Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Механизм НАДН-дегидрогеназы: 1. Семь первичных центров железа и серы служат для переноса электронов от места дегидратации НАДН к убихинону. Обратите внимание, что N7 не встречается у эукариот. 2. Происходит восстановление убихинона (CoQ) до убихинола (CoQH 2 ). 3. Энергия окислительно-восстановительной реакции приводит к конформационным изменениям, позволяя ионам водорода проходить через четыре трансмембранных спиральных канала.

Дыхательный комплекс I , EC 7.1.1.2 (также известный как NADH: убихинон оксидоредуктаза , тип I НАДН - дегидрогеназа и митохондриальный комплекс I ) представляет собой первый крупный белковый комплекс из дыхательных цепей многих организмов от бактерий до человека. Он катализирует перенос электронов от НАДН к коэнзиму Q10 (CoQ10) и перемещает протоны через внутреннюю митохондриальную мембрану эукариот или плазматическую мембрану бактерий.

Дыхательный комплекс I
Идентификаторы
СимволДыхательный комплекс I
OPM суперсемейство246
Белок OPM6g72
Мембранома255
НАДН: убихинонредуктаза (H + -транслокация).
Идентификаторы
ЕС нет.1.6.5.3
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
BRENDABRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
Структуры PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmigo / QuickGO
Поиск
ЧВКстатьи
PubMedстатьи
NCBIбелки

Этот фермент необходим для нормального функционирования клеток, а мутации в его субъединицах приводят к широкому спектру наследственных нервно-мышечных и метаболических нарушений. Дефекты этого фермента ответственны за развитие нескольких патологических процессов, таких как ишемия / реперфузионное повреждение ( инсульт и инфаркт миокарда ), болезнь Паркинсона и другие.

Функция [ править ]

НАД + в НАДН.
FMN в FMNH 2 .
CoQ в CoQH 2 .

Комплекс I является первым ферментом митохондриальной цепи переноса электронов . В цепи переноса электронов есть три фермента, передающих энергию, - НАДН: убихинон оксидоредуктаза (комплекс I), кофермент Q - цитохром с редуктаза (комплекс III) и цитохром с оксидаза (комплекс IV). [1] Комплекс I - самый крупный и сложный фермент цепи переноса электронов. [2]

Реакция, катализируемая комплексом I:

НАД + Н + + CoQ + 4H + на входе → НАД + + CoQH 2 + 4H + на выходе

В этом процессе, сложные транслоцируется четыре протонов через внутреннюю мембрану на молекулу окисленного NADH , [3] [4] [5] помогает построить электрохимический потенциал разницы используется для производства АТФ . Комплекс I Escherichia coli (НАДН-дегидрогеназа) способен перемещать протоны в том же направлении к установленному Δψ , что показывает, что в испытанных условиях связывающим ионом является H + . [6] Транспорт Na + в обратном направлении наблюдался, и хотя Na +не был необходим для каталитической активности или протонного транспорта, его присутствие увеличивало последнее. H + был перемещен комплексом Paracoccus denitrificans I, но в этом случае на транспорт H + не влиял Na + , и транспорт Na + не наблюдался. Возможно, E.coli , комплекс I имеет два участка энергии связи (один Na + не зависит , а другой Na + зависит), как это наблюдалось для Rhodothermus Marinus комплекса I, в то время как соединительный механизм из P. denitrificans фермент полностью Na +независимый. Также возможно, что другой переносчик катализирует захват Na + . Передача энергии комплексом I с помощью протонной перекачки не может быть исключительной для фермента R. marinus . Антипортовая активность Na + / H +, по- видимому, не является общим свойством комплекса I. [6] Однако существование Na + -транслокационной активности комплекса I все еще остается под вопросом.

Реакция может быть обращена вспять - это называется восстановлением NAD + с помощью аэробного сукцината убихинолом - в присутствии высокого мембранного потенциала, но точный каталитический механизм остается неизвестным. Движущей силой этой реакции является потенциал на мембране, который может поддерживаться либо за счет гидролиза АТФ, либо за счет комплексов III и IV во время окисления сукцината. [7]

Комплекс I может играть роль в запуске апоптоза . [8] Фактически, была показана корреляция между митохондриальной активностью и запрограммированной гибелью клеток (PCD) во время развития соматического эмбриона. [9]

Комплекс I не гомологичен семейству Na + -транслоцирующих NADH-дегидрогеназ (NDH) ( TC # 3.D.1 ), члену суперсемейства, переносящего Na + Mrp .

В результате окисления двух молекул НАДН до НАД +, три молекулы АТФ могут быть произведены Комплексом IV ниже по течению дыхательной цепи.

Механизм [ править ]

Общий механизм [ править ]

Все окислительно-восстановительные реакции происходят в гидрофильном домене комплекса I. НАДН первоначально связывается с комплексом I и передает два электрона простетической группе флавинмононуклеотида (ФМН) фермента, создавая ФМНН 2 . Акцептор электронов - изоаллоксазиновое кольцо - FMN идентичен таковому у FAD . Электроны затем переносятся через FMN через ряд кластеров железо-сера (Fe-S) [10] и, наконец, к коферменту Q10 (убихинону). Этот поток электронов изменяет окислительно-восстановительное состояние белка, вызывая конформационные изменения белка, которые изменяют значения p K ионизируемой боковой цепи и заставляют четыре иона водорода откачиваться из митохондриального матрикса.[11] Убихинон (CoQ) восстанавливает два электрона до убихинола (CoQH 2 ). [1]

Механизм переноса электронов [ править ]

Предлагаемый путь переноса электронов до восстановления убихинона выглядит следующим образом: НАДН - ФМН - N3 - N1b - N4 - N5 - N6a - N6b - N2 - Q, где Nx - это соглашение о маркировке кластеров железа и серы. [10] Высокий восстановительный потенциал кластера N2 и относительная близость других кластеров в цепи обеспечивают эффективный перенос электронов на большие расстояния в белке (со скоростью передачи от NADH к кластеру железо-сера N2 около 100 мкс). [12] [13]

Равновесная динамика Комплекса I в основном определяется окислительно-восстановительным циклом хинона. В условиях высокой протонной движущей силы (и, соответственно, пула с концентрацией убихинола) фермент работает в обратном направлении. Убихинол окисляется до убихинона, и в результате высвобождающиеся протоны уменьшают движущую силу протона. [14]

