เอสดีเอชเอ
| เอสดีเอชเอ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | SDHA , CMD1GG, FP, PGL5, SDH1, SDH2, SDHF, ซับยูนิต A ของแฟลโวโปรตีนคอมเพล็กซ์ซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนส, MC2DN1, NDAXOA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 600857 ; เอ็มจีไอ : 1914195 ; โฮโมโลยีน : 3073 ; GeneCards : SDHA ; OMA : SDHA - orthologs | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
โปรตีนซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนสคอมเพล็กซ์ ซับยูนิต A ฟลาโวโปรตีนชนิดแปรผันเป็นโปรตีนที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนSDHA [ 5 ]ยีนนี้เข้ารหัสซับยูนิตเร่งปฏิกิริยาหลักของซัคซิเนต-ยูบิควิโนนออกซิโดรีดักเทสซึ่งเป็นคอมเพล็กซ์ของห่วงโซ่การหายใจของไมโทคอนเดรีย คอมเพล็กซ์นี้ประกอบด้วยซับยูนิตที่เข้ารหัสโดยนิวเคลียสสี่หน่วย และตั้งอยู่ในเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรีย SDHA มี ไซต์การจับ FADซึ่งซัคซิเนตจะถูกดีโปรโตเนตและเปลี่ยนเป็นฟูมาเรตการกลายพันธุ์ในยีนนี้มีความเกี่ยวข้องกับภาวะขาดห่วงโซ่การหายใจของไมโทคอนเดรียชนิดหนึ่งที่เรียกว่ากลุ่มอาการลีห์ มีการระบุ ยีนเทียมบนโครโมโซม 3q29 พบตัวแปรการถอดรหัสที่ถูกตัดต่อแบบอื่นซึ่งเข้ารหัสไอโซฟอร์มที่แตกต่างกันสำหรับยีนนี้[ 6 ]
โครงสร้าง
ยีนSDHAตั้งอยู่บนแขน p ของโครโมโซม 5ที่ตำแหน่ง 15 และประกอบด้วยเอ็กซอน 17 เอ็กซอน[ 6 ]โปรตีน SDHA ที่เข้ารหัสโดยยีนนี้มีความยาว 664 กรดอะมิโนและมีน้ำหนัก 72.7 kDA [ 7 ] [ 8 ]
โปรตีน SDHA มีโดเมนย่อยสี่โดเมน ได้แก่ โดเมนปิด โดเมนเกลียว โดเมนปลาย Cและที่สำคัญที่สุดคือโดเมนจับ FAD แบบβ-barrel ที่ ปลาย Nดังนั้น SDHA จึงเป็นฟลาโวโปรตีน (Fp) เนื่องจากมีกลุ่มโปรสเตติก คือ ฟลาวินอะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (FAD) โครงสร้างผลึกแสดงให้เห็นว่า FAD จับกับ กรดอะมิ โนฮิสติดีน (His99) ด้วยพันธะโควาเลนต์ และยังมีการประสานงานเพิ่มเติมด้วยพันธะไฮโดรเจนกับกรดอะมิโนอื่นๆ อีกหลายตัวภายในโดเมนจับ FAD FAD ซึ่งได้มาจากไรโบฟลาวิน (วิตามิน B2 จึงเป็นโคแฟคเตอร์ที่จำเป็นสำหรับ SDHA และการทำงานของคอมเพล็กซ์ II ทั้งหมด[ 9 ]
การทำงาน

คอมเพล็กซ์ SDH ตั้งอยู่บนเยื่อหุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรียและมีส่วนร่วมทั้งในวัฏจักรกรดซิตริกและห่วงโซ่การหายใจคอมเพล็กซ์ โปรตีนซั คซิเนตดีไฮโดรจีเนส (SDH) ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัคซิเนต (ซัคซิเนต + ยูบิควิโนน => ฟูมาเรต + ยูบิควิโนล) อิเล็กตรอนที่ถูกดึงออกจากซัคซิเนตจะถูกส่งไปยัง SDHA จากนั้นจะถูกส่งผ่านSDHBผ่านกลุ่มเหล็ก-กำมะถันไปยัง หน่วยย่อย SDHC / SDHDที่ปลายด้านไฮโดรโฟบิกของคอมเพล็กซ์ซึ่งยึดติดอยู่กับเยื่อหุ้มไมโทคอนเดรีย
