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ND4L
Identificadores
AliasND4L , MTMT-NADH deshidrogenasa, subunidad 4L (complejo I), subunidad 4L de NADH deshidrogenasa
Identificaciones externasOMIM : 516004 MGI : 102497 HomoloGene : 5021 GeneCards : ND4L
Ubicación de genes ( humanos )
Mitochondrial DNA (human)
Chr.Mitochondrial DNA (human)[1]
Bandn/aStart10,470 bp[1]
End10,766 bp[1]
Ubicación de genes ( ratón )
Mitochondrial DNA (mouse)
Chr.Mitochondrial DNA (mouse)[2]
Bandn/aStart9,877 bp[2]
End10,173 bp[2]
Ontología de genes
Molecular function• oxidoreductase activity, acting on NAD(P)H
• oxidoreductase activity
• NADH dehydrogenase (ubiquinone) activity
Cellular component• integral component of membrane
• respirasome
• membrane
• mitochondrion
• mitochondrial membrane
• mitochondrial respiratory chain complex I
• NADH dehydrogenase complex
Biological process• ATP synthesis coupled electron transport
• mitochondrial electron transport, NADH to ubiquinone
Sources:Amigo / QuickGO
Ortólogos
EspeciesHumanoRatón
Entrez

4539

17720

Ensembl

ENSG00000212907

ENSMUSG00000065947

UniProt

P03901

P03903

RefSeq (ARNm)

n / A

n / A

RefSeq (proteína)

n / A

NP_904336

Ubicación (UCSC)Chr M: 0,01 - 0,01 MbChr M: 0,01 - 0,01 Mb
Búsqueda en PubMed[3][4]
Wikidata
Ver / editar humanoVer / Editar mouse
Ubicación del gen MT-ND4L en el genoma mitocondrial humano. MT-ND4L es uno de los siete genes mitocondriales de NADH deshidrogenasa (recuadros amarillos).

MT-ND4L es un gen del genoma mitocondrial que codifica la proteína NADH-ubiquinona oxidorreductasa cadena 4L (ND4L) . [5] La proteína ND4L 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-ND4L humano se asocian con un aumento del IMC en adultos y la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON). [7] [8]

Estructura

El gen MT-ND4L se encuentra en el ADN mitocondrial humano desde el par de bases 10,469 a 10,765. [5] [9] El gen MT-ND4L produce una proteína de 11 kDa compuesta por 98 aminoácidos. [10] [11] MT-ND4L es uno de los siete genes mitocondriales que codifican subunidades de la enzima NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , junto con MT-ND1 , MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , 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 una larga e hidrofóbica. dominio transmembrana y un dominio hidrófilo para el brazo periférico que incluye todos los centros redox conocidos y el sitio de unión a NADH. MT-ND4L 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]

Una característica inusual del gen humano MT-ND4L es la superposición del gen de 7 nucleótidos de sus últimos tres codones (5'- CAA TGC TAA -3 'que codifica Gln, Cys y Stop) con los primeros tres codones del MT-ND4 gen (5'- ATG CTA AAA -3 'que codifica los aminoácidos Met-Leu-Lys). [9] Con respecto al marco de lectura MT-ND4L (+1), el gen MT-ND4 comienza en el marco de lectura +3: [CAA] [TGC] [TAA] AA versus CA [ATG] [CTA] [AAA ] .

Función

El producto MT-ND4L 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). [12] 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 (CoQH2 ). 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]

Importancia clínica

La disfunción mitocondrial resultante de variantes de MT-ND4L, MT-ND1 y MT-ND2 se ha relacionado con el IMC en adultos y se ha implicado en trastornos metabólicos que incluyen obesidad, diabetes e hipertensión. [7]

