МТ-ND1 является геном из митохондриального генома , кодирующий НАДН-убихинон оксидоредуктазы цепь 1 (ND1) белка . [5] Белок ND1 является субъединицей НАДН-дегидрогеназы , которая расположена во внутренней мембране митохондрий и является крупнейшим из пяти комплексов цепи переноса электронов . [6] Варианты гена MT-ND1 человека связаны с митохондриальной энцефаломиопатией, лактоацидозом и инсультоподобными эпизодами (MELAS), синдромом Ли (LS), наследственной оптической невропатией Лебера.(LHON) и увеличивает ИМТ у взрослых. [7] [8] [9]
ND1 | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | ND1 , MTMT-НАДНдегидрогеназы, субъединица 1 (комплекс I), НАДНдегидрогеназы субъединицей 1 | ||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | OMIM : 516000 MGI : 101787 HomoloGene : 5011 GeneCards : ND1 | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Ортологи | |||||||||||||||||||||||||
Разновидность | Человек | Мышь | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ансамбль |
|
| |||||||||||||||||||||||
UniProt |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (мРНК) |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (белок) |
|
| |||||||||||||||||||||||
Расположение (UCSC) | Chr M: 0 - 0 Мб | Chr M: 0 - 0 Мб | |||||||||||||||||||||||
PubMed поиск | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||
|
Состав
MT-ND1 находится в митохондриальной ДНК от 3307 до 4262 пар оснований. [5] Ген MT-ND1 продуцирует белок 36 кДа, состоящий из 318 аминокислот. [10] [11] MT-ND1 - один из семи митохондриальных генов, кодирующих субъединицы фермента NADH-дегидрогеназы (убихинона) , вместе с MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND4L , MT-ND5 и MT. -ND6 . Этот фермент, также известный как Комплекс I , является крупнейшим из респираторных комплексов. Структура имеет L-образную форму с длинным гидрофобным трансмембранным доменом и гидрофильным доменом для периферического плеча, который включает все известные окислительно-восстановительные центры и сайт связывания NADH. Продукт MT-ND1 и остальные субъединицы, кодируемые митохондриями, являются наиболее гидрофобными из субъединиц Комплекса I и образуют ядро трансмембранной области. [6]
Функция
Цепь 1 NADH-убихинон-оксидоредуктазы, кодируемая MT-ND1, представляет собой субъединицу Комплекса I дыхательной цепи, которая, как предполагается, принадлежит к минимальной сборке ядерных белков, необходимых для катализирования дегидрирования NADH и переноса электронов на убихинон (кофермент Q10). [12] Первоначально NADH связывается Complex I и передает два электрона в isoalloxazine кольцо из флавинмононуклеотида (ФМНО) протеза с образованием FMNH 2 . Электроны передаются через серию кластеров железо-сера (Fe-S) в протезной руке и, наконец, к коферменту Q10 (CoQ), который восстанавливается до убихинола (CoQH 2 ). Поток электронов изменяет окислительно-восстановительное состояние белка, что приводит к конформационному изменению и сдвигу p K ионизируемой боковой цепи, которая выкачивает четыре иона водорода из митохондриальной матрицы. [6]
Клиническое значение
Известно, что патогенные варианты митохондриального гена MT-ND1 вызывают мтДНК-ассоциированный синдром Ли , равно как и варианты MT-ATP6 , MT-TL1 , MT-TK , MT-TW , MT-TV , MT-ND2 , MT-ND3. , MT-ND4 , MT-ND5 , MT-ND6 и MT-CO3 . Нарушения выработки митохондриальной энергии приводят к нейродегенеративным нарушениям, таким как синдром Ли, который характеризуется появлением симптомов в возрасте от 12 месяцев до трех лет. Симптомы часто проявляются после вирусной инфекции и включают двигательные нарушения и периферическую невропатию, а также гипотонию, спастичность и мозжечковую атаксию. Примерно половина заболевших умирает от дыхательной или сердечной недостаточности к трехлетнему возрасту. Синдром Ли является наследственным заболеванием по материнской линии, и его диагноз устанавливается путем генетического тестирования вышеупомянутых митохондриальных генов, включая MT-ND1. [7] Мутация m.4171C> A / MT-ND1 также приводит к фенотипу Ли, а также к двусторонним поражениям ствола мозга, поражающим вестибулярные ядра, что приводит к потере зрения, рвоте и головокружению. [8] Эти гены комплекса I были связаны с множеством нейродегенеративных заболеваний, включая наследственную оптическую невропатию Лебера (LHON), митохондриальную энцефаломиопатию с инсульто-подобными эпизодами ( MELAS ), перекрытие между LHON и MELAS, [13] [14] и ранее упомянутый синдром Ли .
