декекер С., Ласкеллек Л., Арно Б., Дюкомман Б., Каплан Дж., Амель CP (октябрь 2000 г.). «Ядерный ген OPA1, кодирующий митохондриальный белок, связанный с динамином, мутировал при доминантной атрофии зрительного нерва». Генетика природы . 26 (2): 207–10. DOI : 10.1038 / 79936 . PMID 11017079 . S2CID 24514847 .
Александр С., Вотруба М., Пеш Ю.Е., Тизелтон Д.Л., Майер С., Мур А., Родригес М., Келлнер Ю., Лео-Коттлер Б., Обургер Г., Бхаттачарья С.С., Виссинджер Б. (октябрь 2000 г.). «OPA1, кодирующий связанную с динамином GTPase, мутировал при аутосомно-доминантной атрофии зрительного нерва, связанной с хромосомой 3q28». Генетика природы . 26 (2): 211–5. DOI : 10.1038 / 79944 . PMID 11017080 . S2CID 8314863 .
Тумс С., Марчбанк, штат Нью-Джерси, Макки Д.А., Крейг Д.Э., Ньюбери-Экоб Р.А., Беннетт С.П., Визе С.Дж., Десаи С.П., Блэк Г.С., Патель Н., Теймори М., Маркхэм А.Ф., Инглхерн С.Ф., Черчилль А.Дж. (июнь 2001 г.). «Спектр, частота и пенетрантность мутаций OPA1 при доминантной атрофии зрительного нерва» . Молекулярная генетика человека . 10 (13): 1369–78. DOI : 10.1093 / HMG / 10.13.1369 . PMID 11440989 .
Thiselton DL, Alexander C, Morris A, Brooks S, Rosenberg T., Eiberg H, Kjer B., Kjer P, Bhattacharya SS, Votruba M (ноябрь 2001 г.). «Мутация сдвига рамки считывания в экзоне 28 гена OPA1 объясняет высокую распространенность доминантной атрофии зрительного нерва в популяции Дании: доказательства эффекта основателя». Генетика человека . 109 (5): 498–502. DOI : 10.1007 / s004390100600 . PMID 11735024 . S2CID 23854938 .
Делетр К., Гриффоин Дж. М., Каплан Дж., Дольфус Х., Лоренц Б., Фейвр Л., Ленарс Дж., Беленгер П., Хамель С. П. (декабрь 2001 г.). «Спектр мутаций и варианты сплайсинга в гене OPA1». Генетика человека . 109 (6): 584–91. DOI : 10.1007 / s00439-001-0633-у . PMID 11810270 . S2CID 19099209 .
Аунг Т., Окака Л., Эбенезер Н.Д., Моррис А.Г., Кравчак М., Тиселтон Д.Л., Александр К., Вотруба М., Брайс Г., Чайлд А.Х., Фрэнсис П.Дж., Хитчингс Р.А., Леманн О.Дж., Бхаттачарья С.С. (январь 2002 г.). «Главный маркер глаукомы с нормальным напряжением: ассоциация с полиморфизмом в гене OPA1». Генетика человека . 110 (1): 52–6. DOI : 10.1007 / s00439-001-0645-7 . PMID 11810296 . S2CID 20733038 .
Мисака Т., Мияшита Т., Кубо Ю. (май 2002 г.). «Первичная структура динамин-связанной митохондриальной GTPase мыши и ее распределение в головном мозге, субклеточная локализация и влияние на морфологию митохондрий» . Журнал биологической химии . 277 (18): 15834–42. DOI : 10.1074 / jbc.M109260200 . PMID 11847212 .
Thiselton DL, Alexander C, Taanman JW, Brooks S, Rosenberg T., Eiberg H, Andreasson S, Van Regemorter N, Munier FL, Moore AT, Bhattacharya SS, Votruba M (июнь 2002 г.). «Комплексное исследование мутаций в гене OPA1 у пациентов с аутосомно-доминантной атрофией зрительного нерва». Исследовательская офтальмология и визуализация . 43 (6): 1715–24. PMID 12036970 .
Аунг Т., Окака Л., Эбенезер Н.Д., Моррис А.Г., Брайс Г., Чайлд А.Х., Хитчингс Р.А., Леманн О.Дж., Бхаттачарья С.С. (май 2002 г.). «Изучение связи между полиморфизмом OPA1 и глаукомой: сравнение первичной открытоугольной глаукомы нормального и высокого напряжения». Генетика человека . 110 (5): 513–4. DOI : 10.1007 / s00439-002-0711-9 . PMID 12073024 . S2CID 13588421 .
Olichon A, Emorine LJ, Descoins E, Pelloquin L, Brichese L, Gas N, Guillou E, Delettre C, Valette A, Hamel CP, Ducommun B, Lenaers G, Belenguer P (июль 2002 г.). «Человеческий динамин-родственный белок OPA1 прикреплен к внутренней митохондриальной мембране, обращенной к межмембранному пространству» . Письма FEBS . 523 (1–3): 171–6. DOI : 10.1016 / S0014-5793 (02) 02985-X . PMID 12123827 . S2CID 45592235 .
Marchbank NJ, Craig JE, Leek JP, Toohey M, Churchill AJ, Markham AF, Mackey DA, Toomes C, Inglehearn CF (август 2002 г.). «Делеция гена OPA1 в семействе доминантной атрофии зрительного нерва: доказательство того, что гаплонедостаточность является причиной заболевания» . Журнал медицинской генетики . 39 (8): 47e – 47. DOI : 10.1136 / jmg.39.8.e47 . PMC 1735190 . PMID 12161614 .
Сато М., Хамамото Т., Сео Н., Кагава И., Эндо Х. (январь 2003 г.). «Дифференциальная сублокализация изоформ белка OPA1, связанного с динамином, в митохондриях». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 300 (2): 482–93. DOI : 10.1016 / S0006-291X (02) 02874-7 . PMID 12504110 .
Олихон А., Барико Л., Газ Н., Гийу Э, Валетт А., Беленгер П., Ленаерс Г. (март 2003 г.). «Потеря OPA1 нарушает структуру и целостность внутренней митохондриальной мембраны, что приводит к высвобождению цитохрома с и апоптозу» . Журнал биологической химии . 278 (10): 7743–6. DOI : 10.1074 / jbc.C200677200 . PMID 12509422 .
Симидзу С., Мори Н., Киши М., Сугата Х., Цуда А., Кубота Н. (февраль 2003 г.). «Новая мутация в гене OPA1 у японского пациента с атрофией зрительного нерва». Американский журнал офтальмологии . 135 (2): 256–7. DOI : 10.1016 / S0002-9394 (02) 01929-3 . PMID 12566046 .
Внешние ссылки [ править ]
Запись GeneReview / NCBI / NIH / UW об атрофии зрительного нерва типа 1
