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Articulo de referencia

MT-ND5

Localización del gen MT-ND5 en el genoma mitocondrial humano. MT-ND5 es uno de los siete genes mitocondriales de la NADH deshidrogenasa (recuadros amarillos). MT-ND5 es un gen d...

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Localización del gen MT-ND5 en el genoma mitocondrial humano. MT-ND5 es uno de los siete genes mitocondriales de la NADH deshidrogenasa (recuadros amarillos).

MT-ND5 es un gen del genoma mitocondrial que codifica la proteína de la cadena 5 de la NADH-ubiquinona oxidorreductasa (ND5). [ 5 ] La proteína ND5 es una subunidad de la NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , que se encuentra en la membrana interna mitocondrial y es el mayor de los cinco complejos de la cadena de transporte de electrones . [ 6 ] Las variaciones en el MT-ND5 humano se asocian con la encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS), así como con algunos síntomas del síndrome de Leigh y la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON). [ 7 ] [ 8 ]

Estructura

MT-ND5 se encuentra en el ADN mitocondrial desde el par de bases 12,337 al 14,148. [ 5 ] El gen MT-ND5 produce una  proteína de 67 kDa compuesta por 603 aminoácidos. [ 9 ] [ 10 ] MT-ND5 es uno de los siete genes mitocondriales que codifican subunidades de la enzima NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , junto con MT-ND1 , MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND4L y MT-ND6 . También conocida como Complejo I , esta enzima es el mayor de los complejos respiratorios. La estructura es en forma de L con un dominio transmembrana largo e hidrofóbico y un dominio hidrofílico para el brazo periférico que incluye todos los centros redox conocidos y el sitio de unión de NADH. MT-ND5 y el resto de las subunidades codificadas mitocondrialmente son las más hidrofóbicas de las subunidades del Complejo I y forman el núcleo de la región transmembrana. [ 6 ]

Función

El producto MT-ND5 es una subunidad del Complejo I de la cadena respiratoria que se supone pertenece al conjunto mínimo de proteínas centrales necesarias para catalizar la deshidrogenación del NADH y la transferencia de electrones a la ubiquinona (coenzima Q10). [ 11 ] Inicialmente, el NADH se une al Complejo I y transfiere dos electrones al anillo de isoaloxazina del brazo prostético del flavín mononucleótido (FMN) para formar FMNH₂ . Los electrones se transfieren a través de una serie de cúmulos de hierro-azufre (Fe-S) en el brazo prostético y finalmente a la coenzima Q10 (CoQ), que se reduce a ubiquinol (CoQH₂ ) . El flujo de electrones cambia el estado redox de la proteína, lo que resulta en un cambio conformacional y un desplazamiento del pK de la cadena lateral ionizable, que bombea cuatro iones de hidrógeno fuera de la matriz mitocondrial. [ 6 ]

Importancia clínica

Un pequeño porcentaje de casos de encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y episodios similares a accidentes cerebrovasculares (MELAS) son causados ​​por una mutación G>A en el par de bases 13513 del gen MT-ND5. Las mutaciones en el gen MT-ND5 provocan una alteración en la función del Complejo I del sistema de transporte de electrones mitocondrial, lo que afecta a los tejidos que requieren un aporte energético significativo, como el cerebro y los músculos. También se puede observar afectación cardíaca y renal, así como síntomas como miopatía y acidosis láctica . [ 12 ] Los pacientes con mutaciones en MT-ND5 pueden presentar las características principales de MELAS y MERRF en algunos casos, así como síntomas del síndrome de Leigh y/o neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON) en otros. [ 7 ] [ 8 ] [ 13 ] [ 14 ]

Interacciones

MT-ND5 interactúa con la glutamina sintetasa (GLUL), LIG4 y YME1L1 . [ 5 ]

Referencias

  1. 1 2 3 GRCh38: Versión 89 de Ensembl: ENSG00000198786 – Ensembl , mayo de 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: Versión 89 de Ensembl: ENSMUSG00000064367 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ↑ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ↑ "Referencia de PubMed sobre el ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU .
  5. 1 2 3 "Gen Entrez: MT-ND5 Subunidad 5 de la NADH deshidrogenasa" .
  6. 1 2 3 Voet D, Voet JG, Pratt CW (2013). "18". Fundamentos de bioquímica : la vida a nivel molecular (4.ª ed.). Hoboken, NJ: Wiley. pp. 581–620 . ISBN    978-0-470-54784-7.
  7. ^ Adam MP, Bick S, Mirzaa GM, Pagon RA, Wallace SE, Amemiya A, et al. (1993). "Melas" . Reseñas genéticas . PMID 20301411 .  
  8. 1 2 "MT-ND5" . Genetics Home Reference . Biblioteca Nacional de Medicina de EE . UU . Consultado el 23 de marzo de 2015 .
  9. ↑ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, et al. (octubre de 2013). " Integración de la biología del proteoma cardíaco y la medicina mediante una base de conocimientos especializada" . Circulation Research . 113 (9): 1043– 1053. doi : 10.1161/CIRCRESAHA.113.301151 . PMC 4076475. PMID 23965338 .   
  10. ↑ "Cadena 5 de la NADH-ubiquinona oxidorreductasa" . Base de datos del Atlas de Proteínas de Organelas Cardíacas (COPaKB) .
  11. ↑ "MT-ND5 - Cadena 5 de la NADH-ubiquinona oxidorreductasa - Homo sapiens (Humano)" . UniProt.org: un centro de información sobre proteínas . El Consorcio UniProt.
  12. ↑ Alston CL, Morak M, Reid C, Hargreaves IP, Pope SA, Land JM, et al. (febrero de 2010). "Una nueva mutación de cambio de marco mitocondrial MTND5 que causa deficiencia aislada del complejo I, insuficiencia renal y miopatía". Trastornos neuromusculares . 20 (2): 131– 135. doi : 10.1016/j.nmd.2009.10.010 . PMID 20018511. S2CID 13122341 .   
  13. ↑ Taylor RW, Morris AA, Hutchinson M, Turnbull DM (febrero de 2002). "Enfermedad de Leigh asociada con una nueva mutación del ADN mitocondrial ND5" . European Journal of Human Genetics . 10 (2): 141– 144. doi : 10.1038/sj.ejhg.5200773 . PMID 11938446 . 
  14. ^ Naini AB, Lu J, Kaufmann P, Bernstein RA, Mancuso M, Bonilla E, et al. (Marzo de 2005). "Nueva mutación ND5 del ADN mitocondrial en un paciente con características clínicas de MELAS y MERRF" . Archivos de Neurología . 62 (3): 473– 476. doi : 10.1001/archneur.62.3.473 . PMID 15767514 .  
  • Caracterización por espectrometría de masas de MT-ND5 en COPaKB
  • Entrada de GeneReviews/NCBI/NIH/UW sobre el síndrome de Leigh asociado al ADN mitocondrial y NARP.

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .