Citokróm c-oxidáz, III. alegység

Citokróm c-oxidáz, III. alegység
Azonosítók
JelMT-CO3, COX3
Entrez4514
UniProtP00414
Egyéb adatok
LokuszMitokondrium [1]
Az MT-CO3 gén helye a humán mitokondriális genomban. Az MT-CO3 a 3 mitokondriális citokróm c-oxidáz-alegységet kódoló gén egyike (narancssárgával).

A citokróm c-oxidáz III. alegysége (COX3) enzim, melyet emberben az MT-CO3 gén kódol.[1] A citokróm c-oxidáz fő transzmembrán alegységeinek egyike. Ezenkívül a légzési komplex IV három mitokondriális DNS (mtDNS) által kódolt alegységének (MT-CO1, MT-CO2, MT-CO3) egyike. Mutációi az izolált miopátia, a súlyos enkefalomiopátia, az öröklött Leber-látóideg-betegség, a mitokondriális IV. komplex-hiány és az ismétlődő mioglobinuria okai.[2][3][4]

Szerkezet

[szerkesztés]

Az MT-CO3 gén 261 aminosavból álló, 30 kDa-os fehérjét kódol.[5][6] Az így létrejövő COX3 fehérje a citokróm c-oxidáz 3. alegység család tagja. A fehérje a mitokondrium belső membránjában van. A COX3 több áthaladásos transzmembrán fehérje: emberben 7 transzmembrán doménje van a 15–35., a 42–59., a 81–101., a 127–147., a 159–179., a 197–217. és a 239–259. helyeken.[3][4]

Funkció

[szerkesztés]

A citokróm c-oxidáz (EC 1.9.3.1) a mitokondriumok és sok aerob baktérium légzésének utolsó enzimje. A redukált citokróm c-ről az oxigénre való elektronátvitelt katalizálja:

4 citokróm c2+ + 4 H+ + O2 4 citokróm c3+ + 2 H2O

E reakció 4 további proton membránon át való vitelével együtt megy végbe.[7][8]

A citokróm c-oxidáz oligomer enzimkomplex az eukarióták mitokondriumának belső membránjában és az aerob prokarióták plazmamembránjában. A prokarióta és eukarióta citokróm c-oxidázban 3 közös alegység van, ezek az I., a II. és a III. Prokariótákban az I. és III. alegységek egyesülhetnek, és egy 4. alegység is szerepelhet, eukariótákban változó mennyiségű kis alegység van.[9]

Mivel a bakteriális légzési rendszerek elágazók, számos eltérő terminális oxidázuk van eukarióták mitokondriumában lévő egyetlen helyett. Bár a citokróm o-oxidázok nem citokróm c, hanem kinol- (ubikinol-) oxidációt katalizálnak, hozzá hasonlóan hem-réz oxidáz-szupercsaládba tartoznak. E család tagjai mindhárom fő alegységben hasonlítanak: az I. alegység a leginkább konzervált, a II. a legkevésbé.[10][11][12]

Klinikai jelentősége

[szerkesztés]

Az mtDNS-kódolt citokróm c-oxidáz-alegységek génjeinek mutációi összefüggésben lehetnek az izolált miopátiával, a súlyos enkefalomiopátiával, az örökölt Leber-látóideg-betegséggel, a mitokondriális komplex IV-hiánnyal és az ismétlődő mioglobinuriával.[2][3][4]

Örökölt Leber-látóideg-neuropátia (LHON)

[szerkesztés]

A LHON a látóideg-diszfunkció okozta központi látás akut vagy szubakut elvesztésével járó anyai ágon öröklődő betegség. Szívfunkciós és neurológiai tüneteket is észleltek egyes betegekben. A LHON okai elsődleges mitokondriális DNS-mutációk, melyek megváltoztatják a légzési komplexeket. A 9438. és 9804. helyen lévő mutációk, melyek a 78. glicint szerinre, a 200. alanint treoninra cserélik, a betegséggel összefügghetnek.[13][3][4]

Mitokondriális komplex IV-hiány (MT-C4D)

[szerkesztés]

A komplex IV-hiány (COX-hiány) mely a mitokondriális légzési ciklus betegsége, mely számos klinikai következménnyel járhat, izolált miopátiától súlyos, sokszervi betegségig. Tünetei lehetnek májdiszfunkció, hepatomegália, hipotónia, izomgyengeség, edzésintolerancia, késői motoros fejlődés, értelmi fogyatékosság, késői fejlődés, laktacidémia, enkefalopátia, ataxia és aritmia. Egyes esetekben halálos hipertrófiás kardiomiopátia alakulhat ki neonatális halállal járva, más esetekben Leigh-szindróma alakulhat ki. A G7970T és G9952A mutációk összefüggésben állhatnak a betegséggel.[2][14][3][4]