Механизм транслокации протонов [ править ]

Сочетание протонной транслокации и транспорта электронов в Комплексе I в настоящее время предлагается как непрямое (дальнодействующие конформационные изменения) в отличие от прямого (окислительно-восстановительные промежуточные соединения в водородных насосах, как в гемовых группах Комплексов III и IV ). [10]Архитектура гидрофобной области комплекса I показывает множество переносчиков протонов, которые механически связаны между собой. Три центральных компонента, которые, как полагают, вносят вклад в это событие долгосрочного конформационного изменения, - это pH-связанный кластер N2 железо-сера, восстановление хинона и субъединицы трансмембранной спирали плеча мембраны. Трансдукция конформационных изменений для управления трансмембранными переносчиками, связанными «соединительным стержнем» во время восстановления убихинона, может составлять два или три из четырех протонов, перекачиваемых на окисленный NADH. Оставшийся протон должен перекачиваться путем прямого связывания в сайте связывания убихинона. Предполагается, что механизмы прямого и непрямого взаимодействия учитывают накачку четырех протонов. [15]

Близость кластера N2 к ближайшему остатку цистеина приводит к конформационным изменениям при восстановлении соседних спиралей, что приводит к небольшим, но важным изменениям в общей конформации белка. [16] Дальнейшие исследования электронного парамагнитного резонанса переноса электронов показали, что большая часть энергии, которая высвобождается во время последующего восстановления CoQ, приходится на конечную стадию образования убихинола из семихинона , что свидетельствует о механизме «однократного удара» H + -транслокации ( т.е. все четыре протона перемещаются по мембране одновременно). [14] [17] Альтернативные теории предлагают «двухтактный механизм», в котором каждый шаг уменьшения (семихинон и убихинол ) приводит к прохождению двух протонов в межмембранное пространство. [18] [19]

Образующийся в результате убихинол, локализованный в мембранном домене, взаимодействует с отрицательно заряженными остатками в плече мембраны, стабилизируя конформационные изменения. [10] антипортер механизм (Na + / H + своп) был предложен использовать доказательство консервативных остатков Asp в мембранной руке. [20] Присутствие остатков Lys, Glu и His обеспечивает возможность протонирования (протонирование с последующим событием депротонирования через мембрану), управляемое pK a остатков. [10]

Состав и структура [ править ]

НАДН: убихинон оксидоредуктаза - самый крупный из респираторных комплексов. У млекопитающих фермент содержит 44 отдельных водорастворимых белка периферической мембраны, которые прикреплены к составным компонентам мембраны. Особое функциональное значение имеют простетическая группа флавинов (FMN) и восемь железо-серных кластеров (FeS). Из 44 субъединиц семь кодируются митохондриальным геномом . [21] [22] [23]

Структура имеет L-образную форму с длинным мембранным доменом (примерно с 60 трансмембранными спиралями) и гидрофильным (или периферическим) доменом, который включает все известные окислительно-восстановительные центры и сайт связывания NADH. [24] Все тринадцать белков E. coli , которые включают НАДН-дегидрогеназу I, кодируются в опероне nuo и гомологичны субъединицам митохондриального комплекса I. Каждая из антипортероподобных субъединиц NuoL / M / N содержит 14 консервативных трансмембранных (TM) спиралей. Два из них прерывистые, но субъединица NuoL содержит амфипатическую α-спираль длиной 110 Å, охватывающую всю длину домена. Субъединица, NuoL, связана с Na + / H + антипортеры из TC # 2.A.63.1.1 (PhaA и PhaD).

Три из консервативных мембраносвязанных субъединиц в НАДН-дегидрогеназе связаны друг с другом и с натрий-протонными антипортерами Mrp. Структурный анализ двух прокариотических комплексов I показал, что каждая из трех субъединиц содержит четырнадцать трансмембранных спиралей, которые накладываются друг на друга в структурном выравнивании: перемещение трех протонов может координироваться соединяющей их боковой спиралью. [25]

Комплекс I содержит карман для связывания убихинона на границе 49 кДа и субъединиц PSST. Вблизи железо-серного кластера N2, предполагаемого непосредственного донора электронов для убихинона, высококонсервативный тирозин составляет критический элемент сайта восстановления хинона. Возможный путь обмена хинона ведет от кластера N2 к N-концевому бета-листу субъединицы 49 кДа. [26] Все 45 субъединиц NDHI крупного рогатого скота секвенированы. [27] [28] Каждый комплекс содержит нековалентно связанный FMN, кофермент Q и несколько центров железо-сера. Бактериальные NDH имеют 8-9 железо-серных центров.

В недавнем исследовании использовались спектры электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и двойного электронно-электронного резонанса (ДЭЭР) для определения пути переноса электронов через комплексы железо-сера, которые расположены в гидрофильной области. Семь из этих кластеров образуют цепь от флавина до сайтов связывания хинона; восьмой кластер расположен по другую сторону флавина, и его функция неизвестна. Результаты EPR и DEER предполагают чередующийся или «американские горки» профиль потенциальной энергии для переноса электронов между активными центрами и вдоль кластеров железо-сера, что может оптимизировать скорость движения электронов и обеспечить эффективное преобразование энергии в комплексе I. [29]

