Citokróm c-oxidáz, II. alegység
| Citokróm c-oxidáz, II. alegység | |
| Azonosítók | |
| Jel | COX2, COII, MTCO2, COXII |
| Entrez | 4513 |
| UniProt | P00403 |
| Egyéb adatok | |
| Lokusz | Mitokondrium [1] |
A citokróm c-oxidáz II az MT-CO2 gén által kódolt fehérje.[1] A citokróm c-oxidáz II, röviden COXII, COX2, COII vagy MT-CO2 a citokróm c-oxidáz második alegysége. Ez a citokróm c-oxidáz mitokondriális DNS (mtDNS) által kódolt 3 alegységének (MT-CO1, MT-CO2, MT-CO3) egyike.
Szerkezet
[szerkesztés]A humán MT-CO2 gén a mitokondriális DNS p karján van, és 683 bázispárból áll.[1] 25,6 kDa-os, 227 aminosavas fehérjét kódol.[2][3] Az MT-CO2 az elektrontranszportlánc citokróm c-ről oxigénre való elektrontranszferben részt vevő komplexének, a citokróm c-oxidáznak (EC 1.9.3.1, más néven IV. komplex) része.[4][5] Eukariótáknál e komplex a mitokondriális belső membránban van, aerob prokariótáknál a plazmamembránban. Az enzimkomplex alegységeinek száma 3-4-től (prokarióták) 13-ig (emlősök) terjedhet. A citokróm c-oxidáz N-terminális doménje két transzmembrán α-hélixből áll.[5][4] Az MT-CO2 szerkezete tartalmaz redoxiközpontot és kétmagvú réz-A-központot (CuA) A CuA a 196. és 200. aminosavaknál ciszteinkörben van, a 204.-nél hisztidinen. Egyes bakteriális MT-CO2-kben C-terminális kiterjesztés van egy kovalensen kötött hem c-hez.[6][7]
Funkció
[szerkesztés]Az MT-CO2 gén a citokróm c-oxidáz, a mitokondriális légzés fontos, az oxigént vízzé redukáló részének második alegységét kódolja. Az MT-CO2 egyike a 3 alegységnek, melyek a citokróm c-oxidáz alapját létrehozzák. Fontos az elektronok citokróm c-ről a citokróm c-oxidáz, I. alegység kétfémes központjára való átvitelére kétmagvú réz-A központja révén. 2 szomszédos transzmembrán része van az N-terminusban, és a fehérje fő része a periplazmatikus, illetve a mitokondriális intermembrán térben található. Az MT-CO2 adja a szubsztrátkötő helyet, és kétmagvú réz-A központja feltehetően a citokróm c-oxidáz fő akceptora.[8][9][1]
Klinikai jelentősége
[szerkesztés]Mitokondriális komplex IV-hiány
[szerkesztés]Az MT-CO2 egyes mutációi a mitokondriális citokróm c-oxidáz-hiánnyal állnak kapcsolatban.[10] Sokféle fenotípus jellemző a hiányra izolált miopátiától súlyos sokszervi betegségig. Előfordulhat továbbá például hipertrófiás kardiomiopátia, hepatomegália májdiszfunkcióval, hipotónia, izomgyengeség, edzésintolerancia, késleltetett fejlődés és mentális retardatio.[11] MT-CO2-mutációk okozzák a Leigh-kórt, melyet a citokróm c-oxidáz rendellenessége vagy hiánya okoz.[5][4]
Számos tünetet találtak patogén MT-CO2-mutációkkal rendelkező betegekben, mely a citokróm c-oxidáz-hiánnyal járt. Egy egynukleotidos deléció (7630delT) következményei reverzibilis afázia, jobb oldali hemiparézis, hemianopszia, edzésintolerancia, progresszív értelmi fogyatékosság és alacsony testmagasság voltak.[12] A 7896G>A nonszensz mutáció alacsony testmagasságot, alacsony testtömeget, mikrokefáliát, bőreltéréseket, súlyos hipotóniát okozott normál reflexekkel.[13] Egy heteroplazmás mutáció, a 7587T>C megváltoztatja az MT-CO2 startkodonját, aminek következménye progresszív ataxia, kognitív sérülés, kétoldali látóideg-elhalás, pigmentretinopátia, csökkent színlátás és enyhe distalis izomatrófia.[14]
Others
[szerkesztés]A fiatalkori miopátia, az enkefalopátia, a laktacidózis és a stroke is az MT-CO2 gén következménye lehet.[1]
Kölcsönhatások
[szerkesztés]Az MT-CO2 a citokróm c-vel lizingyűrű a karboxilcsoportot tartalmazó hemrész köré helyezésével reagál, valamint a 129. és 19. helyen lévő glutamátot és a 132. helyen lévő aszpartátot felhasználva.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b c d Entrez Gene: COX2 cytochrome c oxidase subunit II
Ez a cikk ebből a forrásból származó szöveget tartalmaz, amely közkincs.
