Cytochrom c oxidáza podjednotka II - Cytochrome c oxidase subunit II

„COX2“ přeadresuje tady. Pro izoenzym cyklooxygenázy viz COX-2.
COX2
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyCOX2, mitochondriálně kódovaná cytochrom c oxidáza II, COII, MTCO2, cytochrom c oxidáza podjednotka II, CO II
Externí IDOMIM: 516040 MGI: 102503 HomoloGene: 5017 Genové karty: COX2
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

4513

17709

Ensembl

ENSG00000198712

ENSMUSG00000064354

UniProt

P00403

P00405

RefSeq (mRNA)

n / a

n / a

RefSeq (protein)

n / a

NP_904331

Místo (UCSC)n / aChr M: 0,01 - 0,01 Mb
PubMed Vyhledávání[2][3]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš
Umístění MT-CO2 gen v lidském mitochondriálním genomu. MT-CO2 je jedním ze tří mitochondriálních genů podjednotky cytochrom c oxidázy (oranžové rámečky).
Cytochrom c oxidáza podjednotka II, transmembránová doména
1qle opm.png
Bakteriální cytochrom c oxidáza komplex. Podjednotka II označeno modře.
Identifikátory
SymbolCOX2_TM
PfamPF02790
InterProIPR011759
STRÁNKAPDOC00075
SCOP21occ / Rozsah / SUPFAM
TCDB3.D.4
OPM nadčeleď4
OPM protein1v55
Cytochrom C oxidáza podjednotka II, periplazmatická doména
Identifikátory
SymbolCOX2
PfamPF00116
InterProIPR002429
CDDcd13912

Cytochrom c oxidáza podjednotka 2, také známý jako polypeptid cytochrom c oxidázy II, je protein že u lidí je kódován MT-CO2 gen.[4] Cytochrom c oxidáza podjednotka II, zkráceně COXII, COX2, COIInebo MT-CO2, je druhou podjednotkou cytochrom c oxidáza. Je to také jeden ze tří mitochondriální DNA (mtDNA) kódované podjednotky (MT-CO1, MT-CO2, MT-CO3 ) z dýchací komplex IV.

Struktura

The MT-CO2 gen se nachází na p rameno z mitochondriální DNA na pozici 12 a pokrývá 683 párů bází.[4] The MT-CO2 Gen produkuje 25,6 kDa protein složený z 227 aminokyseliny.[5][6] MT-CO2 je podjednotka enzymu Cytochrom c oxidáza (ES 1.9.3.1 )[7][8] (Komplex IV), oligomerní enzymatický komplex z mitochondriální dýchací řetězec podílející se na převodu elektrony z cytochrom c na kyslík. V eukaryotech to enzym komplex se nachází v mitochondriální vnitřní membrána; v aerobní prokaryoty nachází se v plazmatická membrána. Enzymový komplex se skládá ze 3-4 podjednotek (prokaryoty ) až 13 polypeptidy (savci). N-terminální doména cytochrom C oxidázy obsahuje dvě transmembránové alfa-šroubovice.[8][7] Je známo, že struktura MT-CO2 obsahuje jedno redox centrum a a dvoujaderná měď A centrum (CuA). The CuA se nachází v památkové rezervaci cystein smyčka na 196 a 200 aminokyselina pozice a konzervované histidin na 204. Několik bakteriálních MT-CO2 má C-terminální prodloužení, které obsahuje kovalentně vázaný hem c.[9][10]

Funkce

The MT-CO2 gen kóduje druhou podjednotku cytochrom c oxidáza (komplex IV), součást mitochondriální dýchací řetězec který katalyzuje snížení z kyslík na voda. MT-CO2 je jednou ze tří podjednotek, které jsou odpovědné za tvorbu funkčního jádra cytochrom c oxidáza. MT-CO2 hraje zásadní roli při přenosu elektronů z cytochrom c do bimetalového středu katalytická podjednotka 1 využitím jeho dvoujaderná měď A centrum. Obsahuje dvě sousední transmembránové oblasti N-konec a hlavní část proteinu je vystavena periplazmatickým nebo mitochondriálním mezimembránový prostor, resp. MT-CO2 poskytuje místo vázající substrát a obsahuje dvoujaderná měď A centrum, pravděpodobně primární akceptor v cytochrom c oxidase.[11][12][4]

Klinický význam

Nedostatek mitochondriálního komplexu IV

Varianty MT-CO2 byly spojeny s mitochondriální Komplex IV nedostatek, nedostatek v enzymovém komplexu mitochondriální dýchací řetězec který katalyzuje oxidaci cytochrom c s využitím molekulární kyslík.[13] Nedostatek je charakterizován heterogenní fenotypy od izolovaných myopatie těžké multisystémové onemocnění ovlivňující několik tkání a orgánů. Mezi další klinické projevy patří Hypertrofické kardiomyopatie, hepatomegalie a dysfunkce jater, hypotonie, svalová slabost, nesnášenlivost cvičení, vývojové zpoždění, zpožděno vývoj motoru a mentální retardace.[14] Mutace MT-CO2 je také známo, že způsobuje Leighova nemoc, které mohou být způsobeny abnormalitou nebo nedostatkem cytochrom oxidáza.[8][7]