Консервативные субъединицы Комплекса I [30]
#Человек / Бычья субъединицаЧеловеческий белокОписание протеина ( UniProt )Семейство pfam с человеческим белком
Основные субъединицы а
1NDUFS7 / PSST / NUKMNDUS7_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 7, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF01058
2NDUFS8 / TYKY / NUIMNDUS8_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 8, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF12838
3NDUFV2 / 24kD / NUHM cNDUV2_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] флавопротеин 2, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF01257
4NDUFS3 / 30кД / НУГМNDUS3_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 3, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF00329
5NDUFS2 / 49 кД / NUCMNDUS2_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 2, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF00346
6NDUFV1 / 51kD / NUBMNDUV1_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] флавопротеин 1, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF01512
7NDUFS1 / 75 кД / NUAMNDUS1_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктаза субъединица 75 кДа, митохондриальная ЭК 1.6.5.3 ЭК 1.6.99.3Pfam PF00384
8НД1 / НУ1МNU1M_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктаза цепь 1 EC 1.6.5.3Pfam PF00146
9НД2 / НУ2МNU2M_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктаза цепь 2 EC 1.6.5.3Pfam PF00361 , Pfam PF06444
10НД3 / НУ3МNU3M_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктаза цепи 3 EC 1.6.5.3Pfam PF00507
11ND4 / NU4MNU4M_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктазная цепь 4 EC 1.6.5.3Pfam PF01059 , Pfam PF00361
12ND4L / NULMNU4LM_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктазная цепь 4L EC 1.6.5.3Pfam PF00420
13НД5 / НУ5МNU5M_HUMANЦепь NADH-убихинон оксидоредуктазы 5 EC 1.6.5.3Pfam PF00361 , Pfam PF06455 , Pfam PF00662
14НД6 / НУ6МNU6M_HUMANНАДН-убихинон оксидоредуктазная цепь 6 EC 1.6.5.3Pfam PF00499
Основные вспомогательные блоки b
15NDUFS6 / 13ANDUS6_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 6, митохондриальныйPfam PF10276
16NDUFA12 / B17.2NDUAC_HUMANСубъединица 12 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF05071
17NDUFS4 / AQDQNDUS4_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 4, митохондриальныйPfam PF04800
18NDUFA9 / 39 кДаNDUA9_HUMANСубъединица 9 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1, митохондриальнаяPfam PF01370
19NDUFAB1 / ACPMACPM_HUMANБелок-носитель ацила, митохондриальныйPfam PF00550
20NDUFA2 / B8NDUA2_HUMANСубъединица 2 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF05047
21 годNDUFA1 / MFWENDUA1_HUMANСубъединица 1 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF15879
22NDUFB3 / B12NDUB3_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 бета субъединица 3Pfam PF08122
23NDUFA5 / AB13NDUA5_HUMANСубъединица 5 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF04716
24NDUFA6 / B14NDUA6_HUMANСубъединица 6 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF05347
25NDUFA11 / B14.7NDUAB_HUMANСубъединица 11 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF02466
26 годNDUFB11 / ESSSNDUBB_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 бета субъединица 11, митохондриальнаяPfam PF10183
27NDUFS5 / PFFDNDUS5_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] железо-серный белок 5Pfam PF10200
28 годNDUFB4 / B15NDUB4_HUMANСубъединица 4 бета-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF07225
29NDUFA13 / A13NDUAD_HUMANСубъединица 13 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF06212
30NDUFB7 / B18NDUB7_HUMANСубъединица 7 бета-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF05676
31 годNDUFA8 / PGIVNDUA8_HUMANСубъединица 8 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF06747
32NDUFB9 / B22NDUB9_HUMANСубъединица 9 бета-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF05347
33NDUFB10 / PDSWNDUBA_HUMANСубъединица 10 бета-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF10249
34NDUFB8 / ASHINDUB8_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 бета субъединица 8, митохондриальнаяPfam PF05821
35 годNDUFC2 / B14.5BNDUC2_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 субъединица C2Pfam PF06374
36NDUFB2 / AGGGNDUB2_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 бета субкомплекс субъединица 2, митохондриальнаяPfam PF14813
37NDUFA7 / B14.5ANDUA7_HUMANСубъединица 7 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF07347
38NDUFA3 ​​/ B9NDUA3_HUMANСубъединица 3 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF14987
39NDUFA4 / MLRQ cNDUA4_HUMANСубъединица 4 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF06522
40NDUFB5 / SGDHNDUB5_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 бета субъединица 5, митохондриальнаяPfam PF09781
41 годNDUFB1 / MNLLNDUB1_HUMANСубъединица 1 бета-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF08040
42NDUFC1 / KFYINDUC1_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 субъединица C1, митохондриальнаяPfam PF15088
43 годNDUFA10 / 42кДNDUAA_HUMANСубъединица 10 альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1, митохондриальнаяPfam PF01712
44 годNDUFA4L2NUA4L_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа-субкомплекс субъединица 4-подобная 2Pfam PF15880
45NDUFV3NDUV3_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] флавопротеин 3, 10 кДа-
46NDUFB6NDUB6_HUMANСубъединица 6 бета-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1Pfam PF09782
Белки факторов сборки [31]
47NDUFAF1 cCIA30_HUMANПодкомплекс НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа, фактор сборки 1Pfam PF08547
48NDUFAF2MIMIT_HUMANНАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа-субкомплекс, фактор сборки 2Pfam PF05071
49NDUFAF3NDUF3_HUMANФактор сборки альфа-субкомплекса НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 3Pfam PF05071
50NDUFAF4NDUF4_HUMANПодкомплекс НАДН-дегидрогеназа [убихинон] 1 альфа, фактор сборки 4Pfam PF06784

Заметки:

  • a Встречается у всех видов, кроме грибов.
  • b Может присутствовать или не присутствовать ни у одного вида
  • c Обнаружен у видов грибов, таких как Schizosaccharomyces pombe.

Ингибиторы [ править ]

Буллатацин ( ацетогенин, содержащийся в плодах Asimina triloba ) является наиболее мощным из известных ингибиторов НАДН-дегидрогеназы (убихинона) (IC50 = 1,2 нМ, сильнее ротенона). [34] Самый известный ингибитор комплекса I - ротенон (обычно используемый в качестве органического пестицида). Ротенон и ротеноиды - это изофлавоноиды, встречающиеся в нескольких родах тропических растений, таких как Antonia ( Loganiaceae ), Derris и Lonchocarpus ( Faboideae , Fabaceae).). Были сообщения о том, что коренные жители Французской Гвианы использовали растения, содержащие ротенон, для рыбалки - из-за ихтиотоксического действия - еще в 17 веке. [35] Ротенон связывается с сайтом связывания убихинона комплекса I, а также с пирицидином А , другим мощным ингибитором, имеющим близкий структурный гомолог убихинону.

Ацетогенины из Annonaceae являются еще более мощными ингибиторами комплекса I. Они перекрестно связываются с субъединицей ND2, что предполагает, что ND2 необходим для связывания хинона. [36] Роллиниастатин-2, ацетогенин, является первым обнаруженным ингибитором комплекса I, который не имеет того же сайта связывания, что и ротенон. [37]

Несмотря на более чем 50-летние исследования комплекса I, не было обнаружено ингибиторов, блокирующих поток электронов внутри фермента. Гидрофобные ингибиторы, такие как ротенон или пирицидин, скорее всего, нарушают перенос электронов между концевым кластером N2 FeS и убихиноном. Было показано, что длительное системное ингибирование комплекса I ротеноном может вызывать избирательную дегенерацию дофаминергических нейронов. [38]

Комплекс I также блокируется аденозиндифосфат рибозой - обратимым конкурентным ингибитором окисления НАДН - путем связывания с ферментом в сайте связывания нуклеотидов. [39] Как гидрофильный НАДН, так и гидрофобные аналоги убихинона действуют в начале и в конце пути внутреннего транспорта электронов соответственно.

