Динаминоподобный белок 120 кДа - Dynamin-like 120 kDa protein

OPA1
Идентификаторы
Псевдонимы	OPA1, MGM1, NPG, NTG, largeG, Атрофия зрительного нерва 1, BERHS, MTDPS14, митохондриальный динамин, такой как GTPase, митохондриальный динамин OPA1, такой как GTPase
Внешние идентификаторы	OMIM: 605290 MGI: 1921393 ГомолоГен: 14618 Генные карты: OPA1
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 3 (человек)[1] Группа 3q29 Начните 193,593,144 бп[1] Конец 193,697,811 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 16 (мышь)[2] Группа 16 B2 | 16 20,65 см Начните 29,579,334 бп[2] Конец 29,654,884 бп[2]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • связывание нуклеотидов • Связывание GTP • GO: 0001948 связывание с белками • гидролазная активность • связывание ионов магния • связывание микротрубочек • ГТФазная активность • связывание фосфатидной кислоты • связывание кардиолипина • липидное связывание • связывание киназы Сотовый компонент • неотъемлемый компонент мембраны • мембрана • митохондриальное межмембранное пространство • нуклеоплазма • митохондриальная наружная мембрана • внешний компонент внутренней митохондриальной мембраны • дендрит • митохондриальная криста • митохондрия • цитоплазма аксона • митохондриальная внутренняя мембрана • митохондриальные мембраны • цитозоль • цитоплазма Биологический процесс • митохондриальное слияние • отрицательная регуляция внутреннего апоптотического сигнального пути, вызванного стрессом эндоплазматического ретикулума • организация внутренней митохондриальной мембраны • поддержание митохондриального генома • деление митохондрий • ответ на стимул • отрицательная регуляция высвобождения цитохрома с из митохондрий • старение • митохондриальная организация • положительная регуляция развития дендритов • клеточное старение • аксональный транспорт митохондрии • положительная регуляция митохондриального слияния • положительная регуляция созревания нейронов • визуальное восприятие • апоптотический процесс • полимеризация белков семейства динаминов, участвующих в делении митохондрий • регуляция апоптотического процесса • внутриклеточное распределение митохондрий • положительная регуляция морфогенеза дендритного шипа • морфогенез митохондрий • ответ на мышечную активность • Метаболический процесс GTP • клеточный ответ на стимул глюкозы • клеточный ответ на гипоксию • мембранные трубочки • ответ на электрический раздражитель • реакция на уровень питательных веществ • олигомеризация белков • поглощение кальция митохондриями • развитие сетчатки глаза камерного типа • развитие улитки • положительная регуляция клеточного ответа на инсулиновый стимул • клеточный ответ на L-глутамат • отрицательная регуляция апоптотического процесса • положительная регуляция сигнального пути рецептора инсулина • Липидный бислой слияния • ответ на куркумин Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Виды	Человек	Мышь
Entrez	4976	74143
Ансамбль	ENSG00000198836	ENSMUSG00000038084
UniProt	O60313	P58281
RefSeq (мРНК)	NM_015560 NM_130831 NM_130832 NM_130833 NM_130834 NM_130835 NM_130836 NM_130837 NM_001354663 NM_001354664	NM_001199177 NM_133752
RefSeq (белок)	NP_056375 NP_570844 NP_570845 NP_570846 NP_570847 NP_570848 NP_570849 NP_570850 NP_001341592 NP_001341593	NP_001186106 NP_598513
Расположение (UCSC)	Chr 3: 193,59 - 193,7 Мб	Chr 16: 29.58 - 29.65 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Динамин-подобный белок 120 кДа, митохондриальный это белок что у людей кодируется OPA1 ген.^[5][6] Этот белок регулирует слияние митохондрий и структуру крист в внутренняя митохондриальная мембрана (IMM) и способствует синтезу АТФ и апоптозу,^[7][8][9] и маленькие круглые митохондрии.^[10] Мутации в этом гене вызывают доминантную атрофию зрительного нерва (DOA), что приводит к потере зрения, слуха, сокращению мышц и связанным с ними дисфункциям.^[6][7][11]

Структура

Сообщалось о восьми вариантах транскрипта, кодирующих различные изоформы, полученных в результате альтернативного сплайсинга экзона 4, и двух новых экзонов, названных 4b и 5b, для этого гена.^[6] Они подпадают под два типа изоформ: длинные изоформы (L-OPA1), которые прикрепляются к IMM, и короткие изоформы (S-OPA1), которые локализуются в межмембранное пространство (IMS) рядом с внешняя митохондриальная мембрана (OMM).^[12] S-OPA1 образуется в результате протеолиза L-OPA1 в сайтах расщепления S1 и S2, удаляя трансмембранный домен.^[9]

Функция

Этот генный продукт представляет собой кодируемый ядром митохондриальный белок, сходный с динамином-родственными GTPases. Это компонент митохондриальной сети.^[6] Белок OPA1 локализуется на внутренней мембране митохондрий, где он регулирует слияние митохондрий и структуру крист.^[7] OPA1 опосредует митохондриальное слияние в сотрудничестве с митофузинами 1 и 2 и участвует в ремоделировании крист за счет олигомеризации двух L-OPA1 и одного S-OPA1, которые затем взаимодействуют с другими белковыми комплексами для изменения структуры крист.^[8][13] Его регулирующая функция крист также способствует его роли в окислительном фосфорилировании и апоптозе, поскольку он необходим для поддержания активности митохондрий во время доступности низкоэнергетических субстратов.^[7][8][9] Более того, стабилизация митохондриальных крист с помощью OPA1 защищает от митохондриальной дисфункции, цитохром с выпуск, и активные формы кислорода производство, тем самым предотвращая гибель клеток.^[14] Митохондриальные транспортеры SLC25A могут обнаруживать эти низкие уровни и стимулировать олигомеризацию OPA1, что приводит к сужению крист, усилению сборки АТФ-синтазы и увеличению продукции АТФ.^[8] Стресс из-за апоптотической реакции может препятствовать олигомеризации OPA1 и препятствовать слиянию митохондрий.^[9]

Клиническое значение

Мутации в этом гене были связаны с атрофия зрительного нерва 1 типа, которая является преимущественно наследственной оптической невропатией, приводящей к прогрессирующей потере остроты зрения, что во многих случаях приводит к юридической слепоте.^[6] Доминирующая атрофия зрительного нерва (DOA), в частности, была связана с мутациями в домене GTPase OPA1, что привело к нейросенсорной тугоухости, атаксии, сенсомоторной нейропатии, прогрессирующей внешней офтальмоплегии и митохондриальной миопатии.^[7][11] Поскольку мутации могут приводить к дегенерации волокон слухового нерва, кохлеарные имплантаты являются терапевтическим средством для улучшения порогов слуха и восприятия речи у пациентов с потерей слуха на основе OPA1.^[7]

Слияние митохондрий с участием OPA1 и MFN2 может быть связано с болезнь Паркинсона.^[11]

Взаимодействия

Было показано, что OPA1 взаимодействует с:

• Переносчики аденонуклеотидов,^[8]
• АТФ-синтаза,^[8]
• ЧЧД3,^[8]
• Митофилин,^[8]
• Prohibitin,^[8]
• SAMM50,^[8] и
• SLC25A.^[8]

