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]
A citokróm c-oxidáz (EC1.9.3.1) 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]
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]
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. glicintszerinre, a 200. alaninttreoninra cserélik, a betegséggel összefügghetnek.[13][3][4]
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]
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]
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]
↑ abc (2005. december 1.) „Mutations in mtDNA-encoded cytochrome c oxidase subunit genes causing isolated myopathy or severe encephalomyopathy”. Neuromuscular Disorders15 (12), 851–7. o. DOI:10.1016/j.nmd.2005.09.005. PMID16288875.
↑ (1999. november 1.) „Cytochrome c oxidase: catalytic cycle and mechanisms of proton pumping--a discussion”. Biochemistry38 (46), 15129–40. o. DOI:10.1021/bi9910934. PMID10563795.
↑ (2006. április 1.) „Proton-coupled electron transfer drives the proton pump of cytochrome c oxidase”. Nature440 (7085), 829–32. o. DOI:10.1038/nature04619. PMID16598262.
↑ (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 Chemistry268 (8), 5395–408. o. DOI:10.1016/S0021-9258(18)53335-4. PMID8383670.
↑ (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 Chemistry267 (15), 10225–31. o. DOI:10.1016/S0021-9258(19)50007-2. PMID1316894.
↑ (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 Chemistry265 (19), 11185–92. o. DOI:10.1016/S0021-9258(19)38574-6. PMID2162835.
↑ (1993. október 1.) „Cytochrome c oxidase mutations in Leber hereditary optic neuropathy”. Biochemical and Biophysical Research Communications196 (2), 810–815. o. DOI:10.1006/bbrc.1993.2321. PMID8240356.
↑ (1996. április 1.) „A microdeletion in cytochrome c oxidase (COX) subunit III associated with COX deficiency and recurrent myoglobinuria”. Nature Genetics12 (4), 410–6. o. DOI:10.1038/ng0496-410. PMID8630495.
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.
(1986. október 1.) „URF6, last unidentified reading frame of human mtDNA, codes for an NADH dehydrogenase subunit”. Science234 (4776), 614–8. o. DOI:10.1126/science.3764430. PMID3764430.
(1985) „Six unidentified reading frames of human mitochondrial DNA encode components of the respiratory-chain NADH dehydrogenase”. Nature314 (6012), 592–7. o. DOI:10.1038/314592a0. PMID3921850.
(1981. április 1.) „Sequence and organization of the human mitochondrial genome”. Nature290 (5806), 457–65. o. DOI:10.1038/290457a0. PMID7219534.
(1981. április 1.) „Distinctive features of the 5'-terminal sequences of the human mitochondrial mRNAs”. Nature290 (5806), 465–70. o. DOI:10.1038/290465a0. PMID7219535.
(1999. október 1.) „Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for human mitochondrial DNA”. Nature Genetics23 (2), 147. o. DOI:10.1038/13779. PMID10508508.
(2000. december 1.) „Mitochondrial genome variation and the origin of modern humans”. Nature408 (6813), 708–13. o. DOI:10.1038/35047064. PMID11130070.
(2002. június 1.) „Mutant and wild-type alpha-synuclein interact with mitochondrial cytochrome C oxidase”. Journal of Molecular Neuroscience18 (3), 229–38. o. DOI:10.1385/JMN:18:3:229. PMID12059041.
(2003. január 1.) „Natural selection shaped regional mtDNA variation in humans”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America100 (1), 171–6. o. DOI:10.1073/pnas.0136972100. PMID12509511. PMC140917.
(2003. július 1.) „Mitochondrial genome variation and evolutionary history of Australian and New Guinean aborigines”. Genome Research13 (7), 1600–6. o. DOI:10.1101/gr.686603. PMID12840039. PMC403733.
(2003. szeptember 1.) „Investigation of a pathogenic mtDNA microdeletion reveals a translation-dependent deadenylation decay pathway in human mitochondria”. Human Molecular Genetics12 (18), 2341–8. o. DOI:10.1093/hmg/ddg238. PMID12915481.
(2003. október 1.) „Mitochondrial DNA transit between West Asia and North Africa inferred from U6 phylogeography”. BMC Genetics4, 15. o. DOI:10.1186/1471-2156-4-15. PMID14563219. PMC270091.
(2004. június 1.) „Single nucleotide polymorphisms over the entire mtDNA genome that increase the power of forensic testing in Caucasians”. International Journal of Legal Medicine118 (3), 137–46. o. DOI:10.1007/s00414-004-0427-6. PMID14760490.
(2005. január 1.) „Mitochondrial DNA diversity in indigenous populations of the southern extent of Siberia, and the origins of Native American haplogroups”. Annals of Human Genetics69 (Pt 1), 67–89. o. DOI:10.1046/j.1529-8817.2003.00127.x. PMID15638829. PMC3905771.
(2005. április 1.) „Phylogeny and antiquity of M macrohaplogroup inferred from complete mt DNA sequence of Indian specific lineages”. BMC Evolutionary Biology5, 26. o. DOI:10.1186/1471-2148-5-26. PMID15804362. PMC1079809.