Было показано, что противодиабетический препарат метформин вызывает легкое и временное ингибирование комплекса I дыхательной цепи митохондрий, и это ингибирование, по-видимому, играет ключевую роль в механизме его действия. [40]

Ингибирование комплекса I связано с гепатотоксичностью, связанной с различными лекарствами, например флутамидом и нефазодоном . [41]

Активный / деактивный переход [ править ]

Каталитические свойства эукариотического комплекса I непросты. В любом препарате фермента существуют две каталитически и структурно различные формы: одна - это полностью компетентная, так называемая «активная» A-форма, а другая - каталитически безмолвная, спящая, «деактивная» D-форма. После воздействия на неактивный фермент повышенных, но физиологических температур (> 30 ° C) в отсутствие субстрата фермент превращается в D-форму. Эта форма является каталитически некомпетентной, но может быть активирована медленной реакцией (k ~ 4 мин -1 ) окисления НАДН с последующим восстановлением убихинона. После одного или нескольких оборотов фермент становится активным и может катализировать физиологическую реакцию НАДН: убихинон с гораздо большей скоростью (k ~ 10 4 мин -1.). В присутствии двухвалентных катионов (Mg 2+ , Ca 2+ ) или при щелочном pH активация занимает намного больше времени.

Высокая энергия активации (270 кДж / моль) процесса дезактивации указывает на возникновение основных конформационных изменений в организации комплекса I. Однако до сих пор единственная конформационная разница, наблюдаемая между этими двумя формами, - это количество экспонированных остатков цистеина. на поверхности фермента. Обработка D-формы комплекса I сульфгидрильными реагентами N-этилмалеимидом или DTNB необратимо блокирует критические остатки цистеина, отменяя способность фермента реагировать на активацию, тем самым инактивируя его необратимо. А-форма комплекса I нечувствительна к сульфгидрильным реагентам.

Было обнаружено, что эти конформационные изменения могут иметь очень важное физиологическое значение. Деактивная, но не активная форма комплекса I была подвержена ингибированию нитрозотиолами и пероксинитритом . [42] Вероятно, что переход от активной формы комплекса I к неактивной происходит во время патологических состояний, когда оборот фермента ограничен при физиологических температурах, таких как гипоксия , или когда соотношение оксид азота : кислород в тканях увеличивается. (т.е. метаболическая гипоксия). [43]

Производство супероксида [ править ]

Недавние исследования показывают, что комплекс I является мощным источником активных форм кислорода . [44] Комплекс I может производить супероксид (а также перекись водорода ) по крайней мере двумя разными путями. Во время прямого переноса электронов образуется только очень небольшое количество супероксида (вероятно, менее 0,1% от общего потока электронов). [44] [45]

Во время обратного переноса электрона комплекс I может быть наиболее важным местом производства супероксида в митохондриях, при этом около 3-4% электронов направляются на образование супероксида. [46] Обратный перенос электронов, процесс, при котором электроны из восстановленного пула убихинола (поставляются сукцинатдегидрогеназой , глицерин-3-фосфатдегидрогеназой , переносящим электрон флавопротеином или дигидрооротатдегидрогеназой в митохондриях млекопитающих) проходят через комплекс I для восстановления NAD +к НАДН, управляемый электрическим потенциалом внутренней митохондриальной мембраны. Хотя точно не известно, при каких патологических условиях обратный перенос электронов может происходить in vivo, эксперименты in vitro показывают, что этот процесс может быть очень мощным источником супероксида при высоких концентрациях сукцината и низких концентрациях оксалоацетата или малата . [47] Это может происходить при ишемии тканей, когда доставка кислорода блокируется. [48]

Супероксид - это активная форма кислорода, которая способствует клеточному окислительному стрессу и связана с нервно-мышечными заболеваниями и старением. [49] НАДН-дегдирогеназа производит супероксид, передавая один электрон от FMNH 2 к кислороду (O 2 ). Остаточный радикал флавина нестабилен и переносит оставшийся электрон на центры железо-сера. Именно отношение НАДН к НАД + определяет скорость образования супероксида. [50]

Патология [ править ]

Мутации в субъединицах комплекса I могут вызывать митохондриальные заболевания , в том числе синдром Ли . Точечные мутации в различных субъединицах комплекса I, происходящие из митохондриальной ДНК ( мтДНК ), также могут приводить к наследственной оптической невропатии Лебера . Есть некоторые свидетельства того, что дефекты комплекса I могут играть роль в этиологии болезни Паркинсона , возможно, из-за активных форм кислорода (комплекс I может, как и комплекс III , пропускать электроны к кислороду, образуя высокотоксичный супероксид ).

Хотя точная этиология болезни Паркинсона неясна, вполне вероятно, что дисфункция митохондрий, наряду с ингибированием протеасом и токсинами окружающей среды, может играть большую роль. Фактически, ингибирование комплекса I, как было показано, вызывает выработку пероксидов и снижение активности протеасом, что может привести к болезни Паркинсона. [51] Кроме того, Esteves et al. (2010) обнаружили, что клеточные линии с болезнью Паркинсона показывают повышенную утечку протонов в комплексе I, что вызывает снижение максимальной дыхательной способности. [52]

Недавние исследования изучили другие роли активности комплекса I в мозге. Andreazza et al. (2010) обнаружили, что уровень активности комплекса I был значительно снижен у пациентов с биполярным расстройством, но не у пациентов с депрессией или шизофренией. Они обнаружили, что у пациентов с биполярным расстройством наблюдается повышенное окисление и нитрование белков в префронтальной коре головного мозга. Эти результаты предполагают, что будущие исследования должны быть нацелены на комплекс I для потенциальных терапевтических исследований биполярного расстройства. [53]Аналогичным образом Moran et al. (2010) обнаружили, что пациенты с тяжелым дефицитом комплекса I демонстрируют снижение уровня потребления кислорода и более медленные темпы роста. Однако они обнаружили, что мутации в разных генах в комплексе I приводят к разным фенотипам, тем самым объясняя вариации патофизиологических проявлений недостаточности комплекса I. [54]

