WikiDer > ETFA
Человек ETFA ген кодирует Электрон-переносчик-флавопротеин, альфа-субъединица, также известный как ETF-α.[5] Вместе с флавопротеином, переносящим электрон, бета-субъединица, кодируемая 'ETFB ' ген, он образует гетеродимерныйЭлектронный перенос флавопротеина (ETF). Нативный белок ETF содержит одну молекулу FAD и одну молекулу AMP, соответственно.[6][7]
Первые сообщения о белке ETF были основаны на ETF, выделенном из печени свиньи.[8]ETF свиньи и человека переносят электроны из митохондриального матрикса флавоэнзимы к электронному переносу флавопротеин-убихинон оксидоредуктаза (ETF-QO) закодированы ETFDH ген. ETF-QO впоследствии передает электроны через убихинон к комплекс III в дыхательная цепь.[9] Флавоэнзимы, переносящие электроны в ETF, участвуют в жирная кислота бета-окисление, аминокислота катаболизм, холин метаболизм и особые метаболические пути. Дефекты в субъединицах ETF или ETFDH вызывают множественные ацил-КоА-дегидрогеназа дефицит (OMIM # 231680),[10] ранее названный глутаровая ацидемия II типа. MADD характеризуется экскрецией ряда субстратов предшествующих флавоферментов, например глутаровая, молочная, этилмалоновая, масляная, изомасляная, 2-метилмасляная и изовалериановая кислоты.[5]
Эволюционные отношения
ETF - это эволюционно древний белок, ортологи которого обнаружены во всех царствах жизни. [11] ETF сгруппированы в 3 подгруппы: I, II и III. Наиболее изученной группой являются ETFs группы I, которые в эукариотических клетках локализуются в пространстве митохондриального матрикса. ETF группы I переносят электроны между флавоэнзимами. ETF группы II могут также получать электроны от ферредоксина или NADH.[12]
Ген, экспрессия и субклеточная локализация
Ген ETFA человека, кодирующий альфа-субъединицу ETF (ETF-α), локализован на хромосоме 15 (15q24.2-q24.3). Он состоит из 12 экзонов. Мало что известно о его промоторе и регуляции транскрипции. Анализ глобальной экспрессии показывает, что он экспрессируется на значительном уровне в большинстве тканей (БД PROTEOMICXS). ETF-α транслируется как белок-предшественник с N-концевой митохондриальной целевой последовательностью. [13] Он посттрансляционно импортируется в пространство митохондриального матрикса, где нацеливающая последовательность обрезается.
Посттрансляционные модификации и регуляция
Ацетилирование и сукцинилирование остатков лизина и фосфорилирование остатков серина и треонина в ETF-α были зарегистрированы в масс-спектрометрических анализах посттрансляционных модификаций. P13804. Фактор 1 регуляции флавопротеина электронного переноса (ETFRF1) был идентифицирован как белок, который специфически связывает ETF, и было показано, что это взаимодействие инактивирует ETF путем вытеснения FAD.[14]
Структура и взаимодействие с редокс-партнерами
Как впервые было показано для свиного ETF, одна цепь ETF-α собирается с одной цепью ETF-β, и по одной молекуле каждого из FAD и AMP с димерным нативным ферментом. [15][16][17][18] О кристаллической структуре ETF человека было сообщено в 1996 году.[19] Это показало, что ETF состоит из трех отдельных доменов (I, II и III). FAD связан в щели между двумя субъединицами и взаимодействует в основном с С-концевой частью ETF-α. AMP похоронен в домене III. Определена кристаллическая структура комплекса одного из его взаимодействующих элементов, ацил-КоА-дегидрогеназы со средней длиной цепи (MCAD; название гена ACADM).[20][21] (Тоогуд 2004 + 2007). Это идентифицировало так называемую петлю распознавания, образованную ETF-β, которая закрепляет ETF на одной субъединице гомотетрамерного фермента MCAD. Это взаимодействие запускает конформационные изменения, и высокомобильный окислительно-восстановительно-активный домен FAD ETF переходит в домен FAD соседней субъединицы тетрамера MCAD, приводя две молекулы FAD в тесный контакт для межбелкового переноса электронов.
Молекулярная функция
ETF человека получает электроны по крайней мере от 14 флавоэнзимов и передает их ETF-убихинон оксидоредуктазам (ETF: QO) во внутренней митохондриальной мембране. ETF: QO, в свою очередь, передает их убихинону, откуда они попадают в дыхательную цепь в комплексе III. [22] Большинство флавоэнзимов, передающих электроны к ETF, участвуют в окислении жирных кислот, катаболизме аминокислот и метаболизме холина. ETF и ETF: QO, таким образом, представляют собой важный узел для передачи электронов из различных окислительно-восстановительных реакций и подачи их в дыхательную цепь для производства энергии.
