MT-ND5

ND5
識別子
エイリアス	ND5、ミトコンドリアにコードされた NADH 脱水素酵素 5、MTNADH 脱水素酵素、サブユニット 5 (複合体 I)、NADH 脱水素酵素サブユニット 5
外部ID	オミム：516005; MGI : 102496;ホモロジーン: 36212;ジーンカード：ND5; OMA :ND5 - オルソログ
遺伝子の位置（ヒト）
クロ。	ミトコンドリアDNA（ヒト）
終わり	14,148 bp
遺伝子の位置（マウス）
クロ。	ミトコンドリアDNA（マウス）
終わり	13,565 bp
RNA発現パターン
	トップの表現
	鼻上皮; ; 中心後回; ; 右心室; ; 視床の外側核群; ; 外淡蒼球; ; 腹側被蓋野; ; 腎髄質; ; 橋; ; 噴門; ; 緻密部;
	トップの表現
	中脳の中心灰白質; ; 淡蒼球; ; 嗅結節; ; 側頭葉; ; 視床下部室傍核; ; 扁桃体; ; 大腿骨体; ; 側坐核; ; 右心室; ; 鉤状部;
	参照表現データの詳細
	該当なし
遺伝子オントロジー
分子機能	NADH脱水素酵素（ユビキノン）活性; 酸化還元酵素活性; NADH脱水素酵素活性;
細胞成分	膜の不可欠な構成要素; ミトコンドリア内膜; ニューロン投影; ミトコンドリア呼吸鎖複合体I; レスピラソーム; 膜; ミトコンドリア;
生物学的プロセス	ATP合成と電子伝達の結合; 低酸素症への反応; 過酸化水素に対する反応; 有機窒素化合物に対する反応; ミトコンドリア呼吸鎖複合体Iの組み立て; ミトコンドリア電子伝達、NADHからユビキノン;
	出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
	4540
	17721
	ENSG00000198786
	ENSMUSG00000064367
	P03915
	P03921
	該当なし
	該当なし
	該当なし
	NP_904338
	ウィキデータ
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MT-ND5は、ミトコンドリアゲノムの遺伝子で、NADH-ユビキノン酸化還元酵素鎖5タンパク質（ND5）をコードする。 ^[5] ND5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のものである。^[6]ヒトMT-ND5の変異は、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）や、リー症候群およびレーバー遺伝性視神経症（LHON）のいくつかの症状と関連している。^[7]^[8]

構造

MT-ND5は、ミトコンドリアDNAの塩基対12,337から14,148に位置している。^[5] MT-ND5遺伝子は、603個のアミノ酸からなる67 kDaのタンパク質を生成する。^[9]^[10] MT-ND5は、MT-ND1、MT-ND2、 MT -ND3、MT-ND4、MT-ND4L、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-ND5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]

関数

MT-ND5 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。 ^[11]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

ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシス、脳卒中様発作（MELAS）のごく一部は、MT-ND5遺伝子の塩基対13513のG>A変異によって引き起こされます。MT-ND5遺伝子の変異は、ミトコンドリア電子伝達系の複合体I機能障害を引き起こし、脳や筋肉など、大量のエネルギー入力を必要とする組織に障害を引き起こします。心臓や腎臓の障害、ミオパシーや乳酸アシドーシスなどの症状も観察されます。^[12] MT-ND5変異を持つ患者は、一部の患者でMELASとMERRFの主な特徴を示し、他の患者ではリー症候群やレーバー遺伝性視神経症（LHON）の症状を示すことがあります。^[7]^[8]^[13]^[14]

インタラクション

MT-ND5はグルタミン合成酵素（GLUL）、LIG4、YME1L1と相互作用する。^[5]

参考文献

^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000198786 – Ensembl、2017 年 5 月
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外部リンク

COPaKBにおけるMT-ND5の質量分析特性評価
ミトコンドリア DNA 関連リー症候群と NARP に関する GeneReviews/NCBI/NIH/UW のエントリ

この記事には、パブリックドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000198786 – Ensembl、2017 年 5 月

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000064367 – Ensembl、2017 年 5 月

[3] 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。

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[GHRMT-ND5-8] "MT-ND5". Genetics Home Reference . 米国国立医学図書館. 2015年3月23日閲覧。

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[url_COPaKB-10] 「NADH-ユビキノン酸化還元酵素鎖5」。心臓オルガネラタンパク質アトラスナレッジベース（COPaKB）。

[11] 「MT-ND5 - NADH-ユビキノン酸化還元酵素鎖5 - Homo sapiens (ヒト)」。UniProt.org: タンパク質情報のハブ。UniProtコンソーシアム。

[12] Alston CL、Morak M、Reid C、Hargreaves IP、Pope SA、Land JM、Heales SJ、Horvath R、Mundy H、Taylor RW (2010 年 2 月)。「孤立性複合体 I 欠損、腎不全、ミオパシーを引き起こす新規ミトコンドリア MTND5 フレームシフト変異」。神経筋疾患。20 (2): 131–5。doi :10.1016/ j.nmd.2009.10.010。PMID 20018511。S2CID 13122341 。

[13] ^ Taylor RW、Morris AA、Hutchinson M、 Turnbull DM (2002年2月)。「新しいミトコンドリアDNA ND5変異に関連するLeigh病」。European Journal of Human Genetics。10 ( 2): 141–4。doi : 10.1038/sj.ejhg.5200773。PMID 11938446。

[14] ナイニ AB、ルー J、カウフマン P、バーンスタイン RA、マンキューソ M、ボニーラ E、ヒラノ M、ディマウロ S (2005 年 3 月)。「MELASおよびMERRFの臨床的特徴を有する患者における新規ミトコンドリアDNA ND5変異」。神経学のアーカイブ。62 (3): 473–6。土井：10.1001/archneur.62.3.473。PMID 15767514。