Jump to content

СДХБ

СДХБ
Идентификаторы
Псевдонимы SDHB , CWS2, IP, PGL4, SDH, SDH1, SDH2, SDHIP, комплекс сукцинатдегидрогеназы, железо-серная субъединица B, MC2DN4
Внешние идентификаторы Опустить : 185470 ; МГИ : 1914930 ; Гомологен : 2255 ; GeneCards : SDHB ; OMA : SDHB — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_003000

НМ_023374
НМ_001355515

RefSeq (белок)

НП_002991

НП_075863
НП_001342444

Местоположение (UCSC) Чр 1: 17.02 – 17.05 Мб Chr 4: 140,69 – 140,71 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Сукцинатдегидрогеназа [убихинон] железо-серная субъединица митохондрий (SDHB), также известная как железо-серная субъединица комплекса II (Ip), представляет собой белок , который у человека кодируется SDHB геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

( Белковый комплекс сукцинатдегидрогеназа также называемый SDH или Комплекс II) катализирует окисление сукцината (сукцинат + убихинон => фумарат + убихинол). SDHB — одна из четырех белковых субъединиц, образующих сукцинатдегидрогеназу, остальные три — SDHA , SDHC и SDHD . Субъединица SDHB соединена с субъединицей SDHA на гидрофильном каталитическом конце комплекса SDH. Он также связан с субъединицами SDHC / SDHD на гидрофобном конце комплекса, закрепленном в митохондриальной мембране. Субъединица представляет собой железо-серный белок с тремя железо-серными кластерами. Он весит 30 кДа .

Структура

[ редактировать ]

Ген, кодирующий белок SDHB, является ядерной , а не митохондриальной ДНК . Однако экспрессируемый белок находится во внутренней мембране митохондрий . Расположение гена у человека находится на первой хромосоме в локусе p36.1-p35. Ген экзонов закодирован 1162 парами оснований, разделенными на 8 . [ 5 ] Экспрессированный белок весит 31,6 кДа и состоит из 280 аминокислот. [ 8 ] [ 9 ] SDHB содержит кластеры железо-сера, необходимые для туннелирования электронов через комплекс. Он расположен между SDHA и двумя трансмембранными субъединицами SDHC и SDHD . [ 10 ]

Рисунок 1 : Функция белка SDHB. Электроны передаются из цикла лимонной кислоты в дыхательную цепь. Путь электрона показан красными стрелками.

Комплекс SDH расположен на внутренней мембране митохондрий и участвует как в цикле лимонной кислоты, так и в дыхательной цепи . SDHB действует как промежуточное звено в основном действии фермента SDH, показанном на рисунке 1:

  1. SDHA превращает сукцинат в фумарат в рамках цикла лимонной кислоты . Эта реакция также превращает ФАД в ФАДН 2 .
  2. Электроны из FADH 2 передаются к кластерам железа субъединицы SDHB [2Fe-2S],[4Fe-4S],[3Fe-4S].
  3. Наконец, электроны передаются в пул убихинона (Q) через субъединицы SDHC / SDHD . Эта функция является частью дыхательной цепи .

Первоначально SDHA окисляет сукцинат путем депротонирования в сайте связывания FAD, образуя FADH 2 и оставляя фумарат , слабо связанный с активным сайтом, свободным для выхода из белка. Электроны из FADH 2 передаются в кластеры железа субъединицы SDHB [2Fe-2S],[4Fe-4S],[3Fe-4S] и туннелируют вдоль реле [Fe-S], пока не достигнут железо-серы [3Fe-4S]. кластер . Затем электроны передаются ожидающей молекуле убихинона в активном центре пула Q в димере SDHC / SDHD . кислород O1 Карбонильный убихинона ориентируется в активном центре (изображение 4) за счет взаимодействия водородной связи с Tyr83 SDHD . Наличие электронов в железо-серном кластере [3Fe-4S] индуцирует движение убихинона во вторую ориентацию. Это облегчает взаимодействие второй водородной связи между карбонильной группой O4 убихинона и Ser27 SDHC . После первого этапа одноэлектронного восстановления семихиноновый образуется радикал. Второй электрон приходит из кластера [3Fe-4S] и обеспечивает полное восстановление убихинона до убихинол . [ 11 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Зародышевые мутации в этом гене могут вызвать семейную параганглиому (в старой номенклатуре — параганглиома типа PGL4). Это же состояние часто называют семейной феохромоцитомой . Реже почечно-клеточную карциному эта мутация может вызывать .