U pacientů s patogenními mutacemi v mozku byla nalezena široká škála symptomů MT-CO2 gen s mitochondriální Komplex IV nedostatek. A deleční mutace Bylo zjištěno, že jediný nukleotid (7630delT) v genu způsobuje příznaky reverzibility afázie, že jo hemiparéza, hemianopsie, nesnášenlivost cvičení, progresivní mentální postižení a krátké postava.[15] Dále pacient s a nesmyslná mutace (7896G> A) genu vedly k fenotypům, jako je nízký vzrůst nízká hmotnost, mikrocefalie, kožní abnormality, těžké hypotonie a normální reflexy.[16] Novela heteroplazmatický mutace (7587T> C), která změnila iniciační kodon MT-CO2 Gen u pacientů vykazoval klinické projevy, jako je progresivní chůze ataxie, kognitivní porucha, bilaterální optická atrofie, pigmentová retinopatie, pokles v barevné vidění a mírné distální-ztráta svalové hmoty.[17]

Ostatní

Mladistvý myopatie, encefalopatie, laktátová acidóza, a mrtvice byly také spojeny s mutacemi v MT-CO2 gen.[4]

Interakce

Je známo, že MT-CO2 interaguje cytochrom c využitím lysinového kruhu kolem karboxyl obsahující okraj hemu z cytochrom c v MT-CO2, včetně glutamátu 129, aspartátu 132 a glutamátu 19.

Reference

  1. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000064354 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  3. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ A b C d „Entrez Gene: COX2 cytochrome c oxidase subunit II“. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  5. ^ 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 (říjen 2013). „Integrace biologie a medicíny srdečních proteomů pomocí specializované znalostní databáze“. Výzkum oběhu. 113 (9): 1043–53. doi:10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151. PMC  4076475. PMID  23965338.
  6. ^ „Cytochrome c oxidase subunit 2“. Srdeční organelární proteinová atlasová znalostní databáze (COPaKB).[trvalý mrtvý odkaz ]
  7. ^ A b C Capaldi RA, Malatesta F, Darley-Usmar VM (červenec 1983). "Struktura cytochrom c oxidázy". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Recenze na bioenergetiku. 726 (2): 135–48. doi:10.1016/0304-4173(83)90003-4. PMID  6307356.
  8. ^ A b C García-Horsman JA, Barquera B, Rumbley J, Ma J, Gennis RB (září 1994). "Nadčeleď hem-měďových respiračních oxidáz". Journal of Bacteriology. 176 (18): 5587–600. doi:10.1128 / jb.176.18.5587-5600.1994. PMC  196760. PMID  8083153.
  9. ^ Capaldi RA (1990). "Struktura a funkce cytochrom c oxidázy". Roční přehled biochemie. 59: 569–96. doi:10.1146 / annurev.bi.59.070190.003033. PMID  2165384.
  10. ^ Hill BC (duben 1993). "Pořadí nosičů elektronů v reakci cytochrom c oxidázy s kyslíkem". Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 25 (2): 115–20. doi:10.1007 / bf00762853. PMID  8389744. S2CID  45975377.
  11. ^ „MT-CO2 - podjednotka 2 cytochrom c oxidázy - Homo sapiens (člověk) - gen a protein MT-CO2“. Citováno 2018-08-07. Tento článek zahrnuje text k dispozici pod CC BY 4.0 licence.
  12. ^ „UniProt: univerzální znalostní databáze proteinů“. Výzkum nukleových kyselin. 45 (D1): D158 – D169. Ledna 2017. doi:10.1093 / nar / gkw1099. PMC  5210571. PMID  27899622.
  13. ^ Ostergaard E, Weraarpachai W, Ravn K, Born AP, Jønson L, Duno M, Wibrand F, Shoubridge EA, Vissing J (březen 2015). „Mutace v COA3 způsobují izolovaný nedostatek komplexu IV spojený s neuropatií, intolerancí na cvičení, obezitou a nízkým vzrůstem“. Journal of Medical Genetics. 52 (3): 203–7. doi:10.1136 / jmedgenet-2014-102914. PMID  25604084. S2CID  43018915.
  14. ^ "Nedostatek mitochondriálního komplexu IV". www.uniprot.org.
  15. ^ Rossmanith W, Freilinger M, Roka J, Raffelsberger T, Moser-Thier K, Prayer D, Bernert G, Bittner RE (únor 2008). „Izolovaný nedostatek cytochrom c oxidázy jako příčina MELAS“. Journal of Medical Genetics. 45 (2): 117–21. doi:10.1136 / jmg.2007.052076. PMC  3027970. PMID  18245391.
  16. ^ Campos Y, García-Redondo A, Fernández-Moreno MA, Martínez-Pardo M, Goda G, Rubio JC, Martín MA, del Hoyo P, Cabello A, Bornstein B, Garesse R, Arenas J (září 2001). „Časný nástup multisystémové mitochondriální poruchy způsobené nesmyslnou mutací v genu mitochondriální DNA pro cytochrom C oxidázu II“. Annals of Neurology. 50 (3): 409–13. doi:10.1002 / ana.1141. PMID  11558799. S2CID  23891106.
  17. ^ Clark KM, Taylor RW, Johnson MA, Chinnery PF, Chrzanowska-Lightowlers ZM, Andrews RM, Nelson IP, Wood NW, Lamont PJ, Hanna MG, Lightowlers RN, Turnbull DM (květen 1999). „Mutace mtDNA v iniciačním kodonu genu podjednotky II cytochrom C oxidázy vede k nižším hladinám proteinu a mitochondriální encefalomyopatii.“. American Journal of Human Genetics. 64 (5): 1330–9. doi:10.1086/302361. PMC  1377869. PMID  10205264.

Další čtení


Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.