Расположение гена MT-ND2 в митохондриальном геноме человека. MT-ND2 - один из семи митохондриальных генов НАДН-дегидрогеназы (желтые прямоугольники).
МТ-ND2 является ген из митохондриального генома , кодирующей НАДН - дегидрогеназы 2 (ND2) белка . [5] Белок ND2 является субъединицей НАДН-дегидрогеназы (убихинона) , которая расположена во внутренней мембране митохондрий и является крупнейшим из пяти комплексов цепи переноса электронов . [6] Варианты человеческого MT-ND2 связаны с митохондриальной энцефаломиопатией, лактоацидозом и приступами, похожими на инсульт (MELAS), синдромом Ли (LS), наследственной оптической невропатией Лебера (LHON) и повышением ИМТ у взрослых.[7] [8] [9]
СОДЕРЖАНИЕ
1 Структура
2 Функция
3 Клиническое значение
4 ссылки
5 Дальнейшее чтение
6 Внешние ссылки
Структура [ править ]
MT-ND2 находится в митохондриальной ДНК от 4 470 до 5 511 пары оснований. [5] Ген MT-ND2 продуцирует белок массой 39 кДа, состоящий из 347 аминокислот. [10] [11] MT-ND2 - один из семи митохондриальных генов, кодирующих субъединицы фермента NADH-дегидрогеназы (убихинона) , вместе с MT-ND1 , 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 гидрофильнымдомен для периферического плеча, который включает все известные окислительно-восстановительные центры и сайт связывания NADH. Продукт MT-ND2 и остальные субъединицы, кодируемые митохондриями, являются наиболее гидрофобными из субъединиц Комплекса I и образуют ядро трансмембранной области. [6]
Функция [ править ]
Продукт MT-ND2 представляет собой субъединицу Комплекса I дыхательной цепи, который, как полагают, принадлежит к минимальной сборке ядерных белков, необходимых для катализирования дегидрирования НАДН 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 митохондриального матрикса. [6]
Клиническое значение [ править ]
Известно, что патогенные варианты митохондриального гена MT-ND2 вызывают мтДНК-ассоциированный синдром Ли , равно как и варианты MT-ATP6 , MT-TL1 , MT-TK , MT-TW , MT-TV , MT-ND1 , 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 больных 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-ND2. [7] Эти гены комплекса I были связаны с множеством нейродегенеративных заболеваний, включаяНаследственная оптическая нейропатия Лебера (LHON), митохондриальная энцефаломиопатия с инсультоподобными эпизодами ( MELAS ) и ранее упомянутый синдром Ли . [8]
Дисфункция митохондрий, вызванная вариантами MT-ND2, MT-ND1 и MT-ND4L , была связана с ИМТ у взрослых и вовлечена в метаболические нарушения, включая ожирение, диабет и гипертензию. [9]
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000198763 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000064345 - 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 .
^ a b «Ген Entrez: субъединица 2 НАДН-дегидрогеназы MT-ND2» .
^ a b c 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.
^ a b 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 С, 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 V (2014). «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 .
^ Б Flaquer А, Баумбы С, Kriebel Дж, Meitinger Т, Петерс А, Waldenberger М, Grallert Н, Штраухи К (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 Дж., 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 .
^ "MT-ND2 - НАДН-убихинон оксидоредуктаза цепь 2 - Homo sapiens (Человек)" . UniProt.org: центр информации о белках . Консорциум UniProt.
Дальнейшее чтение [ править ]
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 .
Lin FH, Lin R, Wisniewski HM, Hwang YW, Grundke-Iqbal I., Healy-Louie G, Iqbal K (январь 1992 г.). «Обнаружение точечных мутаций в кодоне 331 митохондриальной субъединицы 2 НАДН-дегидрогеназы в мозге Альцгеймера». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 182 (1): 238–46. DOI : 10.1016 / S0006-291X (05) 80136-6 . PMID 1370613 .
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 .
Brown MD, Voljavec AS, Lott MT, Torroni A, Yang CC, Wallace DC (январь 1992 г.). «Мутации комплекса I и III митохондриальной ДНК, связанные с наследственной оптической невропатией Лебера» . Генетика . 130 (1): 163–73. PMC 1204789 . PMID 1732158 .
Марзуки С., Ноер А.С., Лертрит П., Тьягараджан Д., Капса Р., Уттанафол 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 .
Мораес С.Т., Андреетта Ф., Бонилла 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 .
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., Раган 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 .
Андерсон С., Банкир А.Т., Баррелл Б.Г., де Брюин М.Х., Колсон А.Р., Друин Дж., Эперон И.С., 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 современных людей выявлено с помощью полных последовательностей гоминоидных митохондриальных 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 .
Ридер MJ, Тейлор С.Л., Тобе за кадром, Никерсон Д.А. (февраль 1998 г.). «Автоматизация идентификации вариаций ДНК с использованием качественного повторного секвенирования флуоресценции: анализ митохондриального генома человека» . Исследования нуклеиновых кислот . 26 (4): 967–73. DOI : 10.1093 / NAR / 26.4.967 . PMC 147367 . PMID 9461455 .
Wise CA, Sraml M, Easteal S (январь 1998 г.). «Нарушение нейтральности в гене субъединицы 2 митохондриальной НАДН-дегидрогеназы у людей, но не у шимпанзе» . Генетика . 148 (1): 409–21. PMC 1459762 . PMID 9475751 .
Эндрюс Р.М., Кубака И., Чиннери П.Ф., Лайтаулерс Р.Н., Тернбулл Д.М., Хауэлл Н. (октябрь 1999 г.). «Повторный анализ и пересмотр кембриджской эталонной последовательности митохондриальной ДНК человека» . Генетика природы . 23 (2): 147. DOI : 10.1038 / 13779 . PMID 10508508 . S2CID 32212178 .
Ingman M, Kaessmann H, Pääbo S, Gyllensten U (декабрь 2000 г.). «Вариации митохондриального генома и происхождение современного человека». Природа . 408 (6813): 708–13. Bibcode : 2000Natur.408..708I . DOI : 10.1038 / 35047064 . PMID 11130070 . S2CID 52850476 .
Finnilä S, Lehtonen MS, Majamaa K (июнь 2001 г.). «Филогенетическая сеть европейской мтДНК» . Американский журнал генетики человека . 68 (6): 1475–84. DOI : 10,1086 / 320591 . PMC 1226134 . PMID 11349229 .
Внешние ссылки [ править ]
Масс-спектрометрическая характеристика MT-ND2 на COPaKB
