SUCLA2 - SUCLA2
Сукцинил-СоА - лигазу [АДФ-образующие] субъединицу беты, митохондриальные (SUCLA2), также известную как АДФ-образующие сукцинили-СоА - синтетазы (SCS-A), является ферментом , который в организме человека кодируется SUCLA2 геном на хромосоме 13.
Сукцинил-КоА-синтетаза (SCS) представляет собой фермент митохондриального матрикса, который действует как гетеродимер , состоящий из инвариантной альфа- субъединицы и субстрат- специфической бета-субъединицы. Белок, кодируемый этим геном, представляет собой АТФ- специфическую бета-субъединицу SCS, которая димеризуется с альфа-субъединицей SCS с образованием SCS-A, важного компонента цикла трикарбоновых кислот . SCS-A гидролизует АТФ, превращая сукцинил-КоА в сукцинат . Дефекты этого гена являются причиной миопатического синдрома истощения митохондриальной ДНК . Псевдогеном этого гена был обнаружен на хромосоме 6. [обеспечивается RefSeq, июль 2008]
Структура
SCS, также известная как сукцинил-КоА-лигаза (SUCL), представляет собой гетеродимер, состоящий из каталитической α-субъединицы, кодируемой геном SUCLG1 , и β-субъединицы, кодируемой геном SUCLA2 или геном SUCLG2 , который определяет ферментативную специфичность для ADP или ВВП. SUCLA2 представляет собой вариант SCS, содержащий субъединицу β, кодируемую SUCLA2. Выравнивание аминокислотных последовательностей двух типов субъединиц β выявляет гомологию примерно 50% идентичности, со специфическими областями, консервативными по всем последовательностям.
SUCLA2 находится на 13 хромосоме и содержит 13 экзонов .
Функция
Как субъединица SCS, SUCLA2 представляет собой фермент митохондриального матрикса, который катализирует обратимое превращение сукцинил-КоА в сукцинат и ацетоацетил-КоА , сопровождаемое фосфорилированием АДФ до АТФ на уровне субстрата , в качестве стадии цикла трикарбоновой кислоты (ТСА). . Произведенный АТФ затем расходуется катаболическими путями. Поскольку фосфорилирование на уровне субстрата не требует кислорода для производства АТФ, эта реакция может спасти клетки от истощения цитозольного АТФ во время ишемии . В обратной реакции из сукцината образуется сукцинил-КоА, который служит топливом для кетоновых тел и синтеза гема .
Хотя SCS экспрессируется повсеместно, SUCLA2 преимущественно экспрессируется в катаболических тканях, которые зависят от АТФ в качестве основного источника энергии, включая сердце , мозг и скелетные мышцы . Внутри мозга SUCLA2 находится исключительно в нейронах ; Между тем, как SUCLA2, так и SUCLG2 отсутствуют в астроцитах , микроглии и олигодендроцитах . Чтобы получить сукцинат для продолжения цикла TCA, эти клетки могут вместо этого синтезировать сукцинат посредством метаболизма α-кетоглутарата ГАМК или метаболизма сукцинил-КоА в кетоновых телах.
Клиническое значение
Мутации в гене SUCLA2 связаны с синдромом истощения митохондриальной ДНК (мтДНК) . Симптомы включают низкий мышечный тонус в раннем возрасте , тяжелую мышечную атрофию, сколиоз , двигательные нарушения, такие как дистония и гиперкинезия , эпилепсия и задержка роста. Поскольку янтарная кислота не может быть получена из сукцинилового коа, лечение проводится пероральным приемом янтарной кислоты, которая позволяет циклу Кребса и цепи переноса электронов функционировать правильно. Другие методы лечения управляют симптомами и включают упражнения для улучшения подвижности, респираторную помощь, баклофен для лечения дистонии и гиперкинезии , а также противоэпилептические препараты от судорог.
На Фарерских островах относительно высока частота специфической мутации SUCLA2 из-за эффекта основателя . Эта конкретная мутация часто связана с ранней летальностью. Две дополнительные мутации-основатели были обнаружены в скандинавской популяции в дополнение к известной мутации-основателю SUCLA2 на Фарерских островах. Эти пациенты демонстрируют более высокую вариабельность результатов, при этом некоторые пациенты с миссенс-мутацией SUCLA2 доживают до зрелого возраста. Эта вариабельность предполагает, что миссенс-мутации SUCLA2 могут быть связаны с остаточной ферментативной активностью.