Генетические недостатки и молекулярный патогенез
Вредные мутации в генах ETFA и ETFB, кодирующих ETF, или генах ETFDH, кодирующих ETF: QO связаны с множественной недостаточностью ацил-CoA дегидрогеназы (MADD; OMIM № 231680; ранее называемая глутаровая ацидурия II типа).[23] Биохимически MADD характеризуется повышенными уровнями ряда карнитиновых конъюгатов субстратов различных партнерских дегидрогеназ ETF / ETF: концентратора QO, например глутаровая, молочная, этилмалоновая, масляная, изомасляная, 2-метилмасляная и изовалериановая кислоты. [5] Накопление субстратов и производных вышестоящих дегидрогеназ и дефицит энергии при голодании вызывают клинический фенотип. В основном в зависимости от тяжести мутации болезнь делится на три подгруппы: тип I (неонатальное начало с врожденными аномалиями), тип II (неонатальное начало без врожденных аномалий) и тип III (позднее начало). Лекарства от болезни нет, и для лечения используется диета, ограничивающая потребление белков и жиров, избегая длительного голодания, чтобы облегчить прохождение через партнерские дегидрогеназы. Кроме того, добавление рибофлавина, предшественника кофактора FAD, может стабилизировать мутантные варианты ETF и ETF: QO с определенными миссенс-мутациями.[24][25]
Рекомендации
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000140374 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000032314 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ а б «Ген Entrez: флавопротеин, переносящий электроны, ETFA, альфа-полипептид (глутаровая ацидурия II)».
- ^ Сато К., Нишина Ю., Шига К. (август 1993 г.). «Передающий электрон флавопротеин имеет сайт связывания AMP в дополнение к сайту связывания FAD». Журнал биохимии. 114 (2): 215–22. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a124157. PMID 8262902.
- ^ Хусейн М., Steenkamp DJ (февраль 1983 г.). «Электронный перенос флавопротеина из митохондрий печени свиньи. Простая очистка и повторная оценка некоторых молекулярных свойств». Биохимический журнал. 209 (2): 541–5. Дои:10.1042 / bj2090541. ЧВК 1154123. PMID 6847633.
- ^ Crane FL, Beinert H (сентябрь 1954 г.). «Связь между жирной ацил-КоА дегидрогеназой и цитохромом C: новый фермент флавин». Журнал Американского химического общества. 76 (17): 4491. Дои:10.1021 / ja01646a076.
- ^ Ruzicka FJ, Beinert H (декабрь 1977 г.). «Новый железо-серный флавопротеин дыхательной цепи. Компонент пути бета-окисления жирных кислот». Журнал биологической химии. 252 (23): 8440–5. PMID 925004.
- ^ "Запись OMIM - № 231680 - МНОЖЕСТВЕННЫЙ ДЕФИЦИТ ДЕГИДРОГЕНАЗЫ АЦИЛ-КоА; MADD". www.omim.org.
- ^ Тугуд Х.С., Лейс Д., Скраттон Н.С. (ноябрь 2007 г.). «Функция управления динамикой: новые идеи из электронно-переносящих флавопротеинов и партнерских комплексов». Журнал FEBS. 274 (21): 5481–504. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2007.06107.x. PMID 17941859.
- ^ Тугуд Х.С., Лейс Д., Скраттон Н.С. (ноябрь 2007 г.). «Функция управления динамикой: новые идеи из электронно-переносящих флавопротеинов и партнерских комплексов». Журнал FEBS. 274 (21): 5481–504. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2007.06107.x. PMID 17941859.
- ^ Икеда Y, Киз С.М., Танака К. (октябрь 1986 г.). «Биосинтез флавопротеина переноса электрона в бесклеточной системе и в культивируемых фибробластах человека. Дефект синтеза альфа-субъединицы является первичным поражением при глутаровой ацидурии II типа». Журнал клинических исследований. 78 (4): 997–1002. Дои:10.1172 / JCI112691. ЧВК 423742. PMID 3760196.
- ^ Floyd BJ, Wilkerson EM, Veling MT, Minogue CE, Xia C, Beebe ET, et al. (Август 2016 г.). «Картирование взаимодействия митохондриальных белков выявляет регуляторы функции дыхательной цепи». Молекулярная клетка. 63 (4): 621–632. Дои:10.1016 / j.molcel.2016.06.033. ЧВК 4992456. PMID 27499296.
