MT-ND1

Un gen mitocondrial que codifica una proteína involucrada en la cadena respiratoria.

ND1
Identificadores
Alias	ND1 , MTMT-NADH deshidrogenasa, subunidad 1 (complejo I), subunidad 1 de NADH deshidrogenasa
Identificaciones externas	OMIM : 516000 MGI : 101787 HomoloGene : 5011 GeneCards : ND1
Ubicación de genes ( ratón ) Chr. ADN mitocondrial (ratón) [1] Banda n / A Comienzo 2.751 pb [1] Fin 3.707 pb [1]
Ontología de genes Función molecular • Actividad NADH deshidrogenasa (ubiquinona) • Actividad oxidorreductasa • GO: unión a proteínas 0001948 • Actividad NADH deshidrogenasa Componente celular • componente integral de la membrana • membrana interna mitocondrial • cadena respiratoria complejo I mitocondrial • cuerpo celular neuronal • dendrita • respirasome • mitocondrial membrana • mitocondria • membrana Proceso biológico • respuesta al hidroperóxido • respuesta al compuesto cíclico orgánico • respuesta al fármaco • conjunto del complejo I de la cadena respiratoria mitocondrial • transporte de electrones mitocondrial, NADH a ubiquinona • respiración celular • respiración aeróbica Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
Especies	Humano	Ratón
Entrez	4535	17716
Ensembl	ENSG00000198888	ENSMUSG00000064341
UniProt	P03886	P03888
RefSeq (ARNm)	n / A	n / A
RefSeq (proteína)	n / A	NP_904328
Ubicación (UCSC)	n / A	Chr M: 0-0 Mb
Búsqueda en PubMed	[2]	[3]
Wikidata
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Ubicación del gen MT-ND1 en el genoma mitocondrial humano. MT-ND1 es uno de los siete genes mitocondriales de la NADH deshidrogenasa (recuadros amarillos).

MT-ND1 es un gen del genoma mitocondrial que codifica la proteína NADH-ubiquinona oxidorreductasa de cadena 1 (ND1) . ^[4] La proteína ND1 es una subunidad de la NADH deshidrogenasa , que se encuentra en la membrana interna mitocondrial y es el mayor de los cinco complejos de la cadena de transporte de electrones . ^[5] Las variantes del gen humano MT-ND1 están asociadas con encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS), síndrome de Leigh (LS), neuropatía óptica hereditaria de Leber(LHON) y aumentos en el IMC de adultos. ^{[6] [7] [8]}

Estructura

MT-ND1 se encuentra en el ADN mitocondrial desde el par de bases 3.307 hasta 4.262. ^[4] El gen MT-ND1 produce una proteína de 36 kDa compuesta por 318 aminoácidos. ^{[9] [10]} MT-ND1 es uno de los siete genes mitocondriales que codifican subunidades de la enzima NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , junto con MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND4L , MT-ND5 y MT -ND6 . También conocido como Complejo I , esta enzima es el más grande de los complejos respiratorios. La estructura es con una, de largo en forma de L hidrófobo transmembrana de dominio y una hidrófiladominio para el brazo periférico que incluye todos los centros redox conocidos y el sitio de unión de NADH. El producto MT-ND1 y el resto de las subunidades codificadas mitocondrialmente son las más hidrófobas de las subunidades del Complejo I y forman el núcleo de la región transmembrana. ^[5]

Función

La cadena 1 de NADH-ubiquinona oxidorreductasa codificada por MT-ND1 es una subunidad del complejo I de la cadena respiratoria que se supone que pertenece al ensamblaje mínimo de proteínas centrales necesarias para catalizar la deshidrogenación de NADH y la transferencia de electrones a ubiquinona (coenzima Q10). ^[11] Inicialmente, NADH se une al Complejo I y transfiere dos electrones al anillo de isoaloxazina del brazo protésico de mononucleótido de flavina (FMN) para formar FMNH ₂ . Los electrones se transfieren a través de una serie de grupos de hierro-azufre (Fe-S) en el brazo protésico y finalmente a la coenzima Q10 (CoQ), que se reduce aubiquinol (CoQH ₂ ). El flujo de electrones cambia el estado redox de la proteína, lo que resulta en un cambio conformacional y un cambio p K de la cadena lateral ionizable, que bombea cuatro iones de hidrógeno fuera de la matriz mitocondrial. ^[5]