Смотрите также

• Оптическая нейропатия Кьера

использованная литература

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000198836 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000038084 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Вотруба М., Мур А.Т., Бхаттачарья С.С. (январь 1998 г.). «Демонстрация эффекта основателя и точное картирование доминантного локуса атрофии зрительного нерва на 3q28-qter методом неравновесия по сцеплению: исследование 38 родословных Британских островов». Генетика человека. 102 (1): 79–86. Дои:10.1007 / s004390050657. PMID  9490303. S2CID  26060748.
6. «Ген Entrez: OPA1 атрофия зрительного нерва 1 (аутосомно-доминантный)».
7. Сантарелли Р., Росси Р., Скимеми П., Кама Е, Валентино М.Л., Ла Морджиа С, Капорали Л., Лигуори Р., Магнавита В, Монтелеоне А., Бискаро А., Арслан Е., Карелли V (март 2015 г.). «Слуховая нейропатия, связанная с OPA1: место поражения и исход кохлеарной имплантации». Мозг. 138 (Pt 3): 563–76. Дои:10.1093 / мозг / awu378. ЧВК  4339771. PMID  25564500.
8. Паттен Д.А., Вонг Дж., Хачо М., Субанье В., Майлу Р. Дж., Пилон-Лароз К., Маклаурин Дж. Г., Парк Д.С., Макбрайд Х.М., Тринкл-Малкахи Л., Харпер М.Э., Жермен М., Slack RS (ноябрь 2014 г.). «OPA1-зависимая модуляция крист необходима для клеточной адаптации к метаболическим потребностям». Журнал EMBO. 33 (22): 2676–91. Дои:10.15252 / embj.201488349. ЧВК  4282575. PMID  25298396.
9. Ананд Р., Вай Т., Бейкер М.Дж., Кладт Н., Шаусс А.С., Ругарли Е., Лангер Т. (март 2014 г.). «Протеаза i-AAA YME1L и OMA1 расщепляют OPA1, чтобы сбалансировать слияние и деление митохондрий». Журнал клеточной биологии. 204 (6): 919–29. Дои:10.1083 / jcb.201308006. ЧВК  3998800. PMID  24616225.
10. Вимерсладж Л., Ли Д. (2016). «Количественная оценка морфологии митохондрий в нейритах дофаминергических нейронов с использованием нескольких параметров». J Neurosci методы. 262: 56–65. Дои:10.1016 / j.jneumeth.2016.01.008. ЧВК  4775301. PMID  26777473.
11. Carelli V, Musumeci O, Caporali L, Zanna C, La Morgia C, Del Dotto V, Porcelli AM, Rugolo M, Valentino ML, Iommarini L, Maresca A, Barboni P, Carbonelli M, Trombetta C, Valente EM, Patergnani S, Джорджи К., Пинтон П., Риццо Дж., Тонон С., Лоди Р., Авони П., Лигуори Р., Баруцци А., Тоскано А., Зевиани М. (март 2015 г.). «Синдромный паркинсонизм и деменция, связанные с миссенс-мутациями OPA1». Анналы неврологии. 78 (1): 21–38. Дои:10.1002 / ana.24410. ЧВК  5008165. PMID  25820230.
12. Fülöp L, Rajki A, Katona D, Szanda G, Spät A (декабрь 2013 г.). «Внемитохондриальный OPA1 и функция надпочечников» (PDF). Молекулярная и клеточная эндокринология. 381 (1–2): 70–9. Дои:10.1016 / j.mce.2013.07.021. PMID  23906536. S2CID  5657510.
13. Fülöp L, Szanda G, Enyedi B, Várnai P, Spät A (2011). «Влияние OPA1 на передачу сигналов Ca²⁺ в митохондриях». PLOS ONE. 6 (9): e25199. Дои:10.1371 / journal.pone.0025199. ЧВК  3182975. PMID  21980395.
14. Варанита Т., Сориано М.Э., Романелло В., Заглия Т., Кинтана-Кабрера Р., Семензато М., Менабо Р., Коста В, Сивилетто Г., Пеше П., Вискоми С., Зевиани М., Ди Лиза Ф, Монжилло М., Сандри М., Скоррано Л. (Июнь 2015). «OPA1-зависимый путь ремоделирования митохондриальных крист контролирует атрофическое, апоптотическое и ишемическое повреждение ткани». Клеточный метаболизм. 21 (6): 834–44. Дои:10.1016 / j.cmet.2015.05.007. ЧВК  4457892. PMID  26039448.

