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| エイリアス | ND4L、MTMT-NADH 脱水素酵素、サブユニット 4L (複合体 I)、NADH 脱水素酵素サブユニット 4L | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：516004; MGI : 102497;ホモロジーン: 5021;ジーンカード：ND4L; OMA :ND4L - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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MT-ND4Lは、ミトコンドリアゲノムの遺伝子であり、NADH-ユビキノン酸化還元酵素鎖4L（ND4L）タンパク質をコードする。[5] ND4L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、電子伝達鎖の5つの複合体の中で最大である。[6]ヒトMT-ND4Lの変異体は、成人のBMIの上昇およびレーバー遺伝性視神経症（LHON）と関連している。[7] [8]
構造
MT -ND4L遺伝子は、ヒトミトコンドリアDNAの塩基対10,469～10,765に位置している。[5] [9] MT -ND4L遺伝子は、98個のアミノ酸からなる11 kDaのタンパク質を生成する。[10] [11] MT-ND4Lは、 MT-ND1、MT-ND2、MT-ND3、MT-ND4、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-ND4Lとミトコンドリアにコードされた残りのサブユニットは複合体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]
ヒトMT-ND4L遺伝子の珍しい特徴は、最後の3つのコドン（5'- -3'でGlnCAA TGC TAA、Cys、Stopをコードする）とMT-ND4遺伝子の最初の3つのコドン（5'- ATG CTA AAA-3'でアミノ酸Met-Leu-Lysをコードする）の7ヌクレオチド遺伝子重複である。[9] MT-ND4Lの 読み
枠（+1）に対して、 MT-ND4遺伝子は+3の読み枠で始まる[CAA][TGC][TAA]AA。CA[ATG][CTA][AAA]
関数
MT-ND4L 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。 [12]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
MT-ND4L、 MT-ND1、MT-ND2の変異体に起因するミトコンドリア機能障害は、成人のBMIと関連しており、肥満、糖尿病、高血圧などの代謝障害に関与していることが示唆されている。[7]
ミトコンドリア遺伝子 MT-ND4L の 10,663 番目の位置の T>C 変異は、レーバー遺伝性視神経症(LHON) を引き起こすことが知られています。この変異により、タンパク質 ND4L の 65 番目の位置のアミノ酸バリンからアラニンへの置換が起こり、電子伝達系における複合体 Iの機能が阻害されます。この変異がどのようにして LHON 患者の視力喪失につながるのかは不明ですが、複合体 Iの活性低下により ATP 産生が阻害される可能性があります。MT -ND1、MT-ND2、MT-ND4、MT-ND5 、 MT-ND6など、複合体 Iのサブユニットをコードする他の遺伝子の変異も LHON を引き起こすことが知られています。[8]
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-ND4Lの質量分析特性評価