NDUFA13 - NDUFA13
NADH dehydrogenáza [ubichinon] 1 alfa subkomplexní podjednotka 13 je enzym že u lidí je kódován NDUFA13 gen.[5][6][7][8] Protein NDUFA13 je podjednotkou NADH dehydrogenáza (ubichinon), který se nachází v mitochondriální vnitřní membrána a je největším z pěti komplexů elektronový transportní řetězec.[9][10]
Struktura
Gen NDUFA13 je lokalizován na p rameni chromozom 19 na pozici 13,2 a překlenuje 11 995 párů bází.[8] Gen produkuje 17 kDa protein složený ze 144 aminokyseliny.[11][12] NDUFA13 je podjednotka enzymu NADH dehydrogenáza (ubichinon), největší z dýchacích komplexů. Konstrukce je ve tvaru L s dlouhou, hydrofobní transmembránový doména a hydrofilní doména pro periferní rameno, která zahrnuje všechna známá redoxní centra a vazebné místo NADH.[9] Bylo poznamenáno, že N-terminál hydrofobní doména má potenciál být složena do alfa šroubovice přes vnitřní mitochondriální membrána s C-terminál hydrofilní doména interagující s globulárními podjednotkami komplexu I. Vysoce konzervovaný dvoudoménová struktura naznačuje, že tato vlastnost je zásadní pro funkci proteinu a že hydrofobní doména působí jako kotva pro NADH dehydrogenáza (ubichinon) komplex na vnitřní mitochondriální membráně. NDUFA13 je jednou z přibližně 31 hydrofobních podjednotek, které tvoří transmembránovou oblast komplexu I, ale jedná se o doplňkovou podjednotku, o které se předpokládá, že se nepodílí na katalýze.[13] Předpovězeno sekundární struktura je primárně alfa šroubovice, ale karboxy-terminální polovina proteinu má vysoký potenciál přijmout formu stočené cívky. Aminoterminální část obsahuje domnělou beta vrstvu bohatou na hydrofobní aminokyseliny, která může sloužit jako mitochondriální importní signál.[8][10][14]
Funkce
Lidský gen NDUFA13 kóduje podjednotku Komplex I. z dýchací řetězec, který přenáší elektrony z NADH na ubichinon.[8] NADH váže se na komplex I a přenáší dva elektrony na isoalloxazinový kruh z flavin mononukleotid (FMN) protetické rameno k vytvoření FMNH2. Elektrony jsou přenášeny řadou klastry železo-síra (Fe-S) v protetickém rameni a nakonec na koenzym Q10 (CoQ), který je redukován na ubichinol (CoQH2). Tok elektronů mění redoxní stav proteinu, což vede ke konformační změně a strK. posun ionizovatelného postranního řetězce, který pumpuje čtyři vodíkové ionty z mitochondriální matrice.[9]
NDUFA13 má homologní protein známý jako GRIM-19, regulační protein buněčné smrti. Je zapojen do interferon / all-trans-retinová kyselina (IFN / RA) vyvolala buněčnou smrt. Tato forma apoptotická aktivita je inhibován interakcí s viry IRF1. GRIM-19 brání transaktivace z převodník signálu a aktivátor transkripce 3 (STAT3) cílové geny, ale ne ostatní členy rodiny STAT.[13]
Klinický význam
Homologní protein k NDUFA13, GRIM-19, může hrát roli v Chronova nemoc (CD), an zánětlivé onemocnění střev (IBD) charakterizovaný chronickým zánětem intestinálního epitelu. Jeho exprese je snížena v zanícené sliznici pacientů s těmito chorobami. Nukleotid vázající oligomerizační doména obsahující protein 2 (NOD2), také známý jako protein 15 obsahující kaspázovou náborovou doménu (CARD15) nebo protein 1 zánětlivého onemocnění střev (IBD1), funguje jako molekula pro rozpoznávání savčích cytosolických patogenů a hraje antibakteriální roli tím, že omezuje přežití intracelulárních invazivních bakterií. GRIM-19 působí jako následný antibakteriální efektor ve vrozených slizničních reakcích zprostředkovaných CARD15 tím, že reguluje reakce střevních epiteliálních buněk na mikroby. Po rozpoznání bakteriálního muramyldipeptidu zprostředkovaného NOD2 je zapotřebí GRIM-19 NF-kB aktivace, klíčová součást při regulaci imunitní odpovědi na infekci.[13][15]
Interakce
NDUFA13 bylo prokázáno komunikovat s STAT3.[16]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000186010 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000036199 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Hirst J, Carroll J, Fearnley IM, Shannon RJ, Walker JE (červenec 2003). „Jaderně kódované podjednotky komplexu I z mitochondrií bovinního srdce“. Biochim Biophys Acta. 1604 (3): 135–50. doi:10.1016 / S0005-2728 (03) 00059-8. PMID 12837546.