Воздействие пестицидов также может подавлять комплекс I и вызывать симптомы болезни. Например, было показано, что хроническое воздействие низких уровней дихлофоса, органофосфата, используемого в качестве пестицида, вызывает дисфункцию печени. Это происходит потому, что дихлофос изменяет уровни активности комплексов I и II, что приводит к снижению активности митохондриального переноса электронов и снижению синтеза АТФ. [55]

Гены [ править ]

Ниже приводится список генов человека, которые кодируют компоненты комплекса I:

  • НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс
    • NDUFA1 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 1, 7,5 кДа
    • NDUFA2 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 2, 8 кДа
    • NDUFA3 ​​- НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 3, 9 кДа
    • NDUFA4 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 4, 9 кДа
    • NDUFA4L - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 4-подобный
    • NDUFA4L2 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 4-подобный 2
    • NDUFA5 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 5, 13 кДа
    • NDUFA6 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 6, 14 кДа
    • NDUFA7 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 7, 14,5 кДа
    • NDUFA8 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 8, 19 кДа
    • NDUFA9 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 9, 39 кДа
    • NDUFA10 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 10, 42 кДа
    • NDUFA11 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 11, 14,7 кДа
    • NDUFA12 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 12
    • NDUFA13 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, 13
    • NDUFAB1 - НАДН дегидрогеназа (убихинон) 1, альфа / бета субкомплекс, 1, 8 кДа
    • NDUFAF1 - NADH-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, фактор сборки 1
    • NDUFAF2 - NADH-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, фактор сборки 2
    • NDUFAF3 - NADH-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, фактор сборки 3
    • NDUFAF4 - NADH-дегидрогеназа (убихинон) 1 альфа-субкомплекс, фактор сборки 4
  • Подкомплекс НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета
    • NDUFB1 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-субкомплекс, 1, 7 кДа
    • NDUFB2 - НАДН дегидрогеназа (убихинон) 1 бета подкомплекс, 2, 8 кДа
    • NDUFB3 - НАДН дегидрогеназа (убихинон) 1 бета подкомплекс, 3, 12 кДа
    • NDUFB4 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-подкомплекс, 4, 15 кДа
    • NDUFB5 - НАДН дегидрогеназа (убихинон) 1 бета подкомплекс, 5, 16 кДа
    • NDUFB6 - НАДН дегидрогеназа (убихинон) 1 бета подкомплекс, 6, 17 кДа
    • NDUFB7 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-подкомплекс, 7, 18 кДа
    • NDUFB8 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-субкомплекс, 8, 19 кДа
    • NDUFB9 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-субкомплекс, 9, 22 кДа
    • NDUFB10 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-подкомплекс, 10, 22 кДа
    • NDUFB11 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1 бета-субкомплекс, 11, 17,3 кДа
  • НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1, подкомплекс неизвестен
    • NDUFC1 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1, субкомплекс неизвестен, 1, 6 кДа
    • NDUFC2 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) 1, субкомплекс неизвестен, 2, 14,5 кДа
  • НАДН-дегидрогеназа (убихинон) Fe-S-белок
    • NDUFS1 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон), Fe-S-белок 1, 75 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS2 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон), Fe-S-белок 2, 49 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS3 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон), Fe-S-белок 3, 30 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS4 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) Fe-S-белок 4, 18 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS5 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон), Fe-S-белок 5, 15 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS6 - НАДН дегидрогеназа (убихинон) Fe-S белок 6, 13 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS7 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон), Fe-S-белок 7, 20 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
    • NDUFS8 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон), Fe-S-белок 8, 23 кДа (НАДН-кофермент Q редуктаза)
  • НАДН-дегидрогеназа (убихинон) флавопротеин 1
    • NDUFV1 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) флавопротеин 1, 51 кДа
    • NDUFV2 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) флавопротеин 2, 24 кДа
    • NDUFV3 - НАДН-дегидрогеназа (убихинон) флавопротеин 3, 10 кДа
  • субъединица НАДН-дегидрогеназы, кодируемая митохондриями
    • MT-ND1 - митохондриально кодируемая субъединица 1 НАДН-дегидрогеназы
    • MT-ND2 - митохондриально кодируемая субъединица 2 НАДН-дегидрогеназы
    • MT-ND3 - митохондриально кодируемая субъединица 3 НАДН-дегидрогеназы
    • MT-ND4 - митохондриально кодируемая субъединица 4 НАДН-дегидрогеназы
    • MT-ND4L - митохондриально кодируемая субъединица 4L НАДН-дегидрогеназы
    • MT-ND5 - митохондриально кодируемая субъединица 5 НАДН-дегидрогеназы
    • MT-ND6 - субъединица 6 НАДН-дегидрогеназы, кодируемая митохондриями