дальнейшее чтение

• Олихон А., Гийу Е., Делеттр С., Ландес Т., Арнауне-Пеллокен Л., Эморин Л.Дж., Милс В., Далояу М., Хамель С., Амати-Бонно П., Бонно Д., Рейнир П., Ленарс Дж., Беленгер П. (2006). «Митохондриальная динамика и болезнь, OPA1». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1763 (5–6): 500–9. Дои:10.1016 / j.bbamcr.2006.04.003. PMID  16737747.
• Павликовская П., Ожеховски А. (2007). «[Роль трансмембранных GTPases в морфологии и активности митохондрий]». Постэпы Биохимии. 53 (1): 53–9. PMID  17718388.
• Нагасе Т., Исикава К., Миядзима Н., Танака А., Котани Х., Номура Н., Охара О. (февраль 1998 г.). «Прогнозирование кодирующих последовательностей неидентифицированных генов человека. IX. Полные последовательности 100 новых клонов кДНК из мозга, которые могут кодировать большие белки in vitro». ДНК исследования. 5 (1): 31–9. Дои:10.1093 / днарес / 5.1.31. PMID  9628581.
• Джонстон Р.Л., продавец М.Дж., Бехнам Д.Т., Бердон М.А., Спалтон Д.Д. (январь 1999 г.). «Доминирующая атрофия зрительного нерва. Уточнение клинических диагностических критериев в свете исследований генетической связи». Офтальмология. 106 (1): 123–8. Дои:10.1016 / S0161-6420 (99) 90013-1. PMID  9917792.
• Делеттр С., Ленарс Дж., Гриффоин Дж. М., Гигарель Н., Лоренцо К., Беленгер П., Пеллокен Л., Гросджордж Дж., Тюрк-Карел С., Перре Е., Астари-Декекер С., Ласкеллек Л., Арно Б., Дюкомман Б., Каплан Дж., Амель CP (октябрь 2000 г.). «Ядерный ген OPA1, кодирующий митохондриальный белок, связанный с динамином, мутировал при доминантной атрофии зрительного нерва». Природа Генетика. 26 (2): 207–10. Дои:10.1038/79936. PMID  11017079. S2CID  24514847.
• Александр С., Вотруба М., Пеш Ю.Е., Тизелтон Д.Л., Майер С., Мур А., Родригес М., Келлнер Ю., Лео-Коттлер Б., Обургер Г., Бхаттачарья С.С., Виссинджер Б. (октябрь 2000 г.). «OPA1, кодирующий связанную с динамином GTPase, мутировал в результате аутосомно-доминантной атрофии зрительного нерва, связанной с хромосомой 3q28». Природа Генетика. 26 (2): 211–5. Дои:10.1038/79944. PMID  11017080. S2CID  8314863.
• Тумс К., Марчбанк, штат Нью-Джерси, Макки Д.А., Крейг Дж. Э., Ньюбери-Экоб Р. А., Беннетт С. П., Визе С. Дж., Десаи С. П., Блэк Г. С., Патель Н., Теймори М., Маркхэм А.Ф., Инглхерн К.Ф., Черчилль А.Дж. (июнь 2001 г.). «Спектр, частота и пенетрантность мутаций OPA1 при доминантной атрофии зрительного нерва». Молекулярная генетика человека. 10 (13): 1369–78. Дои:10.1093 / hmg / 10.13.1369. PMID  11440989.
• Thiselton DL, Alexander C, Morris A, Brooks S, Rosenberg T, Eiberg H, Kjer B., Kjer P, Bhattacharya SS, Votruba M (ноябрь 2001 г.). «Мутация сдвига рамки считывания в экзоне 28 гена OPA1 объясняет высокую распространенность доминантной атрофии зрительного нерва в популяции Дании: свидетельства эффекта основателя». Генетика человека. 109 (5): 498–502. Дои:10.1007 / s004390100600. PMID  11735024. S2CID  23854938.
• Делетр С., Гриффоин Дж. М., Каплан Дж., Дольфус Х., Лоренц Б., Фейвр Л., Ленарс Дж., Беленгер П., Хамель С. П. (декабрь 2001 г.). «Спектр мутаций и варианты сплайсинга в гене OPA1». Генетика человека. 109 (6): 584–91. Дои:10.1007 / s00439-001-0633-у. PMID  11810270. S2CID  19099209.
