CYB5R3 - CYB5R3 - Wikipedia

CYB5R3
Доступные конструкции PDB Human UniProt search: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 1УМК
Идентификаторы
Псевдонимы	CYB5R3, B5R, DIA1, цитохром b5 редуктаза 3
Внешние идентификаторы	OMIM: 613213 Генные карты: CYB5R3
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 22 (человек)[1] Группа 22q13.2 Начинать 42,617,840 бп[1] Конец 42,649,392 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • связывание флавинаденин динуклеотидов • Связывание ADP • Привязка NAD • Привязка FAD • активность цитохром-b5 редуктазы, действующая на НАД (Ф) Н • Привязка AMP • оксидоредуктазная активность • GO: 0001948 связывание с белками Сотовый компонент • цитоплазма • мембрана эндоплазматического ретикулума • липидная капля • митохондриальная наружная мембрана • гемоглобиновый комплекс • митохондриальная внутренняя мембрана • внеклеточная экзосома • мембрана • митохондрия • эндоплазматический ретикулум • внеклеточная область • просвет азурофильных гранул Биологический процесс • стероидный метаболический процесс • процесс биосинтеза стерола • липидный обмен • метаболический процесс холестерина • Циркуляция крови • процесс биосинтеза холестерина • окислительно-восстановительный процесс • процесс биосинтеза стероидов • Процесс метаболизма L-аскорбиновой кислоты • ксенобиотический метаболический процесс • дегрануляция нейтрофилов Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность	Человек	Мышь
Entrez	1727	н / д
Ансамбль	ENSG00000100243	н / д
UniProt	P00387	н / д
RefSeq (мРНК)	NM_007326 NM_000398 NM_001129819 NM_001171660 NM_001171661	н / д
RefSeq (белок)	NP_000389 NP_001123291 NP_001165131 NP_001165132 NP_015565	н / д
Расположение (UCSC)	Chr 22: 42.62 - 42.65 Мб	н / д
PubMed поиск	[2]	н / д
Викиданные
Просмотр / редактирование человека

НАДН-цитохром b5 редуктаза 3 является фермент что у людей кодируется CYB5R3 ген.^[3][4]

Структура

Ген CYB5R3 расположен на 22-й хромосоме, его конкретное местоположение - 22q13.2. Ген содержит 12 экзоны.^[5] CYB5R3 кодирует белок массой 34,2 кДа, состоящий из 301 аминокислоты; 63 пептида наблюдались через масс-спектрометрии данные.^[6][7]

Длина всего гена составляет около 31 т.п.н. Экзон 2 содержит соединение мембранно-связывающего домена и каталитического домена b5R, что показывает, что существуют две формы b5R: растворимая форма и мембраносвязанная форма. 5'-часть этого гена не имеет типичных регуляторных транскрипционных элементов, но имеет последовательность G-G-G-C-G-G всего пять раз. Содержание GC в этой 5'-части гена составляет 86%, что намного выше, чем средний GC всего гена, который составляет 55%. Также имеется атипичный сигнал полиаденилирования в 3'-нетранслируемой области гена.^[3]

Белок, кодируемый геном CYB5R3, представляет собой редуктазу цитохрома b5, a флавопротеин который производится в виде двух разных изоформ с разной локализацией. Существует амфипатическая микросомальная изоформа, которая обнаруживается во всех типах клеток, кроме красных кровяных телец; у этой изоформы есть одна гидрофобный закрепляющийся за мембраной домен и один каталитический домен, который гидрофильный. Другая изоформа, растворимая изоформа цитохром b5 редуктазы, обнаружена в эритроцитах человека. Этот белок усечен и кодируется альтернативным транскриптом, который продуцирует только более крупный гидрофильный домен.^[8] Белок содержит 4 остатка цистеина, Cys-203, -273, -283 и -297. Считается, что Cys-283 участвует в связывании NADH путем химической модификации; фактически считается, что как Cys-273, так и Cys-283 находятся близко к сайту связывания NADH.^[9] NH2-концевая структура мембрансвязывающего домена - CH3 (CH2) 12-CO-Gly-Ala-Gln-Leu-Ser-Thr-Leu-Gly-His-Met-Val-Leu-Phe-Pro-Val- Trp-Phe-Leu-Tyr-Ser-Leu-Leu-Met-Lys.^[10]

Известны две формы НАДН-цитохром b5 редуктазы, мембраносвязанная форма в соматические клетки (закреплен в эндоплазматический ретикулум, митохондрии и другие мембраны) и растворимую форму в эритроциты. Мембраносвязанная форма имеет как мембрано-связывающий, так и каталитический домены. Растворимая форма имеет только каталитический домен. Этот ген кодирует обе формы фермента, которые возникают из тканеспецифичных альтернативных транскриптов, которые различаются первым экзоном. Мутации в этом гене вызывают метгемоглобинемии.^[5]

Функция

Цитохром b5 редуктаза участвует в передаче восстанавливающих эквивалентов от физиологического донора электронов, NADH, через домен FAD к небольшим молекулам цитохрома b5. Он также активно участвует во многих окисление и реакции восстановления, такие как восстановление метгемоглобина до гемоглобина.^[8] Из двух форм НАДН-цитохром b5 редуктазы мембраносвязанная форма существует в основном на цитоплазматической стороне эндоплазматического ретикулума и функционирует в десатурации и удлинении жирные кислоты, в биосинтезе холестерина и в метаболизме лекарств. Форма эритроцитов находится в растворимой фракции циркулирующих эритроцитов и участвует в метгемоглобин снижение.^[5]

Клиническое значение

Мутации в гене CYB5R3 вызывают метгемоглобинемию I и II типов. Это редкое аутосомно-рецессивное заболевание, обусловленное дефицитом изоформы НАДН-цитохром b5 редуктазы.^[11] Описано множество мутаций этого гена и последующее проявление болезни.^[12] Заболевание проявляется накоплением в организме окисленного Fe + 3.^[8] Рецессивная врожденная метгемоглобинемия I типа (ВКМ) характеризуется дефицитом растворимой изоформы и проявляется цианозом кожи и слизистых оболочек.^[13] При типе II дефект поражает обе изоформы и, таким образом, влияет на более общие ткани, такие как эритроциты, лейкоциты и все ткани организма. Этот тип связан с умственной отсталостью и другими неврологическими симптомами, которые могут быть связаны с тем, что система цитохрома b5 играет решающую роль в десатурации жирных кислот в организме.^[14] У одного пациента был описан новый класс этого расстройства, тип III. Это состояние характеризовалось дефицитом НАДН-цитохром b5 редуктазы в лимфоцитах, тромбоцитах и ​​эритроцитах, но это не было связано с умственной отсталостью.^[15]

Взаимодействия

CYB5R3, как известно, взаимодействует с CYB5A, ENO1, и SUMO2 среди других белков.^[5]

Рекомендации

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000100243 - Ансамбль, Май 2017
2. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
3. Tomatsu S, Kobayashi Y, Fukumaki Y, Yubisui T, Orii T, Sakaki Y (август 1989 г.). «Организация и полная нуклеотидная последовательность гена NADH-цитохром b5 редуктазы человека». Ген. 80 (2): 353–61. Дои:10.1016/0378-1119(89)90299-0. PMID  2479590.
4. Bull PC, Shephard EA, Povey S, Santisteban I, Phillips IR (октябрь 1988 г.). «Клонирование и хромосомное картирование человеческой цитохром b5 редуктазы (DIA1)». Анналы генетики человека. 52 (Пт 4): 263–8. Дои:10.1111 / j.1469-1809.1988.tb01105.x. PMID  3268037.
5. «Ген Entrez: цитохром b5 редуктаза 3 CYB5R3».
6. 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 , Дуан Х., Улен М., Йейтс Дж. Р., Апвейлер Р., Ге Дж., Хермякоб Х., Пинг П. (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии кардиального протеома и медицины посредством специализированной базы знаний». Циркуляционные исследования. 113 (9): 1043–53. Дои:10.1161 / CIRCRESAHA.113.301151. ЧВК  4076475. PMID  23965338.
7. «НАДН-цитохром b5 редуктаза 3». Атлас кардиоорганических белков (COPaKB).^{[постоянная мертвая ссылка ]}
8. Элахиан Ф., Сепехризаде З., Могими Б., Мирзаи С.А. (июнь 2014 г.). «Человеческая цитохром b5 редуктаза: структура, функции и потенциальные применения». Критические обзоры в биотехнологии. 34 (2): 134–43. Дои:10.3109/07388551.2012.732031. PMID  23113554.
9. Ширабе К., Юбисуи Т., Нишино Т., Такешита М. (апрель 1991 г.). «Роль остатков цистеина в редуктазе NADH-цитохрома b5 человека изучена с помощью сайт-направленного мутагенеза. Cys-273 и Cys-283 расположены близко к сайту связывания NADH, но не являются каталитически важными». Журнал биологической химии. 266 (12): 7531–6. PMID  2019583.
10. Мураками К., Юбисуи Т., Такешита М., Мията Т. (февраль 1989 г.). «NH2-концевые структуры микросомальных НАДН-цитохром b5 редуктаз печени человека и крысы». Журнал биохимии. 105 (2): 312–7. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a122659. PMID  2498303.
11. Галеева Н.М., Ненашева С.А., Клейменова И.С., Поляков А.В. (ноя 2012). «[Новая большая делеция c.22-1320_633 + 1224del в гене CYB5R3 от пациентов с наследственной метгемоглобинемией]». Генетика. 48 (11): 1336–46. PMID  23297489.
12. Фермо Э., Бьянки П., Верчеллати К., Марчелло А. П., Гаратти М., Марангони О., Барчеллини В., Занелла А. (2008). «Рецессивная наследственная метгемоглобинемия: две новые мутации в гене НАДН-цитохром b5 редуктазы». Клетки, молекулы и болезни крови. 41 (1): 50–5. Дои:10.1016 / j.bcmd.2008.02.002. PMID  18343696.
13. Галеева Н.М., Воевода М.И., Спиридонова М.Г., Степанов В.А., Поляков А.В. (апрель 2013 г.). «[Популяционная частота и возраст мутации c.806C> T в гене CYB5R3 как причины рецессивной врожденной метгемоглобинемии в Якутии]». Генетика. 49 (4): 523–30. Дои:10.7868 / s0016675813030065. PMID  23866629.
14. Член парламента Хадспет, Джозеф С., Холден К.Р. (январь 2010 г.). «Новая мутация метгемоглобинемии II типа». Журнал детской неврологии. 25 (1): 91–3. Дои:10.1177/0883073809336136. PMID  19471045.
15. Нагаи Т., Ширабе К., Юбисуи Т., Такешита М. (февраль 1993 г.). «Анализ мутантной НАДН-цитохром b5 редуктазы: очевидная метгемоглобинемия« типа III »может быть объяснена как тип I с нестабильной редуктазой». Кровь. 81 (3): 808–14. Дои:10.1182 / blood.V81.3.808.bloodjournal813808. PMID  8427971.

внешняя ссылка

• Человек CYB5R3 расположение генома и CYB5R3 страница сведений о гене в Браузер генома UCSC.

