Cytochrom c oxidáza podjednotka III - Cytochrome c oxidase subunit III

„COX3“ přeadresuje tady. Pro izoenzym cyklooxygenázy viz COX-3.
COX3
Identifikátory
AliasyCOX3, COIII, MTCO3, podjednotka III cytochrom c oxidázy, cytochrom c oxidáza III
Externí IDOMIM: 516050 MGI: 102502 HomoloGene: 5014 Genové karty: COX3
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

4514

17710

Ensembl

ENSG00000198938

ENSMUSG00000064358

UniProt

P00414

P00416

RefSeq (mRNA)

n / a

n / a

RefSeq (protein)

n / a

NP_904334

Místo (UCSC)n / aChr M: 0,01 - 0,01 Mb
PubMed Vyhledávání[2][3]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš
Umístění MT-CO3 gen v lidském mitochondriálním genomu. MT-CO3 je jedním ze tří mitochondriálních genů podjednotky cytochrom c oxidázy (oranžové rámečky).
Cytochrom c oxidáza podjednotka III
PDB 1occ EBI.jpg
Struktura 13 podjednotky oxidované cytochrom c oxidázy.[4]
Identifikátory
SymbolCOX3
PfamPF00510
InterProIPR000298
STRÁNKAPDOC50253
SCOP21occ / Rozsah / SUPFAM
TCDB3.D.4
OPM nadčeleď4
OPM protein1v55
CDDcd01665

Cytochrom c oxidáza podjednotka III (COX3) je enzym že u lidí je kódován MT-CO3 gen.[5] Je to jeden z hlavních transmembránový podjednotky cytochrom c oxidáza. Cytochrom c oxidáza podjednotka III je také jednou ze tří mitochondriální DNA (mtDNA) kódované podjednotky (MT-CO1, MT-CO2, MT-CO3) ze dne dýchací komplex IV. Varianty MT-CO3 byly spojeny s izolovanými myopatie, těžké encefalomyopatie, Leber dědičná optická neuropatie, nedostatek mitochondriálního komplexu IV a rekurentní myoglobinurie .[6][7][8]

Struktura

The MT-CO3 Gen produkuje 30 kDa protein složený z 261 aminokyseliny.[9][10] COX3, protein kódovaný tímto genem, je členem cytochrom c oxidáza podjednotka 3 rodina. Tento protein se nachází na vnitřní mitochondriální membrána. COX3 je víceprůchodový transmembránový protein: u člověka obsahuje 7 transmembránové domény na pozicích 15-35, 42-59, 81-101, 127-147, 159-179, 197-217 a 239-259.[7][8]

Funkce

Cytochrom c oxidáza (ES 1.9.3.1 ) je terminální enzym dýchacího řetězce mitochondrie a mnoho aerobních bakterií. Katalyzuje přenos elektronů ze sníženého cytochromu c na molekulární kyslík:

4 cytochrom c+2 + 4 H+ + O.2 4 cytochrom c+3 + 2 H2Ó

Tato reakce je spojena s čerpáním dalších čtyř protonů přes mitochondriální nebo bakteriální membránu.[11][12]

Cytochrom c oxidáza je oligomerní enzymatický komplex, který se nachází v mitochondriální vnitřní membráně eukaryot a v plazmatické membráně aerobních prokaryot. Základní struktura prokaryotické a eukaryotické cytochrom c oxidázy obsahuje tři běžné podjednotky, Já, II a III. U prokaryot lze podjednotky I a III fúzovat a někdy se nachází čtvrtá podjednotka, zatímco u eukaryot existuje variabilní počet dalších malých podjednotek.[13]

Protože jsou bakteriální dýchací systémy rozvětvené, mají spíše řadu odlišných terminálních oxidáz než jedinou cytochrom c oxidázu přítomnou v eukaryotických mitochondriálních systémech. I když cytochromooxidázy nekatalyzují cytochrom c, ale chinol (ubichinol) oxidaci, patří do stejné nadrodiny hem-měď oxidázy jako cytochrom c oxidázy. Členové této rodiny sdílejí podobnost sekvencí ve všech třech základních podjednotkách: podjednotka I je nejzachovalejší podjednotka, zatímco podjednotka II je nejméně konzervovaný.[14][15][16]