Дисфункция митохондрий, вызванная вариантами MT-ND1, MT-ND2 и MT-ND4L , была связана с ИМТ у взрослых и вовлечена в метаболические нарушения, включая ожирение, диабет и гипертензию. [9]
Рекомендации
- ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000198888 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000064341 - 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 .
- ^ а б «Ген Entrez: субъединица 1 НАДН-дегидрогеназы MT-ND1» .
- ^ а б в Voet DJ, Voet JG, Pratt CW (2013). «Глава 18, Митохондриальный синтез АТФ». Основы биохимии (4-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. С. 581–620. ISBN 978-0-47054784-7.
- ^ а б Торберн Д. Р., Рахман С. (1993–2015). «Митохондриальный ДНК-ассоциированный синдром Ли и НАРП» . В Pagon RA, Adam MP, Ardinger HH, Wallace SE, Amemiya A, Bean LJ, Bird TD, Dolan CR, Fong CT, Smith RJ, Stephens K (ред.). GeneReviews [Интернет] . Сиэтл (Вашингтон): Вашингтонский университет, Сиэтл.
- ^ а б Ла Морджиа К., Капорали Л., Гандини Ф., Оливьери А., Тони Ф., Нассетти С., Брунетто Д., Стипа С., Скадуто С., Пармеджиани А., Тонон С., Лоди Р., Торрони А., Карелли В. (май 2014 г.). «Ассоциация мутации мтДНК m.4171C> A / MT-ND1 как с оптической невропатией, так и с двусторонними поражениями ствола мозга» . BMC Neurology . 14 : 116. DOI : 10,1186 / 1471-2377-14-116 . PMC 4047257 . PMID 24884847 .
- ^ а б Flaquer A, Baumbach C, Kriebel J, Meitinger T, Peters A, Waldenberger M, Grallert H, Strauch K (2014). «Митохондриальные генетические варианты, идентифицированные как связанные с ИМТ у взрослых» . PLOS ONE . 9 (8): e105116. Bibcode : 2014PLoSO ... 9j5116F . DOI : 10.1371 / journal.pone.0105116 . PMC 4143221 . PMID 25153900 .
- ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J , Дуан Х., Улен М., Йетс Дж. Р., Апвейлер Р., Ге Дж., Хермякоб Х., Пинг П. (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии кардиального протеома и медицины с помощью специализированной базы знаний» . Циркуляционные исследования . 113 (9): 1043–53. DOI : 10,1161 / CIRCRESAHA.113.301151 . PMC 4076475 . PMID 23965338 .
- ^ «Цепь 1 НАДН-убихинон оксидоредуктазы» . Атлас кардиоорганических белков (COPaKB) .
- ^ «MT-ND1 - НАДН-убихинон оксидоредуктаза цепи 1 - Homo sapiens (Human)» . UniProt.org: центр информации о белках . Консорциум UniProt.
- ^ Spruijt L, Smeets HJ, Hendrickx A, Bettink-Remeijer MW, Maat-Kievit A, Schoonderwoerd KC, Sluiter W., de Coo IF, Hintzen RQ (июнь 2007 г.). «MELAS-ассоциированная мутация ND1, вызывающая наследственную оптическую невропатию Лебера и спастическую дистонию» . Архив неврологии . 64 (6): 890–3. DOI : 10,1001 / archneur.64.6.890 . PMID 17562939 .
- ^ Блейкли Э.Л., де Сильва Р., Кинг А., Шварцер В., Харроуэр Т., Давидек Г., Тернбулл Д. М., Тейлор Р. В. (май 2005 г.). «Синдром перекрытия LHON / MELAS, связанный с мутацией митохондриального гена MTND1» . Европейский журнал генетики человека . 13 (5): 623–7. DOI : 10.1038 / sj.ejhg.5201363 . PMID 15657614 .
дальнейшее чтение
- Торрони А., Ахилли А., Маколей В., Ричардс М., Бандельт Х. Дж. (Июнь 2006 г.). «Сбор плодов дерева мтДНК человека». Тенденции в генетике . 22 (6): 339–45. DOI : 10.1016 / j.tig.2006.04.001 . PMID 16678300 .