Significación clínica

Se sabe que las variantes patogénicas del gen mitocondrial MT-ND1 causan el síndrome de Leigh asociado al mtDNA , al igual que las variantes de MT-ATP6 , MT-TL1 , MT-TK , MT-TW , MT-TV , MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND5 , MT-ND6 y MT-CO3. Las anomalías en la generación de energía mitocondrial dan como resultado trastornos neurodegenerativos como el síndrome de Leigh, que se caracteriza por la aparición de síntomas entre los 12 meses y los tres años de edad. Los síntomas se presentan con frecuencia después de una infección viral e incluyen trastornos del movimiento y neuropatía periférica, así como hipotonía, espasticidad y ataxia cerebelosa. Aproximadamente la mitad de las personas afectadas mueren de insuficiencia respiratoria o cardíaca a la edad de tres años. Síndrome de Leigh es un trastorno heredado de la madre y su diagnóstico se establece a través de pruebas genéticas de los genes mitocondriales mencionados, incluyendo MT-ND1. ^[6]La mutación m.4171C> A / MT-ND1 también conduce a un fenotipo similar al de Leigh, así como a lesiones bilaterales del tallo cerebral que afectan los núcleos vestibulares, lo que resulta en pérdida de visión, vómitos y vértigo. ^[7] Estos genes del complejo I se han asociado con una variedad de trastornos neurodegenerativos, incluida la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON), la encefalomiopatía mitocondrial con episodios similares a accidentes cerebrovasculares ( MELAS ), la superposición entre LHON y MELAS, ^{[12] [13]} y el síndrome de Leigh mencionado anteriormente .

La disfunción mitocondrial resultante de variantes de MT-ND1, MT-ND2 y MT-ND4L se ha relacionado con el IMC en adultos y se ha implicado en trastornos metabólicos que incluyen obesidad, diabetes e hipertensión. ^[8]

Referencias

1. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000064341 - Ensembl , mayo de 2017
2. "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
3. "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Gen Entrez: subunidad 1 de MT-ND1 NADH deshidrogenasa" .
5. Voet DJ, Voet JG, Pratt CW (2013). "Capítulo 18, síntesis de ATP mitocondrial". Fundamentos de Bioquímica (4ª ed.). Hoboken, Nueva Jersey: Wiley. págs. 581–620. ISBN 978-0-47054784-7.
6. Thorburn DR, Rahman S (1993-2015). "Síndrome de Leigh asociado al ADN mitocondrial y NARP" . En Pagon RA, Adam MP, Ardinger HH, Wallace SE, Amemiya A, Bean LJ, Bird TD, Dolan CR, Fong CT, Smith RJ, Stephens K (eds.). GeneReviews [Internet] . Seattle (WA): Universidad de Washington, Seattle.
7. La Morgia C, Caporali L, Gandini F, Olivieri A, Toni F, Nassetti S, Brunetto D, Stipa C, Scaduto C, Parmeggiani A, Tonon C, Lodi R, Torroni A, Carelli V (mayo de 2014). "Asociación de la mutación mtDNA m.4171C> A / MT-ND1 con neuropatía óptica y lesiones bilaterales del tallo cerebral" . Neurología BMC . 14 : 116. doi : 10.1186 / 1471-2377-14-116 . PMC 4047257 . PMID 24884847 .  
8. Flaquer A, Baumbach C, Kriebel J, Meitinger T, Peters A, Waldenberger M, Grallert H, Strauch K (2014). "Variantes genéticas mitocondriales identificadas para estar asociadas con el IMC en adultos" . PLOS ONE . 9 (8): e105116. Código Bibliográfico : 2014PLoSO ... 9j5116F . doi : 10.1371 / journal.pone.0105116 . PMC 4143221 . PMID 25153900 .  
9. 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, Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (octubre de 2013). "Integración de la biología y la medicina del proteoma cardíaco mediante una base de conocimientos especializada" . Investigación de circulación . 113 (9): 1043–53. doi : 10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151 . PMC 4076475 . PMID 23965338 .  
10. "Cadena 1 de NADH-ubiquinona oxidorreductasa" . Base de conocimientos del Atlas de proteínas organelares cardíacas (COPaKB) .
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12. Spruijt L, Smeets HJ, Hendrickx A, Bettink-Remeijer MW, Maat-Kievit A, Schoonderwoerd KC, Sluiter W, de Coo IF, Hintzen RQ (junio de 2007). "Una mutación ND1 asociada a MELAS que causa neuropatía óptica hereditaria leber y distonía espástica" . Archivos de Neurología . 64 (6): 890–3. doi : 10.1001 / archneur.64.6.890 . PMID 17562939 . 
13. Blakely EL, de Silva R, King A, Schwarzer V, Harrower T, Dawidek G, Turnbull DM, Taylor RW (mayo de 2005). "NOHL / MELAS solapamiento síndrome asociado con un gen mitocondrial mutación mtND1" . Revista europea de genética humana . 13 (5): 623–7. doi : 10.1038 / sj.ejhg.5201363 . PMID 15657614 . 

Otras lecturas

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enlaces externos

• Caracterización por espectrometría de masas de MT-ND1 en COPaKB

• Portal de biología