Коэнзим Q10 и антиоксиданты использовались для лечения синдрома истощения митохондриальной ДНК, но в настоящее время нет доказательств того, что эти методы лечения приносят клиническую пользу.
Мутации в гене SUCLA2 , ведущие к дефициту SUCLA2 , приводят к синдрому Ли или подобному Ли с началом тяжелой гипотонии , мышечной атрофии , сенсоневрального нарушения слуха и часто смерти в раннем детстве.
Смотрите также
Рекомендации
дальнейшее чтение
- Маруяма К., Сугано С. (январь 1994 г.). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Джин . 138 (1–2): 171–4. DOI : 10.1016 / 0378-1119 (94) 90802-8 . PMID 8125298 .
- Судзуки Ю., Ёситомо-Накагава К., Маруяма К., Суяма А., Сугано С. (октябрь 1997 г.). «Создание и характеристика полноразмерной библиотеки кДНК, обогащенной по 5'-концу». Джин . 200 (1–2): 149–56. DOI : 10.1016 / S0378-1119 (97) 00411-3 . PMID 9373149 .
- Scanlan MJ, Gordan JD, Williamson B., Stockert E, Bander NH, Jongeneel V, Gure AO, Jäger D, Jäger E, Knuth A, Chen YT, Old LJ (ноябрь 1999 г.). «Антигены, распознаваемые аутологичными антителами у пациентов с почечно-клеточной карциномой» . Международный журнал рака . 83 (4): 456–64. DOI : 10.1002 / (SICI) 1097-0215 (19991112) 83: 4 <456 :: AID-IJC4> 3.0.CO; 2-5 . PMID 10508479 .
- Фуруяма К., Сасса С. (март 2000 г.). «Взаимодействие между сукцинил-КоА-синтетазой и ферментом биосинтеза гема ALAS-E нарушается при сидеробластной анемии» . Журнал клинических исследований . 105 (6): 757–64. DOI : 10.1172 / JCI6816 . PMC 377455 . PMID 10727444 .
- Cox TC, Sadlon TJ, Schwarz QP, Matthews CS, Wise PD, Cox LL, Bottomley SS, May BK (февраль 2004 г.). «Основной вариант сплайсинга человеческой 5-аминолевулинатсинтазы-2 вносит значительный вклад в биосинтез эритроидного гема». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 36 (2): 281–95. DOI : 10.1016 / S1357-2725 (03) 00246-2 . PMID 14643893 .
- Раш Дж., Мориц А., Ли К.А., Го А., Госс В.Л., Спек Э.Дж., Чжан Х., Чжа Х.М., Полакевич Р.Д., Гребень М.Дж. (январь 2005 г.). «Иммуноаффинное профилирование фосфорилирования тирозина в раковых клетках». Природа Биотехнологии . 23 (1): 94–101. DOI : 10.1038 / nbt1046 . PMID 15592455 . S2CID 7200157 .
- Элпелег О., Миллер С., Хершковиц Е., Битнер-Глинджич М., Бонди-Рубинштейн Г., Рахман С., Пагнамента А., Эшхар С., Саада А. (июнь 2005 г.). «Дефицит активности АДФ-образующей сукцинил-КоА-синтазы связан с энцефаломиопатией и истощением митохондриальной ДНК» . Американский журнал генетики человека . 76 (6): 1081–6. DOI : 10.1086 / 430843 . PMC 1196446 . PMID 15877282 .
- Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозане-Кишикава Т., Дрикот А, Ли Н., Беррис Г. Ф., Гиббонс Ф. Д., Дрезе М., Айви-Гедехуссу Н., Клитгорд Н., Саймон К., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг 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, Секерра Р., Дусетт-Штамм Л., Кьюсик М.Э., Хилл Д.Е., Рот П.П., Видал М. (октябрь 2005 г.). «К карте протеомного масштаба сети белок-белкового взаимодействия человека». Природа . 437 (7062): 1173–8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R . DOI : 10,1038 / природа04209 . PMID 16189514 . S2CID 4427026 .