Se sabe que una mutación T> C en la posición 10,663 en el gen mitocondrial MT-ND4L causa la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON). Esta mutación da como resultado el reemplazo del aminoácido valina por alanina en la posición 65 de la proteína ND4L, interrumpiendo la función del Complejo I en la cadena de transporte de electrones . No se sabe cómo esta mutación conduce a la pérdida de visión en pacientes LHON, pero puede interrumpir la producción de ATP debido a la actividad deficiente de Complejo I . Mutaciones en otros genes que codifican subunidades del Complejo I , incluidos MT-ND1 , MT-ND2 , MT-ND4 , MT-ND5 y MT-ND6también se sabe que causan LHON. [8]

Referencias

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000212907 - Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000065947 - Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  5. ^ a b "Gen Entrez: subunidad 4L de MT-ND4L NADH deshidrogenasa" .
  6. ↑ a b c 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.
  7. ↑ a b 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 .  
  8. ↑ a b Yu-Wai-Man P, Chinnery PF (1993). "Neuropatía óptica hereditaria de Leber". PMID 20301353 .  Cite journal requires |journal= (help)
  9. ^ a b Mitocondria del Homo sapiens , genoma completo. "Secuencia de referencia de Cambridge revisada (rCRS): acceso NC_012920" , Centro Nacional de Información Biotecnológica . Consultado el 30 de enero de 2016.
  10. ^ 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 .  
  11. ^ "Cadena 4L de NADH-ubiquinona oxidorreductasa" . Base de conocimientos del Atlas de proteínas organelares cardíacas (COPaKB) .
  12. ^ "MT-ND4L - cadena 4L de NADH-ubiquinona oxidorreductasa - Homo sapiens (humano)" . UniProt.org: un centro de información sobre proteínas . El Consorcio UniProt.