• Аунг Т., Окака Л., Эбенезер Н.Д., Моррис А.Г., Кравчак М., Тиселтон Д.Л., Александр К., Вотруба М., Брайс Г., Чайлд А.Х., Фрэнсис П.Дж., Хитчингс Р.А., Леманн О.Дж., Бхаттачарья С.С. (январь 2002 г.). «Главный маркер глаукомы с нормальным напряжением: ассоциация с полиморфизмом в гене OPA1». Генетика человека. 110 (1): 52–6. Дои:10.1007 / s00439-001-0645-7. PMID  11810296. S2CID  20733038.
• Мисака Т., Мияшита Т., Кубо Ю. (май 2002 г.). «Первичная структура динамин-связанной митохондриальной ГТФазы мыши и ее распределение в головном мозге, субклеточная локализация и влияние на морфологию митохондрий». Журнал биологической химии. 277 (18): 15834–42. Дои:10.1074 / jbc.M109260200. PMID  11847212.
• Thiselton DL, Alexander C, Taanman JW, Brooks S, Rosenberg T., Eiberg H, Andreasson S, Van Regemorter N, Munier FL, Moore AT, Bhattacharya SS, Votruba M (июнь 2002 г.). «Комплексное исследование мутаций в гене OPA1 у пациентов с аутосомно-доминантной атрофией зрительного нерва». Исследовательская офтальмология и визуализация. 43 (6): 1715–24. PMID  12036970.
• Аунг Т., Окака Л., Эбенезер Н.Д., Моррис А.Г., Брайс Г., Чайлд А.Х., Хитчингс Р.А., Леманн О.Дж., Бхаттачарья С.С. (май 2002 г.). «Изучение связи между полиморфизмом OPA1 и глаукомой: сравнение первичной открытоугольной глаукомы нормального и высокого напряжения». Генетика человека. 110 (5): 513–4. Дои:10.1007 / s00439-002-0711-9. PMID  12073024. S2CID  13588421.
• Olichon A, Emorine LJ, Descoins E, Pelloquin L, Brichese L, Gas N, Guillou E, Delettre C, Valette A, Hamel CP, Ducommunine B, Lenaers G, Belenguer P (июль 2002 г.). «Человеческий динамин-родственный белок OPA1 прикреплен к внутренней митохондриальной мембране, обращенной к межмембранному пространству». Письма FEBS. 523 (1–3): 171–6. Дои:10.1016 / S0014-5793 (02) 02985-X. PMID  12123827. S2CID  45592235.
• Marchbank NJ, Craig JE, Leek JP, Toohey M, Churchill AJ, Markham AF, Mackey DA, Toomes C, Inglehearn CF (август 2002 г.). «Делеция гена OPA1 в семействе доминантной атрофии зрительного нерва: доказательство того, что гаплонедостаточность является причиной заболевания». Журнал медицинской генетики. 39 (8): 47e – 47. Дои:10.1136 / jmg.39.8.e47. ЧВК  1735190. PMID  12161614.
• Сато М., Хамамото Т., Со Н, Кагава И., Эндо Х (январь 2003 г.). «Дифференциальная сублокализация изоформ белка OPA1, связанного с динамином, в митохондриях». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 300 (2): 482–93. Дои:10.1016 / S0006-291X (02) 02874-7. PMID  12504110.
• Олихон А., Барико Л., Газ Н., Гийу Э, Валетт А., Беленгер П., Ленаерс Г. (март 2003 г.). «Потеря OPA1 нарушает структуру и целостность внутренней митохондриальной мембраны, что приводит к высвобождению цитохрома с и апоптозу». Журнал биологической химии. 278 (10): 7743–6. Дои:10.1074 / jbc.C200677200. PMID  12509422.
• Симидзу С., Мори Н., Киши М., Сугата Х., Цуда А., Кубота Н. (февраль 2003 г.). «Новая мутация в гене OPA1 у японского пациента с атрофией зрительного нерва». Американский журнал офтальмологии. 135 (2): 256–7. Дои:10.1016 / S0002-9394 (02) 01929-3. PMID  12566046.

внешние ссылки

• Запись GeneReview / NCBI / NIH / UW об атрофии зрительного нерва типа 1
• ассоциация kjer-france