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| エイリアス | ND3、MTMT-NADH 脱水素酵素、サブユニット 3 (複合体 I)、NADH 脱水素酵素サブユニット 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：516002; MGI : 102499;ホモロジーン: 5018;ジーンカード：ND3; OMA :ND3 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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MT-ND3は、ミトコンドリアゲノムの遺伝子であり、 NADH脱水素酵素3（ND3）タンパク質をコードする。 [5] ND3タンパク質は、ミトコンドリア内膜に位置するNADH脱水素酵素（ユビキノン）のサブユニットであり、電子伝達系の5つの複合体の中で最大のものである。[6] MT-ND3の変異体は、ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシス、脳卒中様発作（MELAS）、リー症候群（LS）、およびレーバー遺伝性視神経症（LHON）に関連している。[7] [8]
構造
一般的な特徴
MT-ND3は、ヒトミトコンドリアDNAの塩基対10,059から10,404に位置している。[5] MT-ND3遺伝子は、115個のアミノ酸からなる13 kDaのタンパク質を生成する。[9] [10] MT-ND3は、 MT-ND1、MT-ND2、MT-ND4、MT-ND4L、MT-ND5、およびMT-ND6とともに、NADH脱水素酵素（ユビキノン）のサブユニットをコードする7つのミトコンドリア遺伝子の1つである。複合体Iとしても知られるこの酵素は、呼吸複合体の中で最大のものである。構造はL字型で、長い疎水性膜貫通ドメインと、すべての既知の酸化還元中心とNADH結合部位を含む末梢アームの親水性ドメインを持つ。 MT-ND3産物とミトコンドリアにコードされたサブユニットの残りは複合体Iのサブユニットの中で最も疎水性が高く、膜貫通領域の中心を形成します。[6]
翻訳されない余分なヌクレオチド
多くの鳥類やカメ類のMT-ND3遺伝子[11]には、タンパク質に翻訳されない余分なヌクレオチドが1つあります。[12] 1ヌクレオチド挿入を持つ鳥類のND3リーディングフレームの機能性が維持される理由としては、翻訳フレームシフトやRNA編集が考えられます。この余分なヌクレオチドの特徴は、分子系統学の研究で証明されているように、カメ類が主竜類と関連している可能性を示唆しています。 [13] [14]ワニ類や一部の鳥類やカメ類に余分なヌクレオチドが存在しないことは、対応する分類群がこの特徴を失ったことを示している可能性もあります。
関数
MT-ND3 産物は、呼吸鎖複合体 Iのサブユニットであり、 NADH の脱水素化とユビキノン(コエンザイム Q10)への電子伝達を触媒するために必要なコアタンパク質の最小アセンブリに属すると考えられています。 [15]最初に、NADH は複合体 I に結合し、フラビンモノヌクレオチド(FMN) 義肢のイソアロキサジン環に 2 つの電子を伝達して FMNH 2を形成します。電子は義肢内の一連の鉄硫黄 (Fe-S) クラスターを介して伝達され、最終的にコエンザイム Q10 (CoQ) に伝達され、ユビキノール(CoQH 2 )に還元されます。電子の流れによりタンパク質の酸化還元状態が変化し、イオン化側鎖の構造変化と p Kシフトが起こり、ミトコンドリアマトリックスから 4 つの水素イオンが排出されます。[6]
臨床的意義
ミトコンドリア遺伝子 MT-ND3 の病原性変異は、MT-ATP6 、 MT-TL1 、 MT-TK 、 MT-TW 、 MT-TV 、 MT-ND1 、 MT-ND2 、 MT-ND4 、 MT-ND5 、 MT-ND6 および MT-CO3 の変異と同様に、 mtDNA関連リー症候群を引き起こすことが知られています。ミトコンドリアのエネルギー生成の異常は、生後 12 か月から 3 歳の間に症状が現れるのが特徴のリー症候群などの神経変性疾患を引き起こします。症状はウイルス感染後に現れることが多く、運動障害や末梢神経障害のほか、筋緊張低下、痙縮、小脳性運動失調などがあります。罹患患者の約半数が 3 歳までに呼吸不全または心不全で死亡します。リー症候群は母性遺伝疾患であり、その診断はMT-ND3を含む前述のミトコンドリア遺伝子の遺伝子検査によって確定されます。 [7]これらの複合体I遺伝子は、レーバー遺伝性視神経症（LHON）、脳卒中様発作を伴うミトコンドリア脳筋症（MELAS）、前述のリー症候群など、さまざまな神経変性疾患と関連しています。[8]
インタラクション
MT-ND3は、2つの共複合体相互作用を含む5つの二元タンパク質間相互作用を持つことが示されています。MT-ND3はAPPおよびNDUFA9と相互作用するようです。[16]
参考文献
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さらに読む
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外部リンク
- COPaKBにおけるMT-ND3の質量分析特性評価