Параганглиомы, связанные с мутациями SDHB, имеют высокий уровень злокачественности. Лечение злокачественных опухолей в настоящее время такое же, как и при любой злокачественной параганглиоме/феохромоцитоме.

Параганглиомы, вызванные мутациями SDHB, имеют несколько отличительных характеристик:

  1. Злокачественное новообразование встречается часто и варьируется от 38% до 83%. [ 12 ] [ 13 ] у носителей заболевания. Напротив, опухоли, вызванные мутациями SDHD , почти всегда доброкачественные. Спорадические параганглиомы злокачественны менее чем в 10% случаев.
  2. Злокачественные параганглиомы, вызванные SDHB, обычно (около 92% случаев) [ 13 ] ) вненадпочечниковый. Спорадические феохромоцитомы/параганглиомы располагаются вне надпочечников менее чем в 10% случаев.
  3. Пенетрантность . гена часто оценивается как 77% к 50 годам [ 12 ] (т.е. у 77% носителей к 50 годам будет хотя бы одна опухоль). Вероятно, это завышенная оценка. В настоящее время (2011 г.) проходят скрининг семей с молчащими мутациями SDHB. [ 14 ] определить частоту молчащих несущих.
  4. Средний возраст начала заболевания при SDHB и заболеваниях, не связанных с SDHB, примерно одинаков (около 36 лет).

Мутации, вызывающие заболевание, наблюдались в экзонах с 1 по 7, но не в 8. Как и гены SDHC и SDHD , SDHB является геном-супрессором опухоли .

Кнудсона Формирование опухоли обычно соответствует гипотезе «двух ударов» . Первая копия гена мутирована во всех клетках, однако вторая копия функционирует нормально. Когда вторая копия мутирует в определенной клетке из-за случайного события, происходит потеря гетерозиготности (LOH) и белок SDHB больше не вырабатывается. Тогда становится возможным образование опухоли.

Учитывая фундаментальную природу белка SDH во всех клеточных функциях, в настоящее время не понятно, почему поражаются только параганглионарные клетки. Однако чувствительность этих клеток к уровню кислорода может играть роль.

Пути заболевания

[ редактировать ]

Точный путь, ведущий от мутации SDHB к онкогенезу, не определен; существует несколько предлагаемых механизмов. [ 15 ]

Генерация активных форм кислорода

[ редактировать ]
Рисунок 2 : Пути развития мутаций SDHB. Путь электронов при нормальной работе показан сплошными красными стрелками. Красная пунктирная стрелка показывает образование супероксида (Путь 1). Фиолетовая пунктирная стрелка показывает диффузию сукцината для блокирования PHD (Путь 2). Черные кресты указывают на то, что немутировавший процесс заблокирован.

Когда активность сукцинат-убихинона ингибируется, электроны, которые обычно передаются через субъединицу SDHB в пул убихинона, вместо этого передаются на O 2 с образованием активных форм кислорода (АФК), таких как супероксид . Это показано пунктирной красной стрелкой на рисунке 2. АФК накапливают и стабилизируют выработку HIF1-α . HIF1-α объединяется с HIF1-β, образуя стабильный гетеродимерный комплекс HIF, что, в свою очередь, приводит к индукции антиапоптотических генов в ядре клетки.

Накопление сукцината в цитозоле

[ редактировать ]

Инактивация СДГ может блокировать окисление сукцината , запуская каскад реакций:

  1. Сукцинат, накопленный в митохондриальном матриксе, диффундирует через внутреннюю и внешнюю митохондриальные мембраны в цитозоль (фиолетовые пунктирные стрелки на рисунке 2).
  2. При нормальной клеточной функции HIF1-α в цитозоле быстро гидроксилируется пролилгидроксилазой (PHD), как показано голубой стрелкой. Этот процесс блокируется накопившимся сукцинатом.
  3. HIF1-α стабилизируется и попадает в ядро ​​клетки (оранжевая стрелка), где он соединяется с HIF1-β, образуя активный комплекс HIF, который индуцирует экспрессию генов, вызывающих опухоль. [ 16 ]

Этот путь повышает возможность терапевтического лечения. Накопление сукцината ингибирует активность PHD. Для действия PHD обычно необходимы кислород и альфа-кетоглутарат в качестве косубстратов , а также двухвалентное железо и аскорбат в качестве кофакторов . Сукцинат конкурирует с α-кетоглутаратом за связывание с ферментом PHD. Следовательно, повышение уровня α-кетоглутарата может нивелировать эффект накопления сукцината.