Ismétlődő mitokondriális mioglobinuria (RM-MT)

[szerkesztés]

Az ismétlődő mioglobinuria jellemzői az ismétlődő rabdomiolízis (vázizomszövet nekrózisa vagy bomlása), mely kapcsolatban állhat izomfájdalommal és gyengeséggel, és amit mioglobin vizeletbe ürítése követ. Ez is összefügghet a mitokondriális komplex IV-hiánnyal.[15][3][4]

Alcsaládok

[szerkesztés]

Kölcsönhatások

[szerkesztés]

A COX3-nak 15 kéttagú fehérje-fehérje kölcsönhatása és 8 kokomplex kölcsönhatása ismert. A COX3 kölcsönhat az SNCA, a KRAS, a RAC1 és a HSPB2 fehérjékkel.[16]

Jegyzetek

[szerkesztés]
  1. ↑ Entrez Gene: COX3 cytochrome c oxidase subunit IIIPublic Domain Ez a cikk ebből a forrásból származó szöveget tartalmaz, amely közkincs.
  2. ↑ a b c (2005. december 1.) „Mutations in mtDNA-encoded cytochrome c oxidase subunit genes causing isolated myopathy or severe encephalomyopathy”. Neuromuscular Disorders 15 (12), 851–7. o. DOI:10.1016/j.nmd.2005.09.005. PMID 16288875.  
  3. ↑ a b c d e f MT-CO3 - Cytochrome c oxidase subunit 3 - Homo sapiens (Human) - MT-CO3 gene & protein (angol nyelven). www.uniprot.org . (Hozzáférés: 2018. augusztus 21.)Sablon:CC-notice
  4. ↑ a b c d e f (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.  
  5. ↑ Yao, Daniel: Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB) —— Protein Information. amino.heartproteome.org . [2018. augusztus 22-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2018. augusztus 21.)
  6. ↑ (2013. október 1.) „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.  
  7. ↑ (1999. november 1.) „Cytochrome c oxidase: catalytic cycle and mechanisms of proton pumping--a discussion”. Biochemistry 38 (46), 15129–40. o. DOI:10.1021/bi9910934. PMID 10563795.  
  8. ↑ (2006. április 1.) „Proton-coupled electron transfer drives the proton pump of cytochrome c oxidase”. Nature 440 (7085), 829–32. o. DOI:10.1038/nature04619. PMID 16598262.  
  9. ↑ (1993. március 1.) „Cytochrome oxidase genes from Thermus thermophilus. Nucleotide sequence of the fused gene and analysis of the deduced primary structures for subunits I and III of cytochrome caa3”. The Journal of Biological Chemistry 268 (8), 5395–408. o. DOI:10.1016/S0021-9258(18)53335-4. PMID 8383670.  
  10. ↑ (1992. május 1.) „Molecular cloning, sequencing, and physiological characterization of the qox operon from Bacillus subtilis encoding the aa3-600 quinol oxidase”. The Journal of Biological Chemistry 267 (15), 10225–31. o. DOI:10.1016/S0021-9258(19)50007-2. PMID 1316894.  
  11. ↑ (1990. július 1.) „The sequence of the cyo operon indicates substantial structural similarities between the cytochrome o ubiquinol oxidase of Escherichia coli and the aa3-type family of cytochrome c oxidases”. The Journal of Biological Chemistry 265 (19), 11185–92. o. DOI:10.1016/S0021-9258(19)38574-6. PMID 2162835.  
  12. ↑ (1994. szeptember 1.) „The superfamily of heme-copper respiratory oxidases”. Journal of Bacteriology 176 (18), 5587–5600. o. DOI:10.1128/jb.176.18.5587-5600.1994. PMID 8083153. PMC 196760.  
  13. ↑ (1993. október 1.) „Cytochrome c oxidase mutations in Leber hereditary optic neuropathy”. Biochemical and Biophysical Research Communications 196 (2), 810–815. o. DOI:10.1006/bbrc.1993.2321. PMID 8240356.  
  14. ↑ (1998. július 1.) „Cytochrome c oxidase deficiency associated with the first stop-codon point mutation in human mtDNA”. American Journal of Human Genetics 63 (1), 29–36. o. DOI:10.1086/301910. PMID 9634511. PMC 1377234.  
  15. ↑ (1996. április 1.) „A microdeletion in cytochrome c oxidase (COX) subunit III associated with COX deficiency and recurrent myoglobinuria”. Nature Genetics 12 (4), 410–6. o. DOI:10.1038/ng0496-410. PMID 8630495.  
  16. ↑ 2 binary interactions found for search term COX3. IntAct Molecular Interaction Database. EMBL-EBI. (Hozzáférés: 2018. augusztus 21.)

Fordítás

[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a Cytochrome c oxidase subunit III 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]

További információk

[szerkesztés]