Klinický význam

Bylo pozorováno, že mutace v genech podjednotky cytochrom c oxidázy kódované mtDNA jsou spojeny s izolovanými geny myopatie, těžké encefalomyopatie, Leber dědičná optická neuropatie, nedostatek mitochondriálního komplexu IV a rekurentní myoglobinurie .[6][7][8]

Leber dědičná optická neuropatie (LHON)

LHON je onemocnění zděděné po matce, které má za následek akutní nebo subakutní ztrátu centrálního vidění v důsledku zrakový nerv dysfunkce. U některých pacientů byly také popsány poruchy srdečního vedení a neurologické poruchy. LHON je výsledkem primárních mitochondriálních mutací DNA ovlivňujících komplexy dýchacích řetězců. Mutace na pozicích 9438 a 9804, které vedou k glycin -78 až serin a alanin -200 až threonin aminokyselina změny byly spojeny s touto chorobou.[17][7][8]

Nedostatek mitochondriálního komplexu IV (MT-C4D)

Komplexní nedostatek IV (nedostatek COX) je porucha mitochondriálního respiračního řetězce s heterogenními klinickými projevy, od izolované myopatie po závažné multisystémové onemocnění postihující několik tkání a orgánů. Mezi funkce patří Hypertrofické kardiomyopatie, hepatomegalie a dysfunkce jater, hypotonie, svalová slabost, nesnášenlivost cvičení, vývojové zpoždění, opožděný vývoj motoru, mentální retardace, laktátová acidémie, encefalopatie, ataxie, a srdeční arytmie. U některých postižených jedinců se projevuje fatální hypertrofická kardiomyopatie vedoucí k novorozenecké smrti a projevuje se podmnožina pacientů Leighův syndrom. Mutace G7970T a G9952A byly spojeny s tímto onemocněním.[6][18][7][8]

Recidivující myoglobinurie mitochondriální (RM-MT)

Recidivující myoglobinurie je charakterizována opakovanými záchvaty rhabdomyolýza (nekróza nebo rozpad kosterního svalu) spojený s bolestí a slabostí svalů a následným vylučováním myoglobin v moči. Je spojován s nedostatkem IV mitochondriálního komplexu.[19][7][8]

Podskupiny

Interakce

Bylo prokázáno, že COX3 má 15 binárních interakce protein-protein včetně 8 společných interakcí. Zdá se, že COX3 interaguje se SNCA, KRAS, RAC1, a HSPB2.[20]