ในขั้นต้น SDHA จะออก ซิได ซ์ซัคซิเนตผ่านการกำจัดโปรตอนที่ ตำแหน่งการจับ FADทำให้เกิดFADH และปล่อยให้ฟูมาเรตซึ่งจับกับตำแหน่งออกฤทธิ์อย่างหลวมๆ สามารถออกจากโปรตีนได้ อิเล็กตรอนที่ได้จากซัคซิเนตจะเคลื่อนที่ผ่านตัวกลาง [Fe-S] ใน หน่วยย่อย SDHB จนกระทั่งถึง กลุ่มเหล็กซัลเฟอร์ [3Fe-4S] จากนั้นอิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนไปยัง โมเลกุล ยูบิควิโนน ที่รออยู่ ที่ตำแหน่งออกฤทธิ์ Q pool ในไดเมอร์ SDHC/SDHD ออกซิเจน คาร์บอนิล O1 ของยูบิควิโนนจะอยู่ในตำแหน่งที่ตำแหน่งออกฤทธิ์โดย ปฏิกิริยา พันธะไฮโดรเจนกับ Tyr83 ของSDHDการมีอยู่ของอิเล็กตรอนในกลุ่มเหล็กซัลเฟอร์ [3Fe-4S] จะกระตุ้นการเคลื่อนที่ของยูบิควิโนนไปยังทิศทางที่สอง ซึ่งจะช่วยอำนวยความสะดวกให้เกิดปฏิกิริยาพันธะไฮโดรเจนครั้งที่สองระหว่างกลุ่มคาร์บอนิล O4 ของยูบิควิโนนและ Ser27 ของSDHCหลังจากขั้นตอนการลดอิเล็กตรอนเดี่ยวครั้งแรก จะเกิดสปีชีส์อนุมูล เซมิควิโนนขึ้น อิเล็กตรอนตัวที่สองจะมาจากคลัสเตอร์ [3Fe-4S] เพื่อให้เกิดการลดยูบิควิโนนอย่างสมบูรณ์เป็นยูบิควิโนล[ 10 ]
SDHA ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในกระบวนการทำงานพื้นฐานของเอนไซม์ SDH:
- เอนไซม์ SDHA เปลี่ยนซัคซิเนตเป็นฟูมาเรตซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรกรดซิตริกปฏิกิริยานี้ยังเปลี่ยน FAD เป็นด้วย
- อิเล็กตรอนจาก FADH จะถูกถ่ายโอนไปยังคลัสเตอร์เหล็กของหน่วยย่อย SDHB [2Fe-2S],[4Fe-4S],[3Fe-4S] หน้าที่นี้เป็นส่วนหนึ่งของห่วงโซ่การหายใจ
- ในที่สุด อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนไปยัง กลุ่ม ยูบิควิโนน (Q) ผ่านทางหน่วยย่อยSDHC / SDHD
ความสำคัญทางคลินิก
เนื่องจากความซับซ้อนของตำแหน่งยีน SDHA ทำให้มีการวิเคราะห์ SDHA น้อยมาก[ 11 ]แต่จากการวิจัยที่เพิ่มมากขึ้น พบว่าการกลายพันธุ์ใน SDHA ก่อให้เกิดโรคในหลายสภาวะ รวมถึงกลุ่มอาการฟีโอโครโมไซโตมา-พาราแกงกลิโอมา (PPGL) ทางพันธุกรรม ภาวะขาดเอนไซม์คอมเพล็กซ์ II ในไมโทคอนเดรีย เนื้องอกสโตรมาในระบบทางเดินอาหาร กลุ่มอาการลีห์ โรคกล้ามเนื้อหัวใจขยายตัว และอาจมีความเกี่ยวข้องกับเนื้องอกต่อมใต้สมอง มะเร็งต่อมหมวกไต และเนื้องอกระบบประสาทต่อมไร้ท่ออื่นๆ[ 12 ]กลุ่มอาการ PPGL ทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ใน SDHA เรียกว่า "พาราแกงกลิโอมา 5" ซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีการแสดงออกของยีนต่ำกว่าการกลายพันธุ์ SDHx อื่นๆ[ 13 ]