- ^ Angell JE, Lindner DJ, Shapiro PS, Hofmann ER, Kalvakolanu DV (listopad 2000). „Identifikace GRIM-19, nového genu pro regulaci buněčné smrti indukovaného kombinací interferon-beta a kyselina retinová, s využitím genetického přístupu“. J Biol Chem. 275 (43): 33416–26. doi:10,1074 / jbc.M003929200. PMID 10924506.
- ^ Huang G, Lu H, Hao A, Ng DC, Ponniah S, Guo K, Lufei C, Zeng Q, Cao X (září 2004). „GRIM-19, regulační protein buněčné smrti, je nezbytný pro sestavení a fungování mitochondriálního komplexu I“. Mol Cell Biol. 24 (19): 8447–56. doi:10.1128 / MCB.24.19.8447-8456.2004. PMC 516758. PMID 15367666.
- ^ A b C d "Entrezův gen: NDUFA13 NADH dehydrogenáza (ubichinon) 1 alfa subkomplex, 13".
- ^ A b C Pratt, Donald Voet, Judith G. Voet, Charlotte W. (2013). „18“. Základy biochemie: život na molekulární úrovni (4. vydání). Hoboken, NJ: Wiley. str. 581–620. ISBN 9780470547847.
- ^ A b Emahazion T, Beskow A, Gyllensten U, Brookes AJ (listopad 1998). "Intronové radiační hybridní mapování 15 komplexních I genů řetězce transportu lidských elektronů". Cytogenet Cell Genet. 82 (1–2): 115–9. doi:10.1159/000015082. PMID 9763677. S2CID 46818955.
- ^ 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.
- ^ "NDUFA13 - NADH dehydrogenáza [ubichinon] 1 alfa podkomplex podjednotka 13". Srdeční organelární proteinová atlasová znalostní databáze (COPaKB).
- ^ A b C „NDUFA13“. UniProt.org. Konsorcium UniProt.
- ^ Ton C, Hwang DM, Dempsey AA, Liew CC (leden 1998). "Identifikace a primární struktura pěti lidských podjednotek NADH-ubichinon oxidoreduktázy". Biochem Biophys Res Commun. 241 (2): 589–94. doi:10.1006 / bbrc.1997.7707. PMID 9425316.
- ^ Barnich, N; Hisamatsu, T; Aguirre, JE; Xavier, R; Reinecker, HC; Podolsky, DK (13. května 2005). „GRIM-19 interaguje s nukleotidovou oligomerizační doménou 2 a slouží jako následný efektor antibakteriální funkce ve střevních epiteliálních buňkách“. The Journal of Biological Chemistry. 280 (19): 19021–6. doi:10.1074 / jbc.m413776200. PMID 15753091.
- ^ Zhang J, Yang J, Roy SK, Tininini S, Hu J, Bromberg JF, Poli V, Stark GR, Kalvakolanu DV (srpen 2003). „Regulátor buněčné smrti GRIM-19 je inhibitorem signálního měniče a aktivátorem transkripce 3“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 (16): 9342–7. Bibcode:2003PNAS..100.9342Z. doi:10.1073 / pnas.1633516100. PMC 170920. PMID 12867595.
Další čtení
- Lai CH, Chou CY, Ch'ang LY, Liu CS, Lin W (2000). „Identifikace nových lidských genů evolučně konzervovaných u Caenorhabditis elegans srovnávací proteomikou“. Genome Res. 10 (5): 703–13. doi:10,1101 / gr. 10.703. PMC 310876. PMID 10810093.
- Chidambaram NV, Angell JE, Ling W, Hofmann ER, Kalvakolanu DV (2000). „Chromozomální lokalizace lidského GRIM-19, nového regulátoru buněčné smrti aktivovaného IFN-beta a kyselinou retinovou“. J. Interferon Cytokine Res. 20 (7): 661–5. doi:10.1089/107999000414844. PMID 10926209.
- Hu RM, Han ZG, Song HD, Peng YD, Huang QH, Ren SX, Gu YJ, Huang CH, Li YB, Jiang CL, Fu G, Zhang QH, Gu BW, Dai M, Mao YF, Gao GF, Rong R Ye M, Zhou J, Xu SH, Gu J, Shi JX, Jin WR, Zhang CK, Wu TM, Huang GY, Chen Z, Chen MD, Chen JL (2000). "Profilování genové exprese v ose lidského hypotalamu - hypofýzy - nadledvin a klonování cDNA plné délky". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97 (17): 9543–8. Bibcode:2000PNAS ... 97,9543H. doi:10.1073 / pnas.160270997. PMC 16901. PMID 10931946.
