ETFA

ETFA
Protein ETFA PDB 1efv.png
Dostępne konstrukcje
WPB Wyszukiwanie ortologów:
Identyfikatory
, EMA, GA2, MADD, podjednostka flawoproteiny przenoszącej elektrony alfa, podjednostka flawoproteiny przenoszącej elektrony alfa
Identyfikatory zewnętrzne
ortologi
Gatunek Człowiek Mysz
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

RefSeq (białko)

Lokalizacja (UCSC)
PubMed search
Wikidane
Wyświetl/edytuj człowieka Wyświetl/edytuj mysz

Ludzki gen ETFA koduje podjednostkę alfa flawoproteiny przenoszącej elektrony , znaną również jako ETF-α. Wraz z podjednostką beta flawoproteiny przenoszącej elektrony, kodowanej przez gen „ ETFB” , tworzy heterodimeryczną flawoproteinę przenoszącą elektrony (ETF). Natywne białko ETF zawiera odpowiednio jedną cząsteczkę FAD i jedną cząsteczkę AMP.

Pierwsze doniesienia o białku ETF opierały się na ETF wyizolowanym z wątroby świni. Świńskie i ludzkie ETF przenoszą elektrony z flawoenzymów macierzy mitochondrialnej do przenoszącej elektrony oksydoreduktazy flawoproteiny-ubichinonu (ETF-QO) kodowanej przez gen ETFDH . ETF-QO następnie przekazuje elektrony przez ubichinon do kompleksu III w łańcuchu oddechowym . Flawoenzymy, które przenoszą elektrony do ETF, biorą udział w utlenianiu beta kwasów tłuszczowych , katabolizmie aminokwasów , metabolizmie choliny i specjalnych szlakach metabolicznych. Wady jednej z podjednostek ETF lub ETFDH powodują wielokrotny niedobór dehydrogenazy acylo-CoA (OMIM # 231680), wcześniej nazywany kwasicą glutarową typu II . MADD charakteryzuje się wydalaniem szeregu substratów znajdujących się powyżej flawoenzymów, np. kwasu glutarowego, mlekowego, etylomalonowego, masłowego, izomasłowego, 2-metylomasłowego i izowalerianowego.

Relacje ewolucyjne

ETF jest ewolucyjnie starożytnym białkiem z ortologami występującymi we wszystkich królestwach życia. Fundusze ETF są podzielone na 3 podgrupy, I, II i III. Najlepiej przebadaną grupą są ETFy grupy I, które w komórkach eukariotycznych są zlokalizowane w przestrzeni macierzy mitochondrialnej. Grupa I ETF-y przenoszą elektrony między flawoenzymami. ETF-y grupy II mogą również otrzymywać elektrony z ferredoksyny lub NADH.

Gen, ekspresja i lokalizacja subkomórkowa

Ludzki gen ETFA kodujący podjednostkę alfa ETF (ETF-α) jest zlokalizowany na chromosomie 15 (15q24.2-q24.3). Składa się z 12 eksonów. Niewiele wiadomo na temat jego promotora i regulacji transkrypcji. Globalne analizy ekspresji pokazują, że jest on wyrażany na znacznych poziomach w większości tkanek ( PROTEOMICXS DB ). ETF-α ulega translacji jako białko prekursorowe z N-końcową sekwencją kierującą do mitochondriów. Jest potranslacyjnie importowany do przestrzeni macierzy mitochondrialnej, gdzie sekwencja kierująca jest odcinana.

Modyfikacje i regulacje potranslacyjne

Acetylację i sukcynylację reszt lizyny i fosforylację reszt seryny i treoniny w ETF-α opisano w analizach spektrometrii masowej modyfikacji potranslacyjnych P13804 . Czynnik regulatorowy flawoproteiny przenoszenia elektronów 1 (ETFRF1) został zidentyfikowany jako białko, które specyficznie wiąże ETF i wykazano, że ta interakcja inaktywuje ETF poprzez wypieranie FAD.

Struktura i interakcja z partnerami redoks

Jak pokazano po raz pierwszy dla świńskiego ETF, jeden łańcuch ETF-α łączy się z jednym łańcuchem ETF-β i po jednej cząsteczce FAD i AMP w dimeryczny natywny enzym. Struktura krystaliczna ludzkiego ETF została opisana w 1996 roku. Pokazało to, że ETF składa się z trzech odrębnych domen (I, II i III). FAD jest związany w szczelinie między dwiema podjednostkami i oddziałuje głównie z C-końcową częścią ETF-α. AMP jest zakopany w domenie III. Określono strukturę krystaliczną kompleksu jednego z jego interaktorów, średniołańcuchowej dehydrogenazy acylo-CoA (MCAD; nazwa genu ACADM). (zbyt dobrze 2004+2007). To zidentyfikowało tak zwaną pętlę rozpoznawania utworzoną przez ETF-β, która zakotwicza ETF na jednej podjednostce homotetramerycznego enzymu MCAD. Ta interakcja wyzwala zmiany konformacyjne, a wysoce mobilna, aktywna redoks domena FAD ETF przechodzi do domeny FAD sąsiedniej podjednostki tetrameru MCAD, doprowadzając dwie cząsteczki FAD do bliskiego kontaktu w celu międzybiałkowego transferu elektronów.

Funkcja molekularna

Ludzki ETF otrzymuje elektrony z co najmniej 14 flawoenzymów i przenosi je do oksydoreduktaz ETF-ubichinonu (ETF:QO) w wewnętrznej błonie mitochondrialnej. ETF:QO z kolei przekazuje je do ubichinonu, skąd wchodzą do łańcucha oddechowego w kompleksie III. Większość flawoenzymów przenoszących elektrony do ETF bierze udział w utlenianiu kwasów tłuszczowych, katabolizmie aminokwasów i metabolizmie choliny. ETF i ETF:QO stanowią zatem ważne centrum przenoszenia elektronów z różnych reakcji redoks i dostarczania ich do łańcucha oddechowego w celu produkcji energii.

Wady genetyczne i patogeneza molekularna

Szkodliwe mutacje w genach ETFA i ETFB kodujących ETF lub genie ETFDH kodującym ETF:QO są związane z wieloma niedoborami dehydrogenazy acylo-CoA (MADD; OMIM #231680 ; poprzednio nazywana kwasicą glutarową typu II). Biochemicznie MADD charakteryzuje się podwyższonymi poziomami szeregu koniugatów karnityny substratów różnych dehydrogenaz partnerskich centrum ETF/ETF:QO, np. glutarowego, mlekowego, etylomalonowego, masłowego, izomasłowego, 2-metylomasłowego i izowalerianu kwasy.[5] Nagromadzenie substratów i pochodnych dehydrogenaz poprzedzających oraz niedobór energii na czczo powodują fenotyp kliniczny. Głównie w zależności od ciężkości mutacji, chorobę dzieli się na trzy podgrupy: typ I (początek noworodkowy z wadami wrodzonymi), typ II (początek noworodkowy bez wad wrodzonych) i typ III (późny początek). Nie ma lekarstwa na tę chorobę, a leczenie polega na stosowaniu diety ograniczającej spożycie białka i tłuszczów, unikaniu długotrwałego postu, aby złagodzić przepływ przez partnerskie dehydrogenazy. Ponadto suplementacja ryboflawiny, prekursora kofaktora FAD, może stabilizować zmutowane warianty ETF i ETF:QO z pewnymi mutacjami zmiany sensu.

Notatki

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=ETFA&oldid=1136271414 ”