NDUFS4

La proteína hierro-azufre 4 de la NADH deshidrogenasa [ubiquinona] mitocondrial (NDUFS4), también conocida como subunidad de 18 kDa de la NADH-ubiquinona oxidorreductasa , es una enzima que en los seres humanos está codificada por el gen NDUFS4 . ^{[5] [6]} Este gen codifica una subunidad accesoria codificada nuclearmente de la cadena respiratoria de la membrana mitocondrial NADH deshidrogenasa ( complejo I o NADH:ubiquinona oxidorreductasa). El complejo I elimina electrones del NADH y los pasa al aceptor de electrones ubiquinona . Las mutaciones en este gen pueden causar deficiencias del complejo I mitocondrial, como el síndrome de Leigh . ^[7]

NDUFS4 se encuentra en el brazo q del cromosoma 5 en la posición 11.2 y tiene 8 exones . ^[8] El gen NDUFS4 produce una proteína de 20,1 kDa compuesta por 175 aminoácidos . ^{[9] [10]} NDUFS4, la proteína codificada por este gen, es miembro de la familia de subunidades I NDUFS4 del complejo. Es una proteína de membrana periférica ubicada en el lado de la matriz de la membrana mitocondrial interna . NDUFS4 es un componente del fragmento de hierro-azufre (IP) de la enzima y contiene un dominio de péptido de tránsito , 4 vueltas, 6 cadenas beta y 4 hélices alfa . ^{[11] [12]} El empalme alternativo da como resultado múltiples variantes de transcripción. ^[7]

El complejo I, o NADH : ubiquinona oxidorreductasa , el primer complejo enzimático multisubunidad de la cadena respiratoria mitocondrial , desempeña un papel vital en la producción celular de ATP , la principal fuente de energía para muchos procesos cruciales en las células vivas. Extrae electrones del NADH y los pasa por una serie de diferentes centros redox acoplados a proteínas hasta el aceptor de electrones ubiquinona. En mitocondrias bien acopladas , el flujo de electrones conduce a la generación de ATP mediante la construcción de un gradiente de protones a través de la membrana interna. El complejo I está compuesto por al menos 41 subunidades, de las cuales 7 están codificadas por el genoma mitocondrial (ND1-6, ND4L ) y el resto por genes nucleares. ^{[5] [7]}

Las mutaciones en el gen NDUFS4 están asociadas con la deficiencia del complejo mitocondrial I, que es autosómica recesiva . Esta deficiencia es el defecto enzimático más común de los trastornos de fosforilación oxidativa . ^{[13] [14]} La deficiencia del complejo mitocondrial I muestra una heterogeneidad genética extrema y puede ser causada por mutación en genes codificados nuclearmente o en genes codificados mitocondriales. No hay correlaciones genotipo-fenotipo obvias , y la inferencia de la base subyacente a partir de la presentación clínica o bioquímica es difícil, si no imposible. ^[15] Sin embargo, la mayoría de los casos son causados ​​por mutaciones en genes codificados nuclearmente. ^{[16] [17]} Provoca una amplia gama de trastornos clínicos, que van desde enfermedad neonatal letal hasta trastornos neurodegenerativos de inicio en la edad adulta. Los fenotipos incluyen macrocefalia con leucodistrofia progresiva , encefalopatía no específica , miocardiopatía hipertrófica , miopatía , enfermedad hepática , síndrome de Leigh , neuropatía óptica hereditaria de Leber y algunas formas de enfermedad de Parkinson . ^[18] La deficiencia del complejo I con herencia autosómica recesiva resulta de la mutación en genes de subunidades codificadas en el núcleo, incluidos NDUFV1 , NDUFV2 , NDUFS1 , NDUFS2 , NDUFS3 , NDUFS6 , NDUFS7 , NDUFS8 , NDUFA2 , NDUFA11 , NDUFAF3 , NDUFAF10, NDUFB3 , NDUFB9 , ACAD9 , FOXRED1 y MTFMT .

Se ha demostrado que NDUFS4 tiene 58 interacciones binarias proteína-proteína, incluidas 57 interacciones de co-complejos. NDUFS4 parece interactuar con UBE2G2 . ^[19]

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que se encuentra en el dominio público .