- Bodenteich A, Mitchell LG, Polymeropoulos MH, Merril CR (май 1992 г.). «Динуклеотидный повтор в митохондриальной D-петле человека» . Молекулярная генетика человека . 1 (2): 140. DOI : 10,1093 / HMG / 1.2.140-а . PMID 1301157 .
- Лу X, Уокер Т., Макманус Дж. П., Селиги В. Л. (июль 1992 г.). «Дифференциация клеток аденокарциномы толстой кишки человека HT-29 коррелирует с повышенной экспрессией митохондриальной РНК: эффекты трегалозы на рост и созревание клеток». Исследования рака . 52 (13): 3718–25. PMID 1377597 .
- Johns DR, Neufeld MJ, Park RD (сентябрь 1992 г.). «Мутация митохондриальной ДНК ND-6, связанная с наследственной оптической невропатией Лебера». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 187 (3): 1551–7. DOI : 10.1016 / 0006-291X (92) 90479-5 . PMID 1417830 .
- Huoponen K, Vilkki J, Aula P, Nikoskelainen EK, Savontaus ML (июнь 1991 г.). «Новая мутация мтДНК, связанная с наследственной нейроретинопатией зрительного нерва Лебера» . Американский журнал генетики человека . 48 (6): 1147–53. PMC 1683111 . PMID 1674640 .
- Марзуки С., Ноер А.С., Лертрит П., Тьягараджан Д., Капса Р., Уттанапхол П., Бирн Э. (декабрь 1991 г.). «Нормальные варианты митохондриальной ДНК человека и продукты трансляции: создание справочной базы данных». Генетика человека . 88 (2): 139–45. DOI : 10.1007 / bf00206061 . PMID 1757091 . S2CID 28048453 .
- Джонс Д.Р., Берман Дж. (Февраль 1991 г.). «Альтернативные одновременные мутации митохондриальной ДНК комплекса I при наследственной оптической нейропатии Лебера». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 174 (3): 1324–30. DOI : 10.1016 / 0006-291X (91) 91567-V . PMID 1900003 .
- Хауэлл Н., Биндофф Л.А., Маккалоу Д.А., Кубака И., Поултон Дж., Макки Д., Тейлор Л., Тернбулл Д.М. (ноябрь 1991 г.). «Наследственная оптическая нейропатия Лебера: идентификация одной и той же митохондриальной мутации ND1 в шести родословных» . Американский журнал генетики человека . 49 (5): 939–50. PMC 1683233 . PMID 1928099 .
- Майяндер А., Хуопонен К., Савонтаус М.Л., Никоскелайнен Э., Викстрём М. (ноябрь 1991 г.). «Свойства переноса электронов НАДН: убихинонредуктаза в мутациях ND1 / 3460 и ND4 / 11778 наследственной оптической нейроретинопатии Лебера (LHON)» . Письма FEBS . 292 (1-2): 289–92. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (91) 80886-8 . PMID 1959619 . S2CID 26368887 .
- Мораес С.Т., Андреетта Ф., Бонилья Э., Шанске С., ДиМауро С., Шон Э.А. (март 1991 г.). «Репликационно-способная митохондриальная ДНК человека, лишенная промоторной области тяжелой цепи» . Молекулярная и клеточная биология . 11 (3): 1631–7. DOI : 10,1128 / MCB.11.3.1631 . PMC 369459 . PMID 1996112 .
- Хауэлл Н., Кубака И., Сюй М., Маккалоу Д.А. (май 1991 г.). «Наследственная оптическая нейропатия Лебера: участие митохондриального гена ND1 и доказательства внутригенной супрессорной мутации» . Американский журнал генетики человека . 48 (5): 935–42. PMC 1683051 . PMID 2018041 .
- Attardi G, Chomyn A, Doolittle RF, Mariottini P, Ragan CI (1987). «Семь неопознанных рамок считывания митохондриальной ДНК человека кодируют субъединицы НАДН-дегидрогеназы дыхательной цепи». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 51 (1): 103–14. DOI : 10.1101 / sqb.1986.051.01.013 . PMID 3472707 .