- ↑ 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 (2013. október). „Integration of cardiac proteome biology and medicine by a specialized knowledgebase”. Circulation Research 113 (9), 1043–53. o. DOI:10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMID 23965338. PMC 4076475.
- ↑ Cytochrome c oxidase subunit 2. Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB)[halott link]
- ↑ a b c Capaldi RA, Malatesta F, Darley-Usmar VM (1983. július). „Structure of cytochrome c oxidase”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Bioenergetics 726 (2), 135–148. o. DOI:10.1016/0304-4173(83)90003-4. PMID 6307356.
- ↑ a b c García-Horsman JA, Barquera B, Rumbley J, Ma J, Gennis RB (1994. szeptember). „The superfamily of heme-copper respiratory oxidases”. Journal of Bacteriology 176 (18), 5587–600. o. DOI:10.1128/jb.176.18.5587-5600.1994. PMID 8083153. PMC 196760.
- ↑ Capaldi RA (1990). „Structure and function of cytochrome c oxidase”. Annual Review of Biochemistry 59, 569–596. o. DOI:10.1146/annurev.bi.59.070190.003033. PMID 2165384.
- ↑ Hill BC (1993. április). „The sequence of electron carriers in the reaction of cytochrome c oxidase with oxygen”. Journal of Bioenergetics and Biomembranes 25 (2), 115–120. o. DOI:10.1007/bf00762853. PMID 8389744.
- ↑ MT-CO2 - Cytochrome c oxidase subunit 2 - Homo sapiens (Human) - MT-CO2 gene & protein. (Hozzáférés: 2018. augusztus 7.) A szócikk e forrás CC BY-SA 4.0 licencű szövegét használja.
- ↑ (2017. január 1.) „UniProt: the universal protein knowledgebase”. Nucleic Acids Research 45 (D1), D158–D169. o. DOI:10.1093/nar/gkw1099. PMID 27899622. PMC 5210571.
- ↑ Ostergaard E, Weraarpachai W, Ravn K, Born AP, Jønson L, Duno M, Wibrand F, Shoubridge EA, Vissing J (2015. március). „Mutations in COA3 cause isolated complex IV deficiency associated with neuropathy, exercise intolerance, obesity, and short stature”. Journal of Medical Genetics 52 (3), 203–207. o. DOI:10.1136/jmedgenet-2014-102914. PMID 25604084.
- ↑ Mitochondrial complex IV deficiency (angol nyelven). www.uniprot.org
- ↑ Rossmanith W, Freilinger M, Roka J, Raffelsberger T, Moser-Thier K, Prayer D, Bernert G, Bittner RE (2008. február 1.). „Isolated cytochrome c oxidase deficiency as a cause of MELAS”. Journal of Medical Genetics 45 (2), 117–21. o. DOI:10.1136/jmg.2007.052076. PMID 18245391. PMC 3027970.
- ↑ 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 (2001. szeptember). „Early-onset multisystem mitochondrial disorder caused by a nonsense mutation in the mitochondrial DNA cytochrome C oxidase II gene”. Annals of Neurology 50 (3), 409–413. o. DOI:10.1002/ana.1141. PMID 11558799.
- ↑ 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 (1999. május). „An mtDNA mutation in the initiation codon of the cytochrome C oxidase subunit II gene results in lower levels of the protein and a mitochondrial encephalomyopathy”. American Journal of Human Genetics 64 (5), 1330–1339. o. DOI:10.1086/302361. PMID 10205264. PMC 1377869.
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Cytochrome c oxidase subunit II című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források
[szerkesztés]- Torroni A, Achilli A, Macaulay V, Richards M, Bandelt HJ (2006. június 1.). „Harvesting the fruit of the human mtDNA tree”. Trends in Genetics 22 (6), 339–345. o. DOI:10.1016/j.tig.2006.04.001. PMID 16678300.
- Barrell BG, Bankier AT, Drouin J (1979. november 1.). „A different genetic code in human mitochondria”. Nature 282 (5735), 189–94. o. DOI:10.1038/282189a0. PMID 226894.
- Bodenteich A, Mitchell LG, Polymeropoulos MH, Merril CR (1992. május 1.). „Dinucleotide repeat in the human mitochondrial D-loop”. Human Molecular Genetics 1 (2), 140. o. DOI:10.1093/hmg/1.2.140-a. PMID 1301157.
- Lu X, Walker T, MacManus JP, Seligy VL (1992. július 1.). „Differentiation of HT-29 human colonic adenocarcinoma cells correlates with increased expression of mitochondrial RNA: effects of trehalose on cell growth and maturation”. Cancer Research 52 (13), 3718–25. o. PMID 1377597.
