ACADEMIA

ACADM ( acil-coenzima A deshidrogenasa, cadena lineal C-4 a C-12 ) es un gen que proporciona instrucciones para producir una enzima llamada acil-coenzima A deshidrogenasa que es importante para descomponer (degradar) un determinado grupo de grasas llamadas ácidos grasos de cadena media .

Estos ácidos grasos se encuentran en alimentos como la leche y ciertos aceites , y también se almacenan en el tejido graso del cuerpo. Los ácidos grasos de cadena media también se producen cuando se degradan los ácidos grasos de mayor tamaño.

La enzima acil-coenzima A deshidrogenasa de ácidos grasos de cadena media (ACADM) es esencial para convertir estos ácidos grasos en energía, especialmente durante los períodos sin alimentos (ayuno). La enzima ACADM funciona en las mitocondrias, los centros productores de energía dentro de las células. Se encuentra en las mitocondrias de varios tipos de tejidos, en particular el hígado .

El gen ACADM está ubicado en el brazo corto (p) del cromosoma 1 en la posición 31, desde el par de bases 75.902.302 hasta el par de bases 75.941.203.

Estructura

La proteína codificada por el gen ACADM tiene un tamaño de aproximadamente 47 kDa y está compuesta por 421 aminoácidos. ^[5]

Función

La enzima LCAD cataliza la mayor parte de la betaoxidación de los ácidos grasos mediante la formación de un doble enlace trans C2-C3 en el ácido graso. La MCAD actúa sobre los ácidos grasos de cadena larga, normalmente entre C4 y C12-acil-CoA. ^[6] Se ha demostrado que la oxidación de los ácidos grasos ahorra glucosa en condiciones de ayuno y también es necesaria para el metabolismo de los aminoácidos, que es esencial para el mantenimiento de una producción adecuada de glucosa. ^[7] Además, la MCAD participa en el metabolismo de los ácidos grasos y en la vía de señalización de PPAR. ^[8]

Importancia clínica

La deficiencia de acil-coenzima A deshidrogenasa de cadena media puede ser causada por mutaciones en el gen ACADM. Se han identificado más de 54 mutaciones del gen ACADM que causan deficiencia de acil-coenzima A deshidrogenasa de cadena media. ^[9] Muchas de estas mutaciones cambian un bloque de construcción de aminoácidos en la enzima ACADM. La sustitución de aminoácidos más común reemplaza la lisina con ácido glutámico en la posición 329 en la cadena de aminoácidos de la enzima (también escrito como Lys329Glu o K329E). ^[10] Esta mutación y otras sustituciones de aminoácidos alteran la estructura de la enzima, reduciendo o eliminando su actividad. Otras mutaciones eliminan o duplican parte del gen ACADM, lo que conduce a una enzima inestable que no puede funcionar.

Cuando hay una deficiencia de la enzima ACADM funcional, los ácidos grasos de cadena media no pueden degradarse ni procesarse. Como resultado, estas grasas no se convierten en energía, lo que puede provocar síntomas característicos de este trastorno, como falta de energía (letargo) y niveles bajos de azúcar en sangre. Los niveles de ácidos grasos de cadena media o ácidos grasos parcialmente degradados pueden acumularse en los tejidos y dañar el hígado y el cerebro, lo que provoca complicaciones más graves. ^[11]

Referencias

^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000117054 – Ensembl , mayo de 2017
^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000062908 – Ensembl , mayo de 2017
^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ "ACADM – Acil-CoA deshidrogenasa específica de cadena media, precursor mitocondrial – Homo sapiens (humano) – Gen y proteína ACADM". www.uniprot.org .
^ Matsubara Y, Kraus JP, Yang-Feng TL, Francke U, Rosenberg LE, Tanaka K (septiembre de 1986). "Clonación molecular de ADNc que codifican la acil-CoA deshidrogenasa de cadena media de rata y humana y asignación del gen al cromosoma humano 1". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 83 (17): 6543– 7. Bibcode :1986PNAS...83.6543M. doi : 10.1073/pnas.83.17.6543 . PMC 386540 . PMID 3462713.
^ Goetzman ES, Alcorn JF, Bharathi SS, Uppala R, McHugh KJ, Kosmider B, Chen R, Zuo YY, Beck ME, McKinney RW, Skilling H, Suhrie KR, Karunanidhi A, Yeasted R, Otsubo C, Ellis B, Tyurina YY, Kagan VE, Mallampalli RK, Vockley J (abril de 2014). "Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena larga como causa de disfunción del surfactante pulmonar". The Journal of Biological Chemistry . 289 (15): 10668– 79. doi : 10.1074/jbc.M113.540260 . PMC 4036448 . PMID 24591516.
^ Ezzeddini R, Taghikhani M, Salek Farrokhi A, Somi MH, Samadi N, Esfahani A, Rasaee, MJ (mayo de 2021). "Regulación negativa de la oxidación de ácidos grasos por la participación de HIF-1α y PPARγ en el adenocarcinoma gástrico humano y su importancia clínica relacionada". Revista de fisiología y bioquímica . 77 (2): 249– 260. doi :10.1007/s13105-021-00791-3. PMID 33730333. S2CID 232300877.
^ Pagon RA, Bird TD, Dolan CR, et al. (1993). "Deficiencia de acil-coenzima A deshidrogenasa de cadena media". PMID 20301597. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
^ Gregersen N, Andresen BS, Bross P, Winter V, Rüdiger N, Engst S, Christensen E, Kelly D, Strauss AW, Kølvraa S (abril de 1991). "Caracterización molecular de la deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD): identificación de una mutación de lys329 a glu en el gen MCAD y expresión de proteína enzimática mutante inactiva en E. coli" (PDF) . Human Genetics . 86 (6): 545– 51. doi :10.1007/bf00201539. PMID 1902818. S2CID 9687627.
^ Sturm M, Herebian D, Mueller M, Laryea MD, Spiekerkoetter U (2012). "Efectos funcionales de diferentes genotipos de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media e identificación de variantes asintomáticas". PLOS ONE . 7 (9): e45110. Bibcode :2012PLoSO...745110S. doi : 10.1371/journal.pone.0045110 . PMC 3444485 . PMID 23028790.

