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| エイリアス | ND6、MTMT-NADH 脱水素酵素、サブユニット 6 (複合体 I)、NADH 脱水素酵素サブユニット 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：516006; MGI : 102495;ホモロジーン: 5022;ジーンカード：ND6; OMA :ND6 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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MT-ND6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6タンパク質（ND6）をコードする。 [5] ND6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-ND6遺伝子の変異は、リー症候群、レーバー遺伝性視神経症（LHON）、ジストニアと関連している。[7]
構造
MT -ND6遺伝子は、ヒトミトコンドリアDNAの塩基対14,149から14,673に位置している。[5] MT-ND6は、ヒトミトゲノムのL鎖に位置する唯一のタンパク質コード遺伝子である。[8]
コードされるタンパク質は18 kDaで、172個のアミノ酸から構成される。[9] [10] MT-ND6は、MT-ND1、MT-ND2、MT-ND3、MT-ND4、MT-ND4L、およびMT-ND5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-ND6とミトコンドリアでコードされる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であり、膜貫通領域のコアを形成している。[6]
関数
MT-ND6 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
MT-ND6遺伝子の 14484 塩基対における AT → C 変異が、レーバー遺伝性視神経症(LHON)患者で確認されています。この一般的なMT-ND6変異は、LHON の全症例の約 14 % を占め、フランス系カナダ人の間でこの疾患の最も一般的な原因となっています。この変異は、NADH デヒドロゲナーゼ 6 タンパク質の位置 64 にある 1 つのアミノ酸をメチオニンからバリンに変化させます。T14484C 変異は、良好な長期予後に関連しており、この遺伝子変化を患う患者は、視力がいくらか回復する確率が 37 % ～ 65 % です。研究者らは、MT-ND6遺伝子の変異がレーバー遺伝性視神経症にどのようにつながるかを調査しています。これらの遺伝子変異は複合体Iがユビキノンと正常に相互作用するのを妨げているようで、ATPの生成に影響を与え、またミトコンドリア内で活性酸素種（ROS）と呼ばれる潜在的に有害な分子の生成を増加させる可能性があります。しかし、これらの変異の影響が、視覚情報を目から脳に中継する神経（視神経）に限定されることが多い理由は不明です。追加の遺伝的要因と環境的要因が、レーバー遺伝性視神経症に関連する視力喪失やその他の医学的問題に寄与している可能性があります。[7]
AG → MT-ND6遺伝子の14459塩基対の変異は、リー症候群の少数の患者にも確認されています。リー症候群は進行性の脳障害で、典型的には乳児期または幼少期に現れます。罹患した小児は、嘔吐、発作、発達の遅れ、筋力低下、運動障害を経験する場合があります。この疾患の患者では、心臓病、腎臓障害、呼吸困難も発生する可能性があります。このMT-ND6 G14459A変異は、NADH-ユビキノン酸化還元酵素鎖6タンパク質の位置72にあるアミノ酸アラニンをアミノ酸バリンに置き換えます。この遺伝子変化は、LHONおよびジストニアと呼ばれる運動障害の患者にも確認されています。ジストニアには、不随意筋収縮、震え、その他の制御不能な運動が含まれます。この変異は、ミトコンドリアにおける複合体Iの正常な組み立てまたは活動を阻害するようです。しかし、このMT-ND6遺伝子変異がリー症候群、LHON、ジストニアの特定の特徴とどのように関連しているかは不明です。また、単一の変異がなぜ異なる人々にこれほど多様な兆候や症状を引き起こすのかについても不明です。[7]
インタラクション
MT-ND6はNADH脱水素酵素[ユビキノン]鉄硫黄タンパク質3（NDUFS3）およびATP依存性メタロプロテアーゼ YME1L1と相互作用する。[5]
参考文献
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- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000064368 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「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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さらに読む
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外部リンク
- COPaKBにおけるMT-ND6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。