- ^ Холл CL, Камин H (май 1975 г.). «Очистка и некоторые свойства флавопротеина переноса электронов и общего жирного ацилкофермента А дегидрогеназы из митохондрий печени свиньи». Журнал биологической химии. 250 (9): 3476–86. PMID 1168197.
- ^ Горелик Р.Дж., Миззер Дж. П., Торп С. (декабрь 1982 г.). «Очистка и свойства электрон-переносящего флавопротеина из почек свиньи». Биохимия. 21 (26): 6936–42. Дои:10.1021 / bi00269a049. PMID 7159575.
- ^ Сато К., Нишина Ю., Шига К. (август 1996 г.). «Рефолдинг и разворачивание субъединиц электронно-переносящего флавопротеина in vitro: характеристика промежуточных продуктов сворачивания и влияние FAD и AMP на реакцию сворачивания». Журнал биохимии. 120 (2): 276–85. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a021410. PMID 8889811.
- ^ Сато К., Нишина Ю., Шига К. (август 1993 г.). «Электрон-переносящий флавопротеин имеет сайт связывания AMP в дополнение к сайту связывания FAD». Журнал биохимии. 114 (2): 215–22. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a124157. PMID 8262902.
- ^ Робертс Д.Л., Фрерман Ф.Е., Ким Дж.Дж. (декабрь 1996 г.). «Трехмерная структура флавопротеина электронного переноса человека с разрешением 2,1-А». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 93 (25): 14355–60. Дои:10.1073 / pnas.93.25.14355. ЧВК 26136. PMID 8962055.
- ^ Тугуд Х.С., ван Тиль А., Басран Дж., Сатклифф М.Дж., Скраттон Н.С., Лейс Д. (июль 2004 г.). «Обширное движение домена и перенос электронов в человеческом электрон-переносящем комплексе флавопротеинов. Средняя цепь Ацил-КоА дегидрогеназа». Журнал биологической химии. 279 (31): 32904–12. Дои:10.1074 / jbc.M404884200. PMID 15159392. S2CID 6901700.
- ^ Тугуд Х.С., Лейс Д., Скраттон Н.С. (ноябрь 2007 г.). «Функция управления динамикой: новые идеи из электронно-переносящих флавопротеинов и партнерских комплексов». Журнал FEBS. 274 (21): 5481–504. Дои:10.1111 / j.1742-4658.2007.06107.x. PMID 17941859.
- ^ Ruzicka FJ, Beinert H (декабрь 1977 г.). «Новый железо-серный флавопротеин дыхательной цепи. Компонент пути бета-окисления жирных кислот». Журнал биологической химии. 252 (23): 8440–5. PMID 925004.
- ^ Прасун П (1993). Адам М.П., Ардингер Х.Х., Пагон Р.А., Уоллес С.Е., Бин Л.Дж., Стивенс К., Амемия А. (ред.). «Множественный дефицит ацил-КоА-дегидрогеназы». PMID 32550677. Цитировать журнал требует
| журнал =(Помогите) - ^ Энрикес Б.Дж., Олсен Р.К., Бросс П., Гомес К.М. (2010). «Новые роли рибофлавина в функциональном спасении митохондриальных флавоферментов β-окисления». Современная лекарственная химия. 17 (32): 3842–54. Дои:10.2174/092986710793205462. PMID 20858216.
- ^ Энрикес Б.Дж., Бросс П., Гомеш К.М. (ноябрь 2010 г.). «Горячие точки мутации в флавопротеине переноса электрона лежат в основе дефектного фолдинга и функционируют при множественном дефиците ацил-КоА дегидрогеназы» (PDF). Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная основа болезни. 1802 (11): 1070–7. Дои:10.1016 / j.bbadis.2010.07.015. PMID 20674745.
дальнейшее чтение
- Фрерман Ф.Е. (июнь 1988 г.). «Ацил-КоА дегидрогеназы, флавопротеин с переносом электрона и дегидрогеназа флавопротеина с переносом электрона». Сделки Биохимического Общества. 16 (3): 416–8. Дои:10.1042 / bst0160416. PMID 3053288.
- Freneaux E, Sheffield VC, Molin L, Shires A, Rhead WJ (ноябрь 1992 г.). «Глутаровая ацидемия II типа. Неоднородность в потоке бета-окисления, синтез полипептидов и комплементарные мутации ДНК в альфа-субъединице флавопротеина электронного переноса у восьми пациентов». Журнал клинических исследований. 90 (5): 1679–86. Дои:10.1172 / JCI116040. ЧВК 443224. PMID 1430199.