การกลายพันธุ์ แบบไบอัลลีลิกใน SDHA เป็นที่ทราบกันว่าเป็นสาเหตุของโรค Leigh syndrome ในทารกหรือเด็กเล็ก ซึ่งเป็นความผิดปกติของสมองที่ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบว่าการกลายพันธุ์ในยีน SDHA เกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของโรค Leigh syndrome อย่างไร มีความเชื่อมโยงบางอย่างระหว่างโรค Leigh syndrome ซึ่งเป็นฟีโนไทป์ของการขาดเอนไซม์ไมโทคอนเดรียลคอมเพล็กซ์ II แต่ทั้งสองอย่างสามารถเกิดขึ้นได้โดยปราศจากกันและกันที่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของ SDHA [ 17 ]
SDHA เป็นยีนยับยั้งเนื้องอก และผู้ที่มีอัลเลลต่างกันมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นต่อการเกิดพาราแกงกลิโอมารวมถึงฟีโอโครโมไซโตมาและมะเร็งไต[ 18 ]การจัดการความเสี่ยงสำหรับผู้ที่มีอัลเลลต่างกันของการกลายพันธุ์ของ SDHA โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบผ่านการตรวจปัสสาวะประจำปีเพื่อหาเมตาเนฟรินและแคเทโคลามีน รวมถึงการถ่ายภาพที่ไม่ใช้รังสี เช่น MRI การสแกน PET และการถ่ายภาพด้วยรังสีถูกนำมาใช้ แต่ควรจำกัดเพื่อป้องกันการได้รับรังสี[ 19 ]
แผนที่เส้นทางแบบโต้ตอบ
คลิกที่ยีน โปรตีน และเมตาบอไลต์ด้านล่างเพื่อเชื่อมโยงไปยังบทความที่เกี่ยวข้อง[ § 1 ]
- ↑แผนผังเส้นทางแบบโต้ตอบสามารถแก้ไขได้ที่ WikiPathways: "TCACycle_WP78 "
อ่านเพิ่มเติม
- Aboulaich N, Vainonen JP, Strålfors P, Vener AV (ตุลาคม 2547). "โปรตีโอมิกส์เชิงเวกเตอร์เผยให้เห็นการกำหนดเป้าหมาย การฟอสโฟรีเลชัน และการแตกตัวเฉพาะของพอลิเมอเรส I และปัจจัยปลดปล่อยทรานสคริปต์ (PTRF) ที่พื้นผิวของคาเวโอเลในเซลล์ไขมันของมนุษย์"วารสารชีวเคมี383 ( ตอนที่ 2): 237–48 . doi : 10.1042/BJ20040647 . PMC 1134064. PMID 15242332 .
- Bonache S, Martínez J, Fernández M, Bassas L, Larriba S (มิถุนายน 2550). "โพลีมอร์ฟิซึมของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวในหน่วยย่อยซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนสและยีนซิเตรตซินเทส: ผลการเชื่อมโยงสำหรับการสร้างสเปิร์มที่บกพร่อง"วารสารนานาชาติทางด้านระบบสืบพันธุ์เพศชาย 30 (3): 144– 52. doi : 10.1111/j.1365-2605.2006.00730.x . PMID 17298551 .
- Horváth R, Abicht A, Holinski-Feder E, Laner A, Gempel K, Prokisch H และ คณะ (มกราคม 2549) "กลุ่มอาการ Leigh ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ในหน่วยย่อย flavoprotein (Fp) ของ succinate dehydrogenase (SDHA)"วารสารประสาทวิทยา ประสาทศัลยกรรม และจิตเวชศาสตร์ 77 ( 1): 74– 6. doi : 10.1136/jnnp.2005.067041 . PMC 2117401 . PMID 16361598 .
