Gen mitocondrial que codifica una proteína implicada en la cadena respiratoria
Ubicación del gen MT-ND2 en el genoma mitocondrial humano. MT-ND2 es uno de los siete genes mitocondriales de la NADH deshidrogenasa (recuadros amarillos).
MT-ND2 se encuentra en el ADN mitocondrial desde el par de bases 4.470 al 5.511. [5] El gen MT-ND2 produce una proteína de 39 kDa compuesta por 347 aminoácidos. [10] [11] MT-ND2 es uno de los siete genes mitocondriales que codifican subunidades de la enzima NADH deshidrogenasa (ubiquinona) , junto con MT-ND1 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND4L , MT-ND5 y MT-ND6 . También conocida como Complejo I , esta enzima es el más grande de los complejos respiratorios. La estructura tiene forma de L con un dominio transmembrana largo e hidrofóbico y un dominio hidrofílico para el brazo periférico que incluye todos los centros redox conocidos y el sitio de unión de NADH. El producto MT-ND2 y el resto de las subunidades codificadas mitocondrialmente son las más hidrófobas de las subunidades del Complejo I y forman el núcleo de la región transmembrana. [6]
Función
El producto MT-ND2 es una subunidad del complejo I de la cadena respiratoria que se cree que pertenece al conjunto mínimo de proteínas centrales necesarias para catalizar la deshidrogenación de NADH y la transferencia de electrones a la ubiquinona (coenzima Q10). [12] Inicialmente, el NADH se une al complejo I y transfiere dos electrones al anillo de isoaloxacina del brazo protésico del mononucleótido de flavina (FMN) para formar FMNH 2 . Los electrones se transfieren a través de una serie de grupos de hierro-azufre (Fe-S) en el brazo protésico y finalmente a la coenzima Q10 (CoQ), que se reduce a ubiquinol (CoQH 2 ). El flujo de electrones cambia el estado redox de la proteína, lo que resulta en un cambio conformacional y un desplazamiento p K de la cadena lateral ionizable, que bombea cuatro iones de hidrógeno fuera de la matriz mitocondrial. [6]
Importancia clínica
Se sabe que las variantes patógenas del gen mitocondrial MT-ND2 causan el síndrome de Leigh asociado al ADNmt , al igual que las variantes de MT-ATP6 , MT-TL1 , MT-TK , MT-TW , MT-TV , MT -ND1 , MT-ND3 , MT-ND4 , MT-ND5 , MT-ND6 y MT-CO3 . Las anomalías en la generación de energía mitocondrial dan lugar a trastornos neurodegenerativos como el síndrome de Leigh, que se caracteriza por un inicio de los síntomas entre los 12 meses y los tres años de edad. Los síntomas se presentan con frecuencia después de una infección viral e incluyen trastornos del movimiento y neuropatía periférica, así como hipotonía, espasticidad y ataxia cerebelosa. Aproximadamente la mitad de los pacientes afectados mueren de insuficiencia respiratoria o cardíaca a la edad de tres años. El síndrome de Leigh es un trastorno heredado de la madre y su diagnóstico se establece a través de pruebas genéticas de los genes mitocondriales antes mencionados, incluido MT-ND2. [7] Estos genes del complejo I se han asociado con una variedad de trastornos neurodegenerativos, incluyendo la neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON), la encefalomiopatía mitocondrial con episodios similares a accidentes cerebrovasculares ( MELAS ) y el síndrome de Leigh mencionado anteriormente . [8]
La disfunción mitocondrial resultante de variantes de MT-ND2, MT-ND1 y MT-ND4L se ha vinculado con el IMC en adultos y se la ha implicado en trastornos metabólicos como la obesidad, la diabetes y la hipertensión. [9]
Referencias
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Lectura adicional
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Enlaces externos
Caracterización por espectrometría de masas de MT-ND2 en COPaKB