Lectura adicional

Gregersen N, Andresen BS, Corydon MJ, Corydon TJ, Olsen RK, Bolund L, Bross P (septiembre de 2001). "Análisis de mutaciones en defectos de oxidación de ácidos grasos mitocondriales: ejemplificados por deficiencias de acil-CoA deshidrogenasa, con especial atención a la relación genotipo-fenotipo". Human Mutation . 18 (3): 169– 89. doi : 10.1002/humu.1174 . PMID 11524729. S2CID 22616789.
Wang SS, Fernhoff PM, Hannon WH, Khoury MJ (1999). "Revisión de la epidemiología del genoma humano de la deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media". Genética en Medicina . 1 (7): 332– 9. doi : 10.1097/00125817-199911000-00004 . PMID 11263545.

Enlaces externos

Entrada en GeneReviews/NIH/NCBI/UW sobre la deficiencia de acil-coenzima A deshidrogenasa de cadena media
Tarjeta genética
ACADM en la base de datos del genoma humano GDB
Página de detalles del gen ACADM y ubicación del genoma humano en el navegador del genoma de la UCSC .

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000117054 – Ensembl , mayo de 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000062908 – Ensembl , mayo de 2017

[3] "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .

[4] "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .

[5] "ACADM – Acil-CoA deshidrogenasa específica de cadena media, precursor mitocondrial – Homo sapiens (humano) – Gen y proteína ACADM". www.uniprot.org .

[6] Matsubara Y, Kraus JP, Yang-Feng TL, Francke U, Rosenberg LE, Tanaka K (septiembre de 1986). "Clonación molecular de ADNc que codifican la acil-CoA deshidrogenasa de cadena media de rata y humana y asignación del gen al cromosoma humano 1". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 83 (17): 6543– 7. Bibcode :1986PNAS...83.6543M. doi : 10.1073/pnas.83.17.6543 . PMC 386540 . PMID 3462713.

[7] Goetzman ES, Alcorn JF, Bharathi SS, Uppala R, McHugh KJ, Kosmider B, Chen R, Zuo YY, Beck ME, McKinney RW, Skilling H, Suhrie KR, Karunanidhi A, Yeasted R, Otsubo C, Ellis B, Tyurina YY, Kagan VE, Mallampalli RK, Vockley J (abril de 2014). "Deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena larga como causa de disfunción del surfactante pulmonar". The Journal of Biological Chemistry . 289 (15): 10668– 79. doi : 10.1074/jbc.M113.540260 . PMC 4036448 . PMID 24591516.

[8] Ezzeddini R, Taghikhani M, Salek Farrokhi A, Somi MH, Samadi N, Esfahani A, Rasaee, MJ (mayo de 2021). "Regulación negativa de la oxidación de ácidos grasos por la participación de HIF-1α y PPARγ en el adenocarcinoma gástrico humano y su importancia clínica relacionada". Revista de fisiología y bioquímica . 77 (2): 249– 260. doi :10.1007/s13105-021-00791-3. PMID 33730333. S2CID 232300877.

[9] Pagon RA, Bird TD, Dolan CR, et al. (1993). "Deficiencia de acil-coenzima A deshidrogenasa de cadena media". PMID 20301597. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )

[10] Gregersen N, Andresen BS, Bross P, Winter V, Rüdiger N, Engst S, Christensen E, Kelly D, Strauss AW, Kølvraa S (abril de 1991). "Caracterización molecular de la deficiencia de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD): identificación de una mutación de lys329 a glu en el gen MCAD y expresión de proteína enzimática mutante inactiva en E. coli" (PDF) . Human Genetics . 86 (6): 545– 51. doi :10.1007/bf00201539. PMID 1902818. S2CID 9687627.

[11] Sturm M, Herebian D, Mueller M, Laryea MD, Spiekerkoetter U (2012). "Efectos funcionales de diferentes genotipos de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media e identificación de variantes asintomáticas". PLOS ONE . 7 (9): e45110. Bibcode :2012PLoSO...745110S. doi : 10.1371/journal.pone.0045110 . PMC 3444485 . PMID 23028790.