- Kullberg M, Nilsson MA, Arnason U, Harley EH, Janke A (สิงหาคม 2549). "ยีนควบคุมการทำงานพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม" . Molecular Biology and Evolution . 23 (8): 1493– 503. doi : 10.1093/molbev/msl027 . PMID 16751257 .
- Tomitsuka E, Kita K, Esumi H (2009). "การควบคุมกิจกรรมของซัคซิเนต-ยูบิควิโนนรีดักเทสและฟูมาเรตรีดักเทสในคอมเพล็กซ์ II ของมนุษย์โดยการฟอสโฟรีเลชันของหน่วยย่อยฟลาโวโปรตีน" Proceedings of the Japan Academy. Series B, Physical and Biological Sciences . 85 (7): 258– 65. Bibcode : 2009PJAB...85..258T . doi : 10.2183/pjab.85.258 . PMC 3561849 . PMID 19644226 .
- Hao HX, Khalimonchuk O, Schraders M, Dephoure N, Bayley JP, Kunst H และ คณะ (สิงหาคม 2552). "SDH5 ยีนที่จำเป็นสำหรับการเติมฟลาวินให้กับซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนส เกิดการกลายพันธุ์ในพาราแกงกลิโอมา" Science . 325 ( 5944 ): 1139– 42. Bibcode : 2009Sci...325.1139H . doi : 10.1126/science.1175689 . PMC 3881419 . PMID 19628817 .
- Kimura K, Wakamatsu A, Suzuki Y, Ota T, Nishikawa T, Yamashita R และ คณะ (มกราคม 2549) "การกระจายตัวของการปรับเปลี่ยนการถอดรหัส: การระบุและลักษณะเฉพาะของโปรโมเตอร์ทางเลือกที่อาจเป็นไปได้ของยีนมนุษย์ในวงกว้าง" . Genome Research . 16 (1): 55– 65. doi : 10.1101/gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .
- กอนซาเลซ-กาโบ พี, วาซเกซ-มานริเก้ RP, การ์เซีย-กิเมโน เอ็มเอ, ซานซ์ พี, ปาเลา เอฟ (สิงหาคม 2548) "Frataxin ทำปฏิกิริยากับโปรตีนในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนแบบไมโตคอนเดรีย " อณูพันธุศาสตร์มนุษย์ . 14 (15): 2091– 8. ดอย : 10.1093/hmg/ ddi214 PMID15961414 .
- Baysal BE, Lawrence EC, Ferrell RE (มีนาคม 2550). "ความแปรผันของลำดับในยีนซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนสของมนุษย์: หลักฐานของการคัดเลือกสมดุลระยะยาวบน SDHA" . BMC Biology . 5 12. doi : 10.1186/1741-7007-5-12 . PMC 1852088 . PMID 17376234 .
- Eng C, Kiuru M, Fernandez MJ, Aaltonen LA (มีนาคม 2546). "บทบาทของเอนไซม์ไมโทคอนเดรียในเนื้องอกที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมและอื่นๆ" Nature Reviews. Cancer . 3 (3): 193– 202. doi : 10.1038/nrc1013 . PMID 12612654 . S2CID 20549458 .
- บรีแยร์ เจเจ, ฟาเวียร์ เจ, เอล กูซซี่ วี, โจอาดี้ เอฟ, เบนิต พี, กิเมเนซ เอพี, รัสติน พี (ตุลาคม 2548) "ภาวะขาดดีไฮโดรจีเนสแบบเฉียบพลันในมนุษย์ " วิทยาศาสตร์ชีวภาพระดับเซลล์และโมเลกุล . 62 ( 19– 20): 2317– 24. ดอย : 10.1007/s00018-005-5237-6 . PMC 11139140 . PMID 16143825 . S2CID 23793565 .