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Берг, Дж; Тимочко, Дж; Л. Страйер (2006). Биохимия (6-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman & Company. С. 509–513.
  2. Перейти ↑ Brandt U (2006). «Преобразование энергии НАДН: хинон оксидоредуктаза (комплекс I)». Ежегодный обзор биохимии . 75 : 69–92. DOI : 10.1146 / annurev.biochem.75.103004.142539 . PMID 16756485 . 
  3. ^ Викстрём, М. (1984-04-24). «Два протона перекачиваются из митохондриальной матрицы на один электрон, передаваемый между НАДН и убихиноном» . Письма FEBS . 169 (2): 300–304. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (84) 80338-5 . ISSN 0014-5793 . PMID 6325245 .  
  4. ^ Галкин А, Dröse S, Brandt U (декабрь 2006). «Стехиометрия протонной перекачки очищенного митохондриального комплекса I, реконструированного в протеолипосомы». Биохим. Биофиз. Acta . 1757 (12): 1575–81. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2006.10.001 . ISSN 0006-3002 . PMID 17094937 .  
  5. ^ Галкин, А.С.; Гривенникова В.Г .; Виноградов, АД (1999-05-21). «-> H + / 2e- стехиометрия в реакциях НАДН-хинонредуктазы, катализируемых субмитохондриальными частицами бычьего сердца». Письма FEBS . 451 (2): 157–161. DOI : 10.1016 / s0014-5793 (99) 00575-X . ISSN 0014-5793 . PMID 10371157 .  
  6. ^ a b Батиста А. П., Перейра М. М. (март 2011 г.). «Влияние натрия на передачу энергии комплексами I из Escherichia coli и Paracoccus denitrificans». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1807 (3): 286–92. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2010.12.008 . PMID 21172303 . 
  7. ^ Grivennikova В.Г., Котляр А.Б., Карлинер JS, Cecchini G, Виноградов А.Д. (сентябрь 2007). «Редокс-зависимое изменение сродства нуклеотидов к активному сайту комплекса I млекопитающих» . Биохимия . 46 (38): 10971–8. DOI : 10.1021 / bi7009822 . PMC 2258335 . PMID 17760425 .  
  8. ^ Chomova M, Racay P (март 2010). «Митохондриальный комплекс I в сети известных и неизвестных фактов» . Общая физиология и биофизика . 29 (1): 3–11. DOI : 10.4149 / gpb_2010_01_3 . PMID 20371875 . 
  9. ^ Petrussa Е, Бертолини А, Casolo В, Krajnáková Дж, MACRI Ж, Вьянелло А (декабрь 2009). «Биоэнергетика митохондрий, связанная с проявлением запрограммированной гибели клеток во время соматического эмбриогенеза Abies alba». Planta . 231 (1): 93–107. DOI : 10.1007 / s00425-009-1028-х . PMID 19834734 . 
  10. ^ а б в г д Сазанов Л.А. (июнь 2015). «Гигантский молекулярный протонный насос: структура и механизм дыхательного комплекса I». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 16 (6): 375–88. DOI : 10.1038 / nrm3997 . PMID 25991374 . 
  11. ^ Дональд Дж. Воет; Джудит Г. Воет; Шарлотта В. Пратт (2008). «Глава 18, Митохондриальный синтез АТФ». Принципы биохимии, 3-е издание . Вайли. п. 608. ISBN 978-0-470-23396-2.
  12. ^ Ohnishi, T (1998). «Железо-серные кластеры / семихиноны в комплексе I». Биохим. Биофиз. Acta . 1364 (2): 186–206. DOI : 10.1016 / s0005-2728 (98) 00027-9 . PMID 9593887 . 
  13. ↑ Bridges HR, Bill E, Hirst J (январь 2012). «Мессбауэровская спектроскопия респираторного комплекса I: кластерный ансамбль железо-сера в NADH-восстановленном ферменте частично окислен» . Биохимия . 51 (1): 149–58. DOI : 10.1021 / bi201644x . PMC 3254188 . PMID 22122402 .  
  14. ^ a b Ефремов Р.Г., Сазанов Л.А. (октябрь 2012 г.). «Механизм сцепления респираторного комплекса I - структурная и эволюционная перспектива» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1817 (10): 1785–95. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2012.02.015 . PMID 22386882 . 
  15. ^ Treberg JR, Вос CL, Марка MD (август 2011). «Доказательства двух участков производства супероксида митохондриальной НАДН-убихинон оксидоредуктазой (комплекс I)» . Журнал биологической химии . 286 (31): 27103–10. DOI : 10.1074 / jbc.M111.252502 . PMC 3149303 . PMID 21659507 .  
  16. ^ Berrisford JM, Сазанов LA (октябрь 2009). «Структурные основы механизма дыхательного комплекса I» . Журнал биологической химии . 284 (43): 29773–83. DOI : 10,1074 / jbc.m109.032144 . PMC 2785608 . PMID 19635800 .  
  17. ↑ Баранова Е.А., Морган Д.Д., Сазанов Л.А. (август 2007 г.). «Анализ отдельных частиц подтверждает дистальное расположение субъединиц NuoL и NuoM в комплексе I Escherichia coli». Журнал структурной биологии . 159 (2): 238–42. DOI : 10.1016 / j.jsb.2007.01.009 . PMID 17360196 . 
  18. ↑ Brandt U (октябрь 2011 г.). «Двухступенчатый механизм стабилизации-изменения для протонно-накачивающего комплекса I». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1807 (10): 1364–9. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2011.04.006 . PMID 21565159 . 
  19. ^ Zickermann В, Вирте С, Nasiri Н, Зигмунд К, Швальба Н, Хант С, Брандтом U (январь 2015). "Структурная биология. Механистическое понимание кристаллической структуры митохондриального комплекса I" (PDF) . Наука . 347 (6217): 44–9. DOI : 10.1126 / science.1259859 . PMID 25554780 .  
  20. ^ Ханта С, Screpanti Е, М Вентури, Римон А, Падан Е, Мишель Н (июнь 2005 г.). «Структура Na + / H + -антипортера и понимание механизма действия и регуляции pH». Природа . 435 (7046): 1197–202. DOI : 10,1038 / природа03692 . PMID 15988517 . 
  21. ^ Voet, Джудит G .; Воет, Дональд (2004). Биохимия (3-е изд.). Нью-Йорк: J. Wiley & Sons. стр.  813 -826. ISBN 0-471-19350-X.
  22. ^ Кэрролл Дж, Фернли И.М., Скехел Дж. М., Шеннон Р. Дж., Херст Дж, Уокер Дж. Э. (октябрь 2006 г.). «Бычий комплекс I представляет собой комплекс из 45 различных субъединиц» . Журнал биологической химии . 281 (43): 32724–7. DOI : 10.1074 / jbc.M607135200 . PMID 16950771 . 