- Marzuki S, Noer AS, Lertrit P, Thyagarajan D, Kapsa R, Utthanaphol P, Byrne E (1991. december 1.). „Normal variants of human mitochondrial DNA and translation products: the building of a reference data base”. Human Genetics 88 (2), 139–45. o. DOI:10.1007/bf00206061. PMID 1757091.
- Moraes CT, Andreetta F, Bonilla E, Shanske S, DiMauro S, Schon EA (1991. március 1.). „Replication-competent human mitochondrial DNA lacking the heavy-strand promoter region”. Molecular and Cellular Biology 11 (3), 1631–7. o. DOI:10.1128/MCB.11.3.1631. PMID 1996112. PMC 369459.
- Power MD, Kiefer MC, Barr PJ, Reeves R (1989. augusztus 1.). „Nucleotide sequence of human mitochondrial cytochrome c oxidase II cDNA”. Nucleic Acids Research 17 (16), 6734. o. DOI:10.1093/nar/17.16.6734. PMID 2550900. PMC 318375.
- Attardi G, Chomyn A, Doolittle RF, Mariottini P, Ragan CI (1987). „Seven unidentified reading frames of human mitochondrial DNA encode subunits of the respiratory chain NADH dehydrogenase”. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 51 (1), 103–14. o. DOI:10.1101/sqb.1986.051.01.013. PMID 3472707.
- Chomyn A, Cleeter MW, Ragan CI, Riley M, Doolittle RF, Attardi G (1986. október 1.). „URF6, last unidentified reading frame of human mtDNA, codes for an NADH dehydrogenase subunit”. Science 234 (4776), 614–8. o. DOI:10.1126/science.3764430. PMID 3764430.
- Chomyn A, Mariottini P, Cleeter MW, Ragan CI, Matsuno-Yagi A, Hatefi Y, Doolittle RF, Attardi G (1985). „Six unidentified reading frames of human mitochondrial DNA encode components of the respiratory-chain NADH dehydrogenase”. Nature 314 (6012), 592–7. o. DOI:10.1038/314592a0. PMID 3921850.
- 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 (1981. április 1.). „Sequence and organization of the human mitochondrial genome”. Nature 290 (5806), 457–65. o. DOI:10.1038/290457a0. PMID 7219534.
- Montoya J, Ojala D, Attardi G (1981. április 1.). „Distinctive features of the 5'-terminal sequences of the human mitochondrial mRNAs”. Nature 290 (5806), 465–70. o. DOI:10.1038/290465a0. PMID 7219535.
- Horai S, Hayasaka K, Kondo R, Tsugane K, Takahata N (1995. január 1.). „Recent African origin of modern humans revealed by complete sequences of hominoid mitochondrial DNAs”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 92 (2), 532–6. o. DOI:10.1073/pnas.92.2.532. PMID 7530363. PMC 42775.
- Ruvolo M, Zehr S, von Dornum M, Pan D, Chang B, Lin J (1993. november 1.). „Mitochondrial COII sequences and modern human origins”. Molecular Biology and Evolution 10 (6), 1115–35. o. DOI:10.1093/oxfordjournals.molbev.a040068. PMID 8277847.
- Polyak K, Li Y, Zhu H, Lengauer C, Willson JK, Markowitz SD, Trush MA, Kinzler KW, Vogelstein B (1998. november 1.). „Somatic mutations of the mitochondrial genome in human colorectal tumours”. Nature Genetics 20 (3), 291–3. o. DOI:10.1038/3108. PMID 9806551.
- Kato MV (1999. március 1.). „The mechanisms of death of an erythroleukemic cell line by p53: involvement of the microtubule and mitochondria”. Leukemia & Lymphoma 33 (1–2), 181–6. o. DOI:10.3109/10428199909093740. PMID 10194136.
- Andrews RM, Kubacka I, Chinnery PF, Lightowlers RN, Turnbull DM, Howell N (1999. október 1.). „Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for human mitochondrial DNA”. Nature Genetics 23 (2), 147. o. DOI:10.1038/13779. PMID 10508508.
- Ingman M, Kaessmann H, Pääbo S, Gyllensten U (2000. december 1.). „Mitochondrial genome variation and the origin of modern humans”. Nature 408 (6813), 708–13. o. DOI:10.1038/35047064. PMID 11130070.
- Finnilä S, Lehtonen MS, Majamaa K (2001. június 1.). „Phylogenetic network for European mtDNA”. American Journal of Human Genetics 68 (6), 1475–1484. o. DOI:10.1086/320591. PMID 11349229. PMC 1226134.
- Maca-Meyer N, González AM, Larruga JM, Flores C, Cabrera VM (2003). „Major genomic mitochondrial lineages delineate early human expansions”. BMC Genetics 2, 13. o. DOI:10.1186/1471-2156-2-13. PMID 11553319. PMC 55343.