- Чомин А., Клитер М.В., Рэган К.И., Райли М., Дулиттл Р.Ф., Аттарди Дж. (Октябрь 1986 г.). «URF6, последняя неопознанная рамка считывания мтДНК человека, кодирует субъединицу НАДН-дегидрогеназы». Наука . 234 (4776): 614–8. Bibcode : 1986Sci ... 234..614C . DOI : 10.1126 / science.3764430 . PMID 3764430 .
- Чомин А., Мариоттини П., Клитер М.В., Раган К.И., Мацуно-Яги А., Хатефи Ю., Дулиттл Р.Ф., Аттарди Дж. (1985). «Шесть неопознанных рамок считывания митохондриальной ДНК человека кодируют компоненты НАДН-дегидрогеназы дыхательной цепи». Природа . 314 (6012): 592–7. Bibcode : 1985Natur.314..592C . DOI : 10.1038 / 314592a0 . PMID 3921850 . S2CID 32964006 .
- Сэнгер Ф., Колсон А.Р., Баррелл Б.Г., Смит А.Дж., Роу Б.А. (октябрь 1980 г.). «Клонирование одноцепочечного бактериофага как помощь в быстром секвенировании ДНК». Журнал молекулярной биологии . 143 (2): 161–78. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (80) 90196-5 . PMID 6260957 .
- Пагани С., Галанте Ю.М. (январь 1983 г.). «Взаимодействие роданезы с митохондриальной НАДН-дегидрогеназой». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 742 (2): 278–84. DOI : 10.1016 / 0167-4838 (83) 90312-6 . PMID 6402020 .
- Андерсон С., Банкир А.Т., Баррелл Б.Г., де Брейн М.Х., Колсон А.Р., Друин Дж., Эперон И.К., Нирлих Д.П., Роу Б.А., Сэнгер Ф., Шрайер П.Х., Смит А.Дж., Стаден Р., Янг И.Г. (апрель 1981 г.). «Последовательность и организация митохондриального генома человека». Природа . 290 (5806): 457–65. Bibcode : 1981Natur.290..457A . DOI : 10.1038 / 290457a0 . PMID 7219534 . S2CID 4355527 .
- Монтойя Дж., Охала Д., Аттарди Дж. (Апрель 1981 г.). «Отличительные особенности 5'-концевых последовательностей митохондриальных мРНК человека». Природа . 290 (5806): 465–70. Bibcode : 1981Natur.290..465M . DOI : 10.1038 / 290465a0 . PMID 7219535 . S2CID 4358928 .
- Хораи С., Хаясака К., Кондо Р., Цугане К., Такахата Н. (январь 1995 г.). «Недавнее африканское происхождение современного человека выявлено с помощью полных последовательностей гоминоидной митохондриальной ДНК» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 92 (2): 532–6. Bibcode : 1995PNAS ... 92..532H . DOI : 10.1073 / pnas.92.2.532 . PMC 42775 . PMID 7530363 .
- Накагава И., Икегами Х., Ямато Е., Такекава К., Фудзисава Т., Хамада Ю., Уэда Х., Утигата И., Мики Т., Кумахара Ю. (апрель 1995 г.). «Новая мутация митохондриальной ДНК, связанная с инсулинозависимым сахарным диабетом». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 209 (2): 664–8. DOI : 10.1006 / bbrc.1995.1550 . PMID 7733935 .
- Delmiro A, Rivera H, García-Silva MT, García-Consuegra I, Martín-Hernández E, Quijada-Fraile P, de Las Heras RS, Moreno-Izquierdo A, Martín MÁ, Arenas J, Martínez-Azorín F (декабрь 2013 г.) . «Секвенирование всего экзома идентифицирует вариант митохондриального гена MT-ND1, связанный с эпилептической энцефалопатией: синдром Веста, эволюционирующий в синдром Леннокса-Гасто». Мутация человека . 34 (12): 1623–7. DOI : 10.1002 / humu.22445 . PMID 24105702 .
- Musumeci O, Andreu AL, Shanske S, Bresolin N, Comi GP, Rothstein R, Schon EA, DiMauro S (июнь 2000 г.). «Внутригенная инверсия мтДНК: новый тип патогенной мутации у пациента с митохондриальной миопатией» . Американский журнал генетики человека . 66 (6): 1900–4. DOI : 10.1086 / 302927 . PMC 1378040 . PMID 10775530 .
Внешние ссылки
- Масс-спектрометрическая характеристика MT-ND1 на COPaKB