дальнейшее чтение

• Нарахара К., Такахаши Ю., Мураками М., Цудзи К., Йокояма И., Мураками Р., Ниномия С., Сейно И. (июнь 1992 г.). «Терминальная делеция 22q, связанная с частичным дефицитом арилсульфатазы А». Журнал медицинской генетики. 29 (6): 432–3. Дои:10.1136 / jmg.29.6.432. ЧВК  1016000. PMID  1352356.
• Dailey HA, Strittmatter P (июнь 1979 г.). «Модификация и идентификация карбоксильных групп цитохрома b5, участвующих во взаимодействии белок-белок с редуктазой цитохрома b5». Журнал биологической химии. 254 (12): 5388–96. PMID  221468.
• Малкинсон А.М., Сигел Д., Форрест Г.Л., Газдар А.Ф., Ойе, Гонконг, Чан, округ Колумбия, Банн, Пенсильвания, Мабри М., Дайкс, Д.Д., Харрисон, С.Д. (сентябрь 1992 г.). «Повышенная активность DT-диафоразы и содержание матричной РНК в немелкоклеточной карциноме легкого человека: взаимосвязь с ответом ксенотрансплантатов опухоли легкого на митомицин Cł». Исследования рака. 52 (17): 4752–7. PMID  1324793.
• Ширабе К., Юбисуи Т., Боргезе Н., Тан С.Й., Халтквист Д.Е., Такешита М. (октябрь 1992 г.). «Ферментативная нестабильность НАДН-цитохром b5 редуктазы как причина наследственной метгемоглобинемии I типа (эритроцитарный тип)». Журнал биологической химии. 267 (28): 20416–21. PMID  1400360.
• Кацубе Т., Сакамото Н., Кобаяши Ю., Секи Р., Хирано М., Танишима К., Томода А., Такадзакура Е., Юбисуи Т., Такешита М. (апрель 1991 г.). «Экзонические точечные мутации в генах НАДН-цитохром B5 редуктазы гомозигот при наследственной метгемоглобинемии, типы I и III: предполагаемые механизмы тканезависимой недостаточности ферментов». Американский журнал генетики человека. 48 (4): 799–808. ЧВК  1682939. PMID  1707593.
• Юбисуи Т., Ширабе К., Такешита М., Кобаяши Ю., Фукумаки Ю., Сакаки Ю., Такано Т. (январь 1991 г.). «Структурная роль серина 127 в сайте связывания NADH человека NADH-цитохром b5 редуктазы». Журнал биологической химии. 266 (1): 66–70. PMID  1898726.
• Кобаяси Ю., Фукумаки Ю., Юбисуи Т., Иноуэ Дж., Сакаки И. (апрель 1990 г.). «Замена серина на пролин в остатке 127 НАДН-цитохром b5 редуктазы вызывает наследственную метгемоглобинемию генерализованного типа». Кровь. 75 (7): 1408–13. Дои:10.1182 / blood.V75.7.1408.1408. PMID  2107882.
• Strittmatter P, Hackett CS, Korza G, Ozols J (декабрь 1990 г.). «Характеристика ковалентных сшивок активных сайтов амидированного цитохрома b5 и NADH: цитохром b5 редуктазы». Журнал биологической химии. 265 (35): 21709–13. PMID  2123873.
• Юбисуи Т., Наито Ю., Зенно С., Тамура М., Такешита М., Сакаки Ю. (июнь 1987 г.). «Молекулярное клонирование кДНК печени и плаценты человека НАДН-цитохром b5 редуктазы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 84 (11): 3609–13. Дои:10.1073 / pnas.84.11.3609. ЧВК  304924. PMID  3035541.
• Юбисуи Т., Мията Т., Иванага С., Тамура М., Такешита М. (февраль 1986 г.). «Полная аминокислотная последовательность НАДН-цитохром b5 редуктазы, очищенная из эритроцитов человека». Журнал биохимии. 99 (2): 407–22. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a135495. PMID  3700359.
• Пассон П.Г., Халтквист Д.Е. (июль 1972 г.). «Растворимая цитохром b 5 редуктаза из эритроцитов человека». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика. 275 (1): 62–73. Дои:10.1016/0005-2728(72)90024-2. HDL:2027.42/34070. PMID  4403130.
• Юбисуи Т., Мията Т., Иванага С., Тамура М., Йошида С., Такешита М., Накадзима Х. (август 1984 г.). «Аминокислотная последовательность НАДН-цитохром b5 редуктазы эритроцитов человека». Журнал биохимии. 96 (2): 579–82. Дои:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a134871. PMID  6389526.
• Ширабе К., Ланди М.Т., Такешита М., Узиэль Г., Федриззи Е., Боргезе Н. (август 1995 г.). «Новая точечная мутация в 3'-сайте сплайсинга гена НАДН-цитохром b5 редуктазы приводит к иммунологически неопределяемому ферменту и нарушению НАДН-зависимой регенерации аскорбата в культивируемых фибробластах пациента с наследственной метгемоглобинемией II типа». Американский журнал генетики человека. 57 (2): 302–10. ЧВК  1801527. PMID  7668255.
• Виейра Л.М., Каплан Дж.С., Кан А., Леру А. (апрель 1995 г.). «Четыре новые мутации в гене НАДН-цитохром b5 редуктазы от пациентов с рецессивной врожденной метгемоглобинемией II типа». Кровь. 85 (8): 2254–62. Дои:10.1182 / blood.V85.8.2254.bloodjournal8582254. PMID  7718898.
• Ширабе К., Фудзимото Ю., Юбисуи Т., Такешита М. (февраль 1994 г.). «Делеция в рамке считывания кодона 298 гена НАДН-цитохром b5 редуктазы приводит к наследственной метгемоглобинемии типа II (генерализованный тип). Функциональное значение для роли COOH-концевой области фермента». Журнал биологической химии. 269 (8): 5952–7. PMID  8119939.