- คอร์สเตน เอ, เด คู ไอเอฟ, สปรูยท์ แอล, เด วิท เล, สมีทส์ เอชเจ, สลูเตอร์ ดับเบิลยู (กุมภาพันธ์ 2010) "ผู้ป่วยที่มีโรคระบบประสาทตาทางพันธุกรรมของ Leber ไม่สามารถชดเชย oxidative phosphorylation ที่บกพร่องได้ " Biochimica และ Biophysica Acta (BBA) - พลังงานชีวภาพ . 1797 (2): 197– 203. ดอย : 10.1016/j.bbabio.2009.10.003 . PMID 19836344 .
- Hendrickson SL, Lautenberger JA, Chinn LW, Malasky M, Sezgin E, Kingsley LA และ คณะ (กันยายน 2010). "ตัวแปรทางพันธุกรรมในยีนไมโทคอนเดรียที่เข้ารหัสโดยนิวเคลียสมีอิทธิพลต่อความก้าวหน้าของโรคเอดส์" PLOS ONE . 5 (9) e12862. Bibcode : 2010PLoSO...512862H . doi : 10.1371/journal.pone.0012862 . PMC 2943476 . PMID 20877624 .
- Van Coster R, Seneca S, Smet J, Van Hecke R, Gerlo E, Devreese B และ คณะ (กรกฎาคม 2546). "การกลายพันธุ์แบบโฮโมไซกัส Gly555Glu ในยีน flavoprotein 70 kDa ที่เข้ารหัสโดยนิวเคลียสทำให้เกิดความไม่เสถียรของคอมเพล็กซ์ II ของห่วงโซ่การหายใจ" American Journal of Medical Genetics. Part A . 120A (1): 13– 8. doi : 10.1002/ajmg.a.10202 . PMID 12794685 . S2CID 30987591 .
- Wang L, McDonnell SK, Hebbring SJ, Cunningham JM, St Sauver J, Cerhan JR และ คณะ (ธันวาคม 2551) "โพลีมอร์ฟิซึมในยีนไมโทคอนเดรียและความเสี่ยงมะเร็งต่อมลูกหมาก"ระบาดวิทยาของมะเร็ง ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและการป้องกัน 17 ( 12): 3558– 66. doi : 10.1158/1055-9965.EPI-08-0434 . PMC 2750891 . PMID 19064571 .
- Huang G, Chen Y, Lu H, Cao X (กุมภาพันธ์ 2550). "การเชื่อมโยงห่วงโซ่การหายใจของไมโทคอนเดรียกับการตายของเซลล์: บทบาทสำคัญของคอมเพล็กซ์ I ของไมโทคอนเดรียในการตายของเซลล์มะเร็งที่เกิดจากอินเตอร์เฟรอนเบต้าและกรดเรติโนอิก" . Cell Death and Differentiation . 14 (2): 327– 37. doi : 10.1038/sj.cdd.4402004 . PMID 16826196 .
- Sifroni KG, Damiani CR, Stoffel C, Cardoso MR, Ferreira GK, Jeremias IC และ คณะ (กันยายน 2010). "ห่วงโซ่การหายใจของไมโตคอนเดรียในเยื่อบุลำไส้ใหญ่ของผู้ป่วยที่เป็นโรคแผลในลำไส้ใหญ่" Molecular and Cellular Biochemistry . 342 ( 1– 2): 111– 5. doi : 10.1007/s11010-010-0474-x . PMID 20440543 . S2CID 34103232 .
- Ma YY, Wu TF, Liu YP, Wang Q, Li XY, Ding Y และ คณะ (พฤษภาคม 2014). "การกลายพันธุ์แบบเฟรมชิฟต์สองตำแหน่งในยีนซัคซิเนตดีไฮโดรจีเนสของเด็กชายชาวจีนที่มีภาวะสมองผิดปกติ" Brain & Development . 36 (5): 394– 8. doi : 10.1016/j.braindev.2013.06.003 . PMID 23849264 . S2CID 24730430 .
