MT-ND1 finns i mitokondrie-DNA från baspar 3 307 till 4 262. MT-ND1-genen producerar ett 36 kDa-protein som består av 318 aminosyror. MT-ND1 är en av sju mitokondriella gener som kodar för subenheter av enzymet NADH-dehydrogenas (ubiquinon), tillsammans med MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND4L , MT-ND5 och MT-ND6 . Även känt som komplex I , är detta enzym det största av andningskomplexen. Strukturen är L-formad med en lång, hydrofob transmembrandomän och en hydrofil domän för den perifera armen som inkluderar alla kända redoxcentra och NADH-bindningsstället. MT-ND1-produkten och resten av de mitokondriellt kodade subenheterna är de mest hydrofoba av subenheterna i komplex I och bildar kärnan i transmembranregionen.
Fungera
MT-ND1-kodad NADH-ubikinonoxidoreduktaskedja 1 är en underenhet av andningskedjan Complex I som antas tillhöra den minimala samlingen av kärnproteiner som krävs för att katalysera NADH- dehydrering och elektronöverföring till ubikinon (koenzym Q10). Initialt NADH till komplex I och överför två elektroner till isoalloxazinringen i flavinmononukleotidarmen (FMN) för att bilda FMNH 2 . Elektronerna överförs genom en serie järn-svavel (Fe-S) kluster i protesarmen och slutligen till koenzym Q10 (CoQ), som reduceras till ubiquinol (CoQH 2 ). Flödet av elektroner ändrar proteinets redoxtillstånd, vilket resulterar i en konformationsförändring och pK- förskjutning av den joniserbara sidokedjan, som pumpar ut fyra vätejoner från mitokondriernas matris.
Klinisk signifikans
Patogena varianter av den mitokondriella genen MT-ND1 är kända för att orsaka mtDNA-associerat Leigh-syndrom , liksom varianter av MT-ATP6 , MT-TL1 , MT-TK , MT-TW , MT-TV , MT-ND2 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND5 , MT-ND6 och MT-CO3 . Abnormaliteter i mitokondriell energigenerering resulterar i neurodegenerativa störningar som Leighs syndrom, som kännetecknas av ett debut av symtom mellan 12 månader och tre års ålder. Symtomen visar sig ofta efter en virusinfektion och inkluderar rörelsestörningar och perifer neuropati, såväl som hypotoni, spasticitet och cerebellär ataxi. Ungefär hälften av de drabbade dör av andnings- eller hjärtsvikt vid tre års ålder. Leighs syndrom är en maternellt ärftlig sjukdom och diagnosen fastställs genom genetisk testning av de ovannämnda mitokondriella generna, inklusive MT-ND1. M.4171C>A/MT-ND1-mutationen leder också till en Leigh-liknande fenotyp samt bilaterala hjärnstamskador som påverkar de vestibulära kärnorna, vilket resulterar i synförlust, kräkningar och svindel. Dessa komplexa I- gener har associerats med en mängd olika neurodegenerativa störningar, inklusive Lebers ärftliga optiska neuropati (LHON), mitokondriell encefalomyopati med strokeliknande episoder ( MELAS ), överlappning mellan LHON och MELAS och det tidigare nämnda Leigh-syndromet .
Mitokondriell dysfunktion till följd av varianter av MT-ND1, MT-ND2 och MT-ND4L har kopplats till BMI hos vuxna och inblandade i metabola störningar inklusive fetma, diabetes och högt blodtryck.
Vidare läsning
Torroni A, Achilli A, Macaulay V, Richards M, Bandelt HJ (juni 2006). "Skörda frukten av det mänskliga mtDNA-trädet". Trender inom genetik . 22 (6): 339–45. doi : 10.1016/j.tig.2006.04.001 . PMID 16678300 .
Lu X, Walker T, MacManus JP, Seligy VL (juli 1992). "Differentiering av HT-29 humana kolonadenokarcinomceller korrelerar med ökat uttryck av mitokondriellt RNA: effekter av trehalos på celltillväxt och mognad". Cancerforskning . 52 (13): 3718–25. PMID 1377597 .
Sanger F, Coulson AR, Barrell BG, Smith AJ, Roe BA (oktober 1980). "Klonning i enkelsträngad bakteriofag som ett hjälpmedel för snabb DNA-sekvensering". Journal of Molecular Biology . 143 (2): 161–78. doi : 10.1016/0022-2836(80)90196-5 . PMID 6260957 .
Pagani S, Galante YM (januari 1983). "Interaktion av rhodanese med mitokondriellt NADH-dehydrogenas". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteinstruktur och molekylär enzymologi . 742 (2): 278–84. doi : 10.1016/0167-4838(83)90312-6 . PMID 6402020 .
Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (april 1981). "Sekvens och organisation av det mänskliga mitokondriella genomet". Naturen . 290 (5806): 457–65. Bibcode : 1981Natur.290..457A . doi : 10.1038/290457a0 . PMID 7219534 . S2CID 4355527 .
Nakagawa Y, Ikegami H, Yamato E, Takekawa K, Fujisawa T, Hamada Y, Ueda H, Uchigata Y, Miki T, Kumahara Y (april 1995). "En ny mitokondriell DNA-mutation associerad med icke-insulinberoende diabetes mellitus". Biokemisk och biofysisk forskningskommunikation . 209 (2): 664–8. doi : 10.1006/bbrc.1995.1550 . PMID 7733935 .