Reference

  1. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000064358 - 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. ^ Miki K, Sogabe S, Uno A, Ezoe T, Kasai N, Saeda M, Matsuura Y, Miki M (květen 1994). "Aplikace postupu automatické molekulární náhrady na analýzu krystalové struktury cytochromu c2 z Rhodopseudomonas viridis". Acta Crystallographica oddíl D. 50 (Pt 3): 271–5. doi:10.1107 / S0907444993013952. PMID  15299438.
  5. ^ „Entrez Gene: COX3 cytochrome c oxidase subunit III“. Tento článek včlení text z tohoto zdroje, který je v veřejná doména.
  6. ^ A b C Horváth R, Schoser BG, Müller-Höcker J, Völpel M, Jaksch M, Lochmüller H (prosinec 2005). „Mutace v genech podjednotky cytochrom c oxidázy kódované mtDNA způsobující izolovanou myopatii nebo těžkou encefalomyopatii“. Neuromuskulární poruchy. 15 (12): 851–7. doi:10.1016 / j.nmd.2005.09.005. PMID  16288875. S2CID  11683931.
  7. ^ A b C d E F „MT-CO3 - podjednotka 3 cytochrom c oxidázy - Homo sapiens (člověk) - gen a protein MT-CO3“. www.uniprot.org. Citováno 2018-08-21. Tento článek včlení text dostupný pod CC BY 4.0 licence.
  8. ^ A b C d E F „UniProt: univerzální znalostní databáze proteinů“. Výzkum nukleových kyselin. 45 (D1): D158 – D169. Ledna 2017. doi:10.1093 / nar / gkw1099. PMC  5210571. PMID  27899622.
  9. ^ Jao, Danieli. „Znalostní databáze atlasu srdečních organelárních proteinů (COPaKB) - —proteinové informace“. amino.heartproteome.org. Archivovány od originál dne 22. 8. 2018. Citováno 2018-08-21.
  10. ^ 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.
  11. ^ Michel H (listopad 1999). "Cytochrom c oxidáza: katalytický cyklus a mechanismy čerpání protonů - diskuse". Biochemie. 38 (46): 15129–40. doi:10.1021 / bi9910934. PMID  10563795.
  12. ^ Belevich I, Verkhovsky MI, Wikström M (duben 2006). „Protonově vázaný přenos elektronů pohání protonovou pumpu cytochrom c oxidázy“. Příroda. 440 (7085): 829–32. Bibcode:2006 Natur.440..829B. doi:10.1038 / nature04619. PMID  16598262. S2CID  4312050.
  13. ^ Mather MW, Springer P, Hensel S, Buse G, Fee JA (březen 1993). "Geny pro cytochromoxidázu z Thermus thermophilus. Nukleotidová sekvence fúzovaného genu a analýza odvozených primárních struktur pro podjednotky I a III cytochromu caa3". The Journal of Biological Chemistry. 268 (8): 5395–408. PMID  8383670.
  14. ^ Santana M, Kunst F, Hullo MF, Rapoport G, Danchin A, Glaser P (květen 1992). "Molekulární klonování, sekvenování a fyziologická charakterizace qox operonu z Bacillus subtilis kódujícího aa3-600 chinol oxidázu". The Journal of Biological Chemistry. 267 (15): 10225–31. PMID  1316894.
  15. ^ Chepuri V, Lemieux L, Au DC, Gennis RB (červenec 1990). „Sekvence cyo operonu naznačuje podstatné strukturální podobnosti mezi cytochrom o ubichinol oxidázou Escherichia coli a rodinou aa3 typu cytochrom c oxidáz“. The Journal of Biological Chemistry. 265 (19): 11185–92. PMID  2162835.
  16. ^ 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.
  17. ^ Johns DR, Neufeld MJ (říjen 1993). „Mutace cytochrom c oxidázy v Leberově dědičné optické neuropatii“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 196 (2): 810–5. doi:10.1006 / bbrc.1993.2321. PMID  8240356.
  18. ^ Hanna MG, Nelson IP, Rahman S, Lane RJ, Land J, Heales S, Cooper MJ, Schapira AH, Morgan-Hughes JA, Wood NW (červenec 1998). „Nedostatek cytochrom c oxidázy spojený s první mutací stop-kodonového bodu v lidské mtDNA“. American Journal of Human Genetics. 63 (1): 29–36. doi:10.1086/301910. PMC  1377234. PMID  9634511.
  19. ^ Keightley JA, Hoffbuhr KC, Burton MD, Salas VM, Johnston WS, Penn AM, Buist NR, Kennaway NG (duben 1996). „Mikrodelece v podjednotce III cytochrom c oxidázy (COX) spojená s nedostatkem COX a rekurentní myoglobinurií“. Genetika přírody. 12 (4): 410–6. doi:10.1038 / ng0496-410. PMID  8630495. S2CID  13314201.
  20. ^ „Pro hledaný výraz COX3 byly nalezeny 2 binární interakce“. Databáze molekulárních interakcí IntAct. EMBL-EBI. Citováno 2018-08-21.

Další čtení

externí odkazy

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