- Fearnley IM, Carroll J, Shannon RJ, Runswick MJ, Walker JE, Hirst J (2001). „GRIM-19, regulační genový produkt buněčné smrti, je podjednotkou bovinního mitochondriálního NADH: ubichinon oxidoreduktáza (komplex I)“. J. Biol. Chem. 276 (42): 38345–8. doi:10.1074 / jbc.C100444200. PMID 11522775.
- Seo T, Lee D, Shim YS, Angell JE, Chidambaram NV, Kalvakolanu DV, Choe J (2002). „Virový interferonový regulační faktor 1 herpesviru spojeného s Kaposiho sarkomem interaguje s regulátorem buněčné smrti GRIM19 a inhibuje buněčnou smrt indukovanou interferonem / kyselinou retinovou“. J. Virol. 76 (17): 8797–807. doi:10.1128 / JVI.76.17.8797-8807.2002. PMC 136415. PMID 12163600.
- Murray J, Zhang B, Taylor SW, Oglesbee D, Fahy E, Marusich MF, Ghosh SS, Capaldi RA (2003). „Podjednotkové složení lidské NADH dehydrogenázy získané rychlou jednostupňovou imunopurifikací“. J. Biol. Chem. 278 (16): 13619–22. doi:10,1074 / jbc.C300064200. PMID 12611891.
- Lufei C, Ma J, Huang G, Zhang T, Novotny-Diermayr V, Ong CT, Cao X (2003). „GRIM-19, genový produkt regulující smrt, potlačuje aktivitu Stat3 funkční interakcí. EMBO J.. 22 (6): 1325–35. doi:10.1093 / emboj / cdg135. PMC 151078. PMID 12628925.
- Zhang J, Yang J, Roy SK, Tininini S, Hu J, Bromberg JF, Poli V, Stark GR, Kalvakolanu DV (2003). „Regulátor buněčné smrti GRIM-19 je inhibitorem signálního měniče a aktivátorem transkripce 3“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 100 (16): 9342–7. Bibcode:2003PNAS..100.9342Z. doi:10.1073 / pnas.1633516100. PMC 170920. PMID 12867595.
- Lehner B, Sanderson CM (2004). „Rámec interakce proteinů pro degradaci lidské mRNA“. Genome Res. 14 (7): 1315–23. doi:10,1101 / gr. 2122004. PMC 442147. PMID 15231747.
- Suzuki Y, Yamashita R, Shirota M, Sakakibara Y, Chiba J, Mizushima-Sugano J, Nakai K, Sugano S (2004). „Porovnání sekvencí lidských a myších genů odhaluje homologní blokovou strukturu v promotorových oblastech“. Genome Res. 14 (9): 1711–8. doi:10,1101 / gr. 2435604. PMC 515316. PMID 15342556.
- Barnich N, Hisamatsu T, Aguirre JE, Xavier R, Reinecker HC, Podolsky DK (2005). „GRIM-19 interaguje s nukleotidovou oligomerizační doménou 2 a slouží jako následný efektor antibakteriální funkce ve střevních epiteliálních buňkách“. J. Biol. Chem. 280 (19): 19021–6. doi:10,1074 / jbc.M413776200. PMID 15753091.
- Rual JF, Venkatesan K, Hao T, Hirozane-Kishikawa T, Dricot A, Li N, Berriz GF, Gibbons FD, Dreze M, Ayivi-Guedehoussou N, Klitgord N, Simon C, Boxem M, Milstein S, Rosenberg J, Goldberg DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (2005). „Směrem k mapě lidské interakční sítě protein-protein v měřítku proteomu“. Příroda. 437 (7062): 1173–8. Bibcode:2005 Natur.437.1173R. doi:10.1038 / nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
- Huang G, Chen Y, Lu H, Cao X (2007). „Spojení mitochondriálního respiračního řetězce s buněčnou smrtí: zásadní role mitochondriálního komplexu I při smrti rakovinných buněk indukované interferonem beta a kyselinou retinovou“. Buněčná smrt se liší. 14 (2): 327–37. doi:10.1038 / sj.cdd.4402004. PMID 16826196.
- Vogel RO, Dieteren CE, van den Heuvel LP, Willems PH, Smeitink JA, Koopman WJ, Nijtmans LG (2007). „Identifikace meziproduktů sestavy mitochondriálního komplexu I sledováním značeného NDUFS3 ukazuje vstupní bod mitochondriálních podjednotek“. J. Biol. Chem. 282 (10): 7582–90. doi:10,1074 / jbc.M609410200. PMID 17209039.
Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.