  23. ↑ Balsa E, Marco R, Perales-Clemente E, Szklarczyk R, Calvo E, Landázuri MO, Enríquez JA (сентябрь 2012 г.). «NDUFA4 представляет собой субъединицу комплекса IV электронно-транспортной цепи млекопитающих» . Клеточный метаболизм . 16 (3): 378–86. DOI : 10.1016 / j.cmet.2012.07.015 . PMID 22902835 . 
  24. ^ Сазанов LA , Хинчлифф P (март 2006). «Структура гидрофильного домена респираторного комплекса I от Thermus thermophilus». Наука . 311 (5766): 1430–6. DOI : 10.1126 / science.1123809 . PMID 16469879 . 
  25. ^ Ефремов Р.Г., Baradaran R, Сазанов LA (май 2010). «Архитектура дыхательного комплекса I». Природа . 465 (7297): 441–5. DOI : 10,1038 / природа09066 . PMID 20505720 . 
  26. ^ Tocilescu MA, Zickermann V, Цвикер K, Brandt U (декабрь 2010). «Связывание и восстановление хинона респираторным комплексом I». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1797 (12): 1883–90. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2010.05.009 . PMID 20493164 . 
  27. ^ Cardol Р, Р Vanrobaeys, Devreese В, Ван Beeumen Дж, Matagne РФ, Ремакль С (октябрь 2004 г.). «Высший растительный субъединичный состав митохондриального комплекса I из Chlamydomonas reinhardtii: 31 консервативный компонент среди эукариот» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1658 (3): 212–24. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2004.06.001 . PMID 15450959 . 
  28. ^ Gabaldon T, Рейни D, Huynen MA (май 2005). «Отслеживание эволюции большого белкового комплекса у эукариот, НАДН: убихинон оксидоредуктаза (Комплекс I)». Журнал молекулярной биологии . 348 (4): 857–70. DOI : 10.1016 / j.jmb.2005.02.067 . PMID 15843018 . 
  29. ^ Roessler М.М., король М.С., Robinson AJ, Armstrong FA, Хармера J, J Херст (февраль 2010). «Прямое отнесение спектров ЭПР к структурно определенным кластерам железо-сера в комплексе I методом двойного электронно-электронного резонанса» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (5): 1930–5. DOI : 10.1073 / pnas.0908050107 . PMC 2808219 . PMID 20133838 .  
  30. ^ Cardol P (ноябрь 2011). «Митохондриальный НАДН: убихинон оксидоредуктаза (комплекс I) в эукариотах: высококонсервативный состав субъединиц, выявленный с помощью интеллектуального анализа баз данных по белкам» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1807 (11): 1390–7. DOI : 10.1016 / j.bbabio.2011.06.015 . PMID 21749854 . 
  31. ^ Огилви I, Kennaway Н.Г., Shoubridge Е.А. (октябрь 2005). «Молекулярный шаперон для сборки митохондриального комплекса I мутирует при прогрессирующей энцефалопатии» . Журнал клинических исследований . 115 (10): 2784–92. DOI : 10.1172 / JCI26020 . PMC 1236688 . PMID 16200211 .  
  32. ^ Данинг CJ, Маккензи М, Sugiana С, Lazarou М, Силк Дж, Коннелли А, Флетчер Дж.М., Кирби Д.М., Торбурн ДР, Райан МТ (июль 2007 г.). «Человеческий CIA30 участвует в ранней сборке митохондриального комплекса I, и мутации в его гене вызывают заболевание» . Журнал EMBO . 26 (13): 3227–37. DOI : 10.1038 / sj.emboj.7601748 . PMC 1914096 . PMID 17557076 .  
  33. ^ Саада А., Фогель РО, Хефс С.Дж., ван ден Бранд М.А., Весселс Х.Дж., Виллемс П.Х., Венселаар Х., Шааг А, Баргути Ф., Рейш О, Шохат М., Хуйнен М.А., Смейтинк Дж. А., ван ден Хеувел LP, Нийтманс Л. Июнь 2009 г.). «Мутации в NDUFAF3 (C3ORF60), кодирующем NDUFAF4 (C6ORF66) -взаимодействующий комплекс I сборочного белка, вызывают фатальную неонатальную митохондриальную болезнь» . Американский журнал генетики человека . 84 (6): 718–27. DOI : 10.1016 / j.ajhg.2009.04.020 . PMC 2694978 . PMID 19463981 .  
  34. ^ Миёси Н, Ohshima М, Shimada Н, Акаги Т, Ивамура Н, Маклоглин ДЛ (июль 1998 года). «Основные структурные факторы кольцевых ацетогенинов как мощных ингибиторов митохондриального комплекса I». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1365 (3): 443–52. DOI : 10.1016 / s0005-2728 (98) 00097-8 . PMID 9711297 . 
  35. ^ Моретти C, Grenand P (сентябрь 1982). «[« Нивре », или ихтиотоксичные растения Французской Гайаны]». Журнал этнофармакологии (на французском языке). 6 (2): 139–60. DOI : 10.1016 / 0378-8741 (82) 90002-2 . PMID 7132401 . 
  36. ^ Накамар-Огисы Е, Хан Н, Мацуно-Яга А, Keinan Е, Синх СК, Яги Т, Т Ohnishi (март 2010 г.). «О ND2 субъединице помечена фотоаффинный аналогом asimicin, мощного ингибитора комплекса I» . Письма FEBS . 584 (5): 883–8. DOI : 10.1016 / j.febslet.2010.01.004 . PMC 2836797 . PMID 20074573 .  
  37. ^ Дельи Esposti М, Ghelli А, Ratta М, Кортес Д, Е Estornell (июль 1994 года). «Природные вещества (ацетогенины) семейства Annonaceae являются мощными ингибиторами митохондриальной НАДН-дегидрогеназы (Комплекс I)» . Биохимический журнал . 301 (Pt 1): 161–7. DOI : 10.1042 / bj3010161 . PMC 1137156 . PMID 8037664 .  
  38. ^ Watabe M, Nakaki T (октябрь 2008). «Ингибитор митохондриального комплекса I ротенон подавляет и перераспределяет везикулярный переносчик моноаминов 2 посредством нитрования в дофаминергических SH-SY5Y клетках человека». Молекулярная фармакология . 74 (4): 933–40. DOI : 10,1124 / mol.108.048546 . PMID 18599602 . 
  39. ^ Жарова TV, Виноградов А.Д. (июль 1997). «Конкурентное ингибирование митохондриальной НАДН-убихинон оксидоредуктазы (комплекс I) с помощью АДФ-рибозы». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика . 1320 (3): 256–64. DOI : 10.1016 / S0005-2728 (97) 00029-7 . PMID 9230920 . 