Lectura adicional

  • Torroni A, Achilli A, Macaulay V, Richards M, Bandelt HJ (junio de 2006). "Cosechando el fruto del árbol de ADNmt humano". Tendencias en Genética . 22 (6): 339–45. doi : 10.1016 / j.tig.2006.04.001 . PMID  16678300 .
  • Bodenteich A, Mitchell LG, Polymeropoulos MH, Merril CR (mayo de 1992). "Repetición de dinucleótidos en el bucle D mitocondrial humano" . Genética molecular humana . 1 (2): 140. doi : 10.1093 / hmg / 1.2.140-a . PMID  1301157 .
  • Lu X, Walker T, MacManus JP, Seligy VL (julio de 1992). "La diferenciación de las células de adenocarcinoma de colon humano HT-29 se correlaciona con una mayor expresión de ARN mitocondrial: efectos de la trehalosa sobre el crecimiento y la maduración celular". Investigación del cáncer . 52 (13): 3718-25. PMID  1377597 .
  • Marzuki S, Noer AS, Lertrit P, Thyagarajan D, Kapsa R, Utthanaphol P, Byrne E (diciembre de 1991). "Variantes normales del ADN mitocondrial humano y productos de traducción: la construcción de una base de datos de referencia". Genética humana . 88 (2): 139–45. doi : 10.1007 / bf00206061 . PMID  1757091 . S2CID  28048453 .
  • Moraes CT, Andreetta F, Bonilla E, Shanske S, DiMauro S, Schon EA (marzo de 1991). "ADN mitocondrial humano competente en replicación que carece de la región promotora de cadena pesada" . Biología Molecular y Celular . 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). "Siete marcos de lectura no identificados del ADN mitocondrial humano codifican subunidades de la cadena respiratoria NADH deshidrogenasa". Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 51. 51 (1): 103-14. doi : 10.1101 / sqb.1986.051.01.013 . PMID  3472707 .
  • Chomyn A, Cleeter MW, Ragan CI, Riley M, Doolittle RF, Attardi G (octubre de 1986). "URF6, último marco de lectura no identificado de ADNmt humano, codifica una subunidad de NADH deshidrogenasa". Ciencia . 234 (4776): 614–8. Código Bibliográfico : 1986Sci ... 234..614C . doi : 10.1126 / science.3764430 . PMID  3764430 .
  • Chomyn A, Mariottini P, Cleeter MW, Ragan CI, Matsuno-Yagi A, Hatefi Y, Doolittle RF, Attardi G (1985). "Seis marcos de lectura no identificados del ADN mitocondrial humano codifican componentes de la cadena respiratoria NADH deshidrogenasa". Naturaleza . 314 (6012): 592–7. Código bibliográfico : 1985Natur.314..592C . doi : 10.1038 / 314592a0 . PMID  3921850 . S2CID  32964006 .
  • Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (abril de 1981). "Secuencia y organización del genoma mitocondrial humano". Naturaleza . 290 (5806): 457–65. Código Bib : 1981Natur.290..457A . doi : 10.1038 / 290457a0 . PMID  7219534 . S2CID  4355527 .
  • Montoya J, Ojala D, Attardi G (abril de 1981). "Características distintivas de las secuencias 5'-terminales de los ARNm mitocondriales humanos". Naturaleza . 290 (5806): 465–70. Código Bibliográfico : 1981Natur.290..465M . doi : 10.1038 / 290465a0 . PMID  7219535 . S2CID  4358928 .
  • Horai S, Hayasaka K, Kondo R, Tsugane K, Takahata N (enero de 1995). "Origen africano reciente de los humanos modernos revelado por secuencias completas de ADN mitocondrial hominoide" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 92 (2): 532–6. Código Bibliográfico : 1995PNAS ... 92..532H . doi : 10.1073 / pnas.92.2.532 . PMC  42775 . PMID  7530363 .
  • Brown MD, Torroni A, Reckord CL, Wallace DC (1996). "El análisis filogenético del ADN mitocondrial de la neuropatía óptica hereditaria de Leber indica múltiples ocurrencias independientes de las mutaciones comunes". Mutación humana . 6 (4): 311-25. doi : 10.1002 / humu.1380060405 . PMID  8680405 . S2CID  7952344 .
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  • Polyak K, Li Y, Zhu H, Lengauer C, Willson JK, Markowitz SD, Trush MA, Kinzler KW, Vogelstein B (noviembre de 1998). "Mutaciones somáticas del genoma mitocondrial en tumores colorrectales humanos". Genética de la naturaleza . 20 (3): 291–3. doi : 10.1038 / 3108 . PMID  9806551 . S2CID  19786796 .
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  • Ingman M, Kaessmann H, Pääbo S, Gyllensten U (diciembre de 2000). "Variación del genoma mitocondrial y el origen de los humanos modernos". Naturaleza . 408 (6813): 708-13. Código Bibliográfico : 2000Natur.408..708I . doi : 10.1038 / 35047064 . PMID  11130070 . S2CID  52850476 .
  • Finnilä S, Lehtonen MS, Majamaa K (junio de 2001). "Red filogenética para el ADNmt europeo" . Revista Estadounidense de Genética Humana . 68 (6): 1475–84. doi : 10.1086 / 320591 . PMC  1226134 . PMID  11349229 .
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  • Herrnstadt C, Elson JL, Fahy E, Preston G, Turnbull DM, Anderson C, Ghosh SS, Olefsky JM, Beal MF, Davis RE, Howell N (mayo de 2002). "Análisis de red de mediana reducida de secuencias completas de la región de codificación del ADN mitocondrial para los principales haplogrupos africanos, asiáticos y europeos" . Revista Estadounidense de Genética Humana . 70 (5): 1152–71. doi : 10.1086 / 339933 . PMC  447592 . PMID  11938495 .
  • Silva WA, Bonatto SL, Holanda AJ, Ribeiro-Dos-Santos AK, Paixão BM, Goldman GH, Abe-Sandes K, Rodriguez-Delfin L, Barbosa M, Paçó-Larson ML, Petzl-Erler ML, Valente V, Santos SE , Zago MA (julio de 2002). "La diversidad del genoma mitocondrial de los nativos americanos apoya una sola entrada temprana de las poblaciones fundadoras en América" . Revista Estadounidense de Genética Humana . 71 (1): 187–92. doi : 10.1086 / 341358 . PMC  384978 . PMID  12022039 .

Enlaces externos

  • Caracterización por espectrometría de masas de MT-ND4L en COPaKB