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
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

4540

17721

アンサンブル

ENSG00000198786

ENSMUSG00000064367

ユニプロット

P03915

P03921

RefSeq (mRNA)

該当なし

該当なし

RefSeq（タンパク質）

該当なし

NP_904338

場所（UCSC）クロマチンM: 0.01 – 0.01 MbクロマチンM: 0.01 – 0.01 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
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ヒトミトコンドリアゲノムにおけるMT-ND5遺伝子の位置。MT -ND5は、7つのNADH脱水素酵素ミトコンドリア遺伝子（黄色のボックス）の1つです。

MT-ND5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、電子伝達系の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12,337～14,148に位置します。[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します。[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つです。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す。構造はL字型で、長い疎水性膜貫通ドメインと、既知のすべての酸化還元中心とNADH結合部位を含む末梢アームの親水性ドメインを持っています。 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の高いものであり、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の脱水素反応とユビキノン（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集合体に属すると考えられている。 [11]まず、NADHは複合体Iに結合し、フラビンモノヌクレオチド（FMN）補綴腕のイソアロキサジン環に2つの電子を伝達してFMNH 2を形成する。電子は補綴腕内の一連の鉄硫黄（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 ）に還元される。電子の流れはタンパク質の酸化還元状態を変化させ、イオン化側鎖の構造変化とp Kシフトをもたらし、ミトコンドリアマトリックスから4つの水素イオンを排出する。[6]

臨床的意義

ミトコンドリア脳筋症、乳酸アシドーシス、および脳卒中様発作（MELAS）のごく一部は、MT-ND5遺伝子の13513番目の塩基対における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の機能障害を引き起こし、脳や筋肉など、大量のエネルギーを必要とする組織に障害をもたらします。心臓や腎臓への障害に加え、ミオパチ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、一部の患者ではMELASおよびMERRFの主要な特徴を示す場合があり、他の患者ではリー症候群やレーバー遺伝性視神経症（LHON）の症状を示す場合があります。[7] [8] [13] [14]

相互作用

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

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000198786 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ abc GRCm38: Ensemblリリース89: ENSMUSG00000064367 – Ensembl、2017年5月
  3. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  4. ^ 「マウスPubMedリファレンス：」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  5. ^ abc 「Entrez Gene: MT-ND5 NADH 脱水素酵素サブユニット5」。
  6. ^ abc Voet D, Voet JG, Pratt CW (2013). "18".生化学の基礎：分子レベルでの生命（第4版）. ホーボーケン、ニュージャージー：Wiley. pp.  581– 620. ISBN 978-0-470-54784-7。
  7. ^ アリゾナ州 エル・ハッタブ;アルマンナイ、M.スカリア、F.アダム、国会議員。アーディンジャー、HH。パゴン、RA;サウスカロライナ州ウォレス。ビーンLJH;スティーブンス、K。雨宮明 (1993)。 「メラス」。ジーンレビュー。PMID  20301411。
  8. ^ ab "MT-ND5". Genetics Home Reference . 米国国立医学図書館. 2015年3月23日閲覧。
  9. ^ Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J, Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (2013年10月). 「専門的な知識ベースによる心臓プロテオーム生物学と医学の統合」. Circulation Research . 113 (9): 1043–53 . doi :10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475. PMID 23965338  . 
  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知識ベース（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). 「ミトコンドリアMTND5の新規フレームシフト変異による複合体I単独欠損、腎不全、およびミオパチー」. Neuromuscular Disorders . 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). 「ミトコンドリアDNAの新規ND5変異に関連するリー病」. 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。
  • 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。

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