MT-ND3 es un gen del genoma mitocondrial que codifica la proteína NADH deshidrogenasa 3 (ND3). [5] La proteína ND3 es una subunidad de la NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , que se encuentra en la membrana interna mitocondrial y es el mayor de los cinco complejos de la cadena de transporte de electrones . [6] Las variantes de MT-ND3 están asociadas con encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS), síndrome de Leigh (LS) y neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON). [7] [8]
ND3 | |||||||||||||||||||||||||
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Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | ND3 , MTMT-NADH deshidrogenasa, subunidad 3 (complejo I), subunidad 3 de NADH deshidrogenasa | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 516002 MGI : 102499 HomoloGene : 5018 GeneCards : ND3 | ||||||||||||||||||||||||
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Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
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Ubicación (UCSC) | Chr M: 0,01 - 0,01 Mb | Chr M: 0,01 - 0,01 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
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Estructura
Características generales
MT-ND3 se encuentra en el ADN mitocondrial humano desde el par de bases 10.059 a 10.404. [5] El gen MT-ND3 produce una proteína de 13 kDa compuesta por 115 aminoácidos. [9] [10] MT-ND3 es uno de los siete genes mitocondriales que codifican subunidades de la enzima NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , junto con MT-ND1 , MT-ND2 , 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 tiene forma de L con un dominio transmembrana hidrófobo largo y un dominio hidrófilo para el brazo periférico que incluye todos los centros redox conocidos y el sitio de unión a NADH. El producto MT-ND3 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. [6]
Nucleótido extra no traducido
En el gen MT-ND3 de muchas especies de aves y tortugas [11] hay un nucleótido extra que no se traduce en proteína. [12] El cambio de marco de traducción o la edición de ARN son explicaciones alternativas para el mantenimiento de la funcionalidad del marco de lectura de ND3 en aves que poseen la inserción de un nucleótido. Esta característica adicional de nucleótidos sugiere que las tortugas podrían estar relacionadas con Archosauria , como lo demuestran los estudios de filogenia molecular . [13] [14] La ausencia del nucleótido extra en los cocodrilos y algunas aves y tortugas también podría indicar que los taxones correspondientes han perdido esta característica.
Función
El producto MT-ND3 es una subunidad del Complejo I de la cadena respiratoria que se cree que pertenece al ensamblaje mínimo de proteínas centrales necesarias para catalizar la deshidrogenación de NADH y la transferencia de electrones a ubiquinona (coenzima Q10). [15] 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 a ubiquinol (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. [6]
Significación clínica
Se sabe que las variantes patogénicas del gen mitocondrial MT-ND3 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-ND1 , MT-ND2 , 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 los pacientes afectados mueren de insuficiencia respiratoria o cardíaca a la edad de tres años. El síndrome de Leigh es un trastorno de herencia materna y su diagnóstico se establece mediante pruebas genéticas de los genes mitocondriales antes mencionados, incluido MT-ND3. [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 ) y el síndrome de Leigh mencionado anteriormente . [8]
Interacciones
Se ha demostrado que MT-ND3 tiene 5 interacciones proteína-proteína binarias , incluidas 2 interacciones co-complejas. MT-ND3 parece interactuar con APP y NDUFA9 . [dieciséis]
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
- Caracterización por espectrometría de masas de MT-ND3 en COPaKB