- Индо И., Глассберг Р., Йокота И., Танака К. (сентябрь 1991 г.). «Молекулярная характеристика вариантной альфа-субъединицы флавопротеина с переносом электрона у трех пациентов с глутаровой ацидемией II типа - и идентификация глициновой замены валина-157 в последовательности предшественника, производящей нестабильный зрелый белок у пациента». Американский журнал генетики человека. 49 (3): 575–80. ЧВК 1683153. PMID 1882842.
- Finocchiaro G, Ito M, Ikeda Y, Tanaka K (октябрь 1988 г.). «Молекулярное клонирование и нуклеотидная последовательность кДНК, кодирующая альфа-субъединицу флавопротеина переноса электронов человека». Журнал биологической химии. 263 (30): 15773–80. PMID 3170610.
- Уайт Р.А., Доулер Л.Л., Ангелони С.В., Келлер Д.М. (апрель 1996 г.). «Отнесение Etfdh, Etfb и Etfa к хромосомам 3, 7 и 13: мышиные гомологи генов, ответственных за глутаровую ацидемию типа II у человека». Геномика. 33 (1): 131–4. Дои:10.1006 / geno.1996.0170. PMID 8617498.
- Робертс Д.Л., Фрерман Ф.Е., Ким Дж.Дж. (декабрь 1996 г.). «Трехмерная структура флавопротеина электронного переноса человека с разрешением 2,1-А». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 93 (25): 14355–60. Дои:10.1073 / pnas.93.25.14355. ЧВК 26136. PMID 8962055.
- Бросс П., Педерсен П., Винтер В., Нихольм М., Йохансен Б.Н., Олсен Р.К. и др. (Июнь 1999 г.). «Полиморфный вариант альфа-цепи флавопротеина, переносящего электроны, человека (альфа-Т171) демонстрирует пониженную термостабильность и чрезмерно представлен у пациентов с дефицитом ацил-КоА-дегидрогеназы с очень длинной цепью и легкими проявлениями в детстве». Молекулярная генетика и метаболизм. 67 (2): 138–47. Дои:10.1006 / мг.1999.2856. PMID 10356313.
- Джонс М., Тальфурнье Ф., Бобров А., Гроссманн Дж. Г., Векшин Н., Сатклифф М. Дж., Скраттон Н. С. (март 2002 г.). «Электронный перенос и конформационные изменения в комплексах триметиламиндегидрогеназы и электрон-переносящего флавопротеина». Журнал биологической химии. 277 (10): 8457–65. Дои:10.1074 / jbc.M111105200. PMID 11756429.
- Олсен Р.К., Андресен Б.С., Кристенсен Э., Бросс П., Сковби Ф., Грегерсен Н. (июль 2003 г.). «Четкая взаимосвязь между генотипом и фенотипом ETF / ETFDH у пациентов с множественным дефицитом дегидрирования ацил-КоА». Человеческая мутация. 22 (1): 12–23. Дои:10.1002 / humu.10226. PMID 12815589.
- Кимура К., Вакамацу А., Сузуки Ю., Ота Т., Нисикава Т., Ямасита Р. и др. (Январь 2006 г.). «Диверсификация транскрипционной модуляции: широкомасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов генов человека». Геномные исследования. 16 (1): 55–65. Дои:10.1101 / гр. 4039406. ЧВК 1356129. PMID 16344560.
- Шифф М., Фруассар Р., Олсен Р.К., Аквавива С., Виани-Сабан С. (июнь 2006 г.). «Дефицит флавопротеидов электронного переноса: функциональные и молекулярные аспекты». Молекулярная генетика и метаболизм. 88 (2): 153–8. Дои:10.1016 / j.ymgme.2006.01.009. PMID 16510302.
- Олсен Дж. В., Благоев Б., Гнад Ф, Мацек Б., Кумар С., Мортенсен П., Манн М. (ноябрь 2006 г.). «Глобальная, in vivo и сайт-специфическая динамика фосфорилирования в сигнальных сетях». Клетка. 127 (3): 635–48. Дои:10.1016 / j.cell.2006.09.026. PMID 17081983. S2CID 7827573.
- Чионг М.А., Сим К.Г., Карпентер К., Рхед В., Хо Г., Олсен Р.К., Христодулу Дж. (2007). «Преходящий множественный дефицит дегидрирования ацил-КоА у новорожденного женского пола, вызванный материнской недостаточностью рибофлавина». Молекулярная генетика и метаболизм. 92 (1–2): 109–14. Дои:10.1016 / j.ymgme.2007.06.017. PMID 17689999.
Галерея PDB | |
|---|---|
|
 | Эта статья о ген на хромосома человека 15 это заглушка. Вы можете помочь Википедии расширяя это. |