  40. ^ Виоле В, Гигас В, Санс Гарсиа N, Леклерк Дж, Foretz М, Andreelli Р (март 2012). «Клеточные и молекулярные механизмы метформина: обзор» . Клиническая наука . 122 (6): 253–70. DOI : 10,1042 / CS20110386 . PMC 3398862 . PMID 22117616 .  
  41. ^ Наданачива, Саши; Уилл, Ивонн (2011). «Новые открытия в области митохондриальной токсичности, вызванной лекарственными средствами». Текущий фармацевтический дизайн . 17 (20): 2100–2112. DOI : 10.2174 / 138161211796904795 . ISSN 1381-6128 . PMID 21718246 .  
  42. Перейти ↑ Galkin A, Moncada S (декабрь 2007 г.). «S-нитрозирование митохондриального комплекса I зависит от его структурной конформации» . Журнал биологической химии . 282 (52): 37448–53. DOI : 10.1074 / jbc.M707543200 . PMID 17956863 . 
  43. ↑ Moncada S, Erusalimsky JD (март 2002 г.). «Модулирует ли оксид азота выработку митохондриальной энергии и апоптоз?». Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 3 (3): 214–20. DOI : 10.1038 / nrm762 . PMID 11994742 . 
  44. ^ a b Член парламента Мерфи (январь 2009 г.). «Как митохондрии производят активные формы кислорода» . Биохимический журнал . 417 (1): 1–13. DOI : 10.1042 / BJ20081386 . PMC 2605959 . PMID 19061483 .  
  45. ^ Hansford RG, Хог BA, Mildaziene V (февраль 1997). «Зависимость образования H2O2 митохондриями сердца крысы от доступности субстрата и возраста донора». Журнал биоэнергетики и биомембран . 29 (1): 89–95. DOI : 10,1023 / A: 1022420007908 . PMID 9067806 . 
  46. ^ Степанова, Анна; Каль, Аня; Конрад, Чаба; Десять, Вадим; Старков Анатолий С .; Галкин, Александр (декабрь 2017). «Обратный перенос электронов приводит к потере флавина из митохондриального комплекса I: потенциальный механизм реперфузионного повреждения ишемии мозга» . Журнал мозгового кровотока и метаболизма . 37 (12): 3649–3658. DOI : 10.1177 / 0271678X17730242 . ISSN 1559-7016 . PMC 5718331 . PMID 28914132 .   
  47. ↑ Muller FL, Liu Y, Abdul-Ghani MA, Lustgarten MS, Bhattacharya A, Jang YC, Van Remmen H (январь 2008 г.). «Высокая скорость производства супероксида в митохондриях скелетных мышц, дышащих как комплексом I-, так и комплексом II-связанных субстратов». Биохимический журнал . 409 (2): 491–9. DOI : 10.1042 / BJ20071162 . PMID 17916065 . 
  48. ^ Sahni, Prateek V .; Чжан, Джимми; Сосунов, Сергей; Галкин Александр; Ниацкая, Зоя; Старков Анатолий; Брукс, Пол С .; Ten, Вадим С. (февраль 2018 г.). «Метаболиты цикла Кребса и предпочтительное окисление сукцината после неонатального гипоксически-ишемического повреждения мозга у мышей» . Педиатрические исследования . 83 (2): 491–497. DOI : 10.1038 / pr.2017.277 . ISSN 1530-0447 . PMC 5866163 . PMID 29211056 .   
  49. ↑ Эстерхази Д., Кинг М.С., Яковлев Г., Херст Дж. (Март 2008 г.). «Производство активных форм кислорода комплексом I (НАДН: убихинон оксидоредуктаза) из Escherichia coli и сравнение с ферментом из митохондрий» . Биохимия . 47 (12): 3964–71. DOI : 10.1021 / bi702243b . PMID 18307315 . 
  50. ^ Куссмауля L, Херст J (май 2006). «Механизм производства супероксида НАДН: убихинон оксидоредуктаза (комплекс I) из митохондрий бычьего сердца» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (20): 7607–12. DOI : 10.1073 / pnas.0510977103 . PMC 1472492 . PMID 16682634 .  
  51. Перейти ↑ Chou AP, Li S, Fitzmaurice AG, Bronstein JM (август 2010 г.). «Механизмы ингибирования протеасом, индуцированного ротеноном» . Нейротоксикология . 31 (4): 367–72. DOI : 10.1016 / j.neuro.2010.04.006 . PMC 2885979 . PMID 20417232 .  
  52. ^ Эстевеш А.Р., Лу Дж, Родова М, Ониянго я, Lezi Е, Дубинский R, Lyons К.Е., Pahwa R, Бернс Ю.М., Кардосо С.М., Свердлов RH (май 2010 г.). «Митохондриальное дыхание и ассоциированные с дыханием белки в клеточных линиях, созданных посредством переноса митохондрий субъекта Паркинсона» . Журнал нейрохимии . 113 (3): 674–82. DOI : 10.1111 / j.1471-4159.2010.06631.x . PMID 20132468 . 
  53. ^ Andreazza AC, Шао L, Ван JF, Young LT (апрель 2010). «Активность митохондриального комплекса I и окислительное повреждение митохондриальных белков в префронтальной коре головного мозга пациентов с биполярным расстройством» . Архив общей психиатрии . 67 (4): 360–8. DOI : 10.1001 / archgenpsychiatry.2010.22 . PMID 20368511 . 
  54. ^ Моран М, Ривера Х, Санчес-Араго М, Бласкес А, Меринеро Б, Угальде С, Аренас Дж, Куэсва Дж.М., Мартин М.А. (май 2010 г.). «Взаимодействие биоэнергетики и динамики митохондрий в комплексных I-дефицитных фибробластах». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная основа болезни . 1802 (5): 443–53. DOI : 10.1016 / j.bbadis.2010.02.001 . PMID 20153825 . 
  55. ^ Binukumar BK, Bal A, Kandimalla R, Sunkaria A, Гилл KD (апрель 2010). «Нарушение энергетического метаболизма митохондрий и дисфункция печени вследствие хронического воздействия дихлофоса». Токсикология . 270 (2–3): 77–84. DOI : 10.1016 / j.tox.2010.01.017 . PMID 20132858 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • IST Austria: Sazanov Group MRC MBU Sazanov group
  • Интерактивная молекулярная модель НАДН-дегидрогеназы (требуется MDL Chime )
  • Домашняя страница комплекса I
  • Электрон + Транспорт + Комплекс + I в Национальных медицинских предметных рубриках США (MeSH)

На момент редактирования в этой статье используется контент из «3.D.1 Семейство H + или Na + -транслоцирующих NADH-дегидрогеназ (NDH)» , которое лицензировано таким образом, чтобы разрешить повторное использование в соответствии с Непортированной лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 , но не в рамках GFDL . Все соответствующие условия должны быть соблюдены.