Обычный α-кетоглутарат не проникает эффективно через клеточные стенки, и необходимо создать производное, проникающее в клетку (например, сложные эфиры α-кетоглутарата). Испытания in vitro показывают, что этот подход к добавкам может снизить уровни HIF1-α и может привести к терапевтическому подходу к опухолям, возникающим в результате дефицита SDH. [ 17 ]

Нарушение апоптоза развития

[ редактировать ]

Параганглионарная ткань происходит из клеток нервного гребня, присутствующих в эмбрионе . Брюшные вненадпочечниковые параганглионарные клетки секретируют катехоламины, которые играют важную роль в развитии плода. После рождения эти клетки обычно умирают, и этот процесс запускается снижением уровня фактора роста нервов (NGF), который инициирует апоптоз (гибель клеток).

Этот процесс гибели клеток опосредуется ферментом под названием пролилгидроксилаза EglN3. Накопление сукцината, вызванное инактивацией СДГ, ингибирует пролилгидроксилазу EglN3. [ 18 ] Конечным результатом является то, что параанглионарная ткань, которая обычно погибла бы после рождения, остается, и эта ткань может позже вызвать параганглиому/феохромоцитому.

Повышение регуляции гликолиза

[ редактировать ]

Подавление цикла лимонной кислоты заставляет клетку гликолитически создавать АТФ для выработки необходимой энергии. Индуцированные гликолитические ферменты потенциально могут блокировать апоптоз клеток.

Редактирование РНК

[ редактировать ]

Транскрипты мРНК гена SDHB у человека редактируются с помощью неизвестного механизма в положении нуклеотида 136 ORF, вызывая преобразование C в U и, таким образом, генерируя стоп-кодон, что приводит к трансляции отредактированных транскриптов в усеченный белок SDHB с аминогруппой R46X. кислотные изменения. Это редактирование было показано на моноцитах и ​​некоторых линиях лимфоидных клеток человека. [ 19 ] и усиливается при гипоксии . [ 20 ]

Интерактивная карта маршрутов

[ редактировать ]

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [ § 1 ]

[[Файл:
TCACycle_WP78Перейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти в ХМДБПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти в ХМДБПерейти в ХМДБПерейти к статьеПерейти на WikiPathwaysПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти на WikiPathwaysПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти на WikiPathwaysПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти в ХМДБПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти на WikiPathwaysПерейти к статьеПерейти на WikiPathwaysПерейти в ХМДБПерейти к статьеПерейти на WikiPathwaysПерейти к статьеПерейти в ХМДБПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статье
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
TCACycle_WP78Go to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to HMDBGo to articleGo to articleGo to articleGo to HMDBGo to HMDBGo to articleGo to WikiPathwaysGo to articleGo to articleGo to articleGo to WikiPathwaysGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to WikiPathwaysGo to articleGo to articleGo to articleGo to HMDBGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to WikiPathwaysGo to articleGo to WikiPathwaysGo to HMDBGo to articleGo to WikiPathwaysGo to articleGo to HMDBGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to articleGo to article
|alt=TCACycle_WP78 редактировать ]]
  1. ^ Интерактивную карту маршрутов можно редактировать на WikiPathways: «TCACycle_WP78» .
  1. ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000117118 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000009863 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Jump up to: а б «Энтрез Ген: комплекс сукцинатдегидрогеназы» .
  6. ^ Кита К., Оя Х., Геннис Р.Б., Акрелл Б.А., Касахара М. (январь 1990 г.). «Человеческий комплекс II (сукцинат-убихинон оксидоредуктаза): клонирование кДНК железо-серной (Ip) субъединицы митохондрий печени». Биохим. Биофиз. Рез. Общий . 166 (1): 101–8. дои : 10.1016/0006-291X(90)91916-G . ПМИД   2302193 .
  7. ^ Ау ХК, Реам-Робинсон Д., Беллью Л.А., Брумфилд П.Л., Сагбини М., Шеффлер И.Е. (июль 1995 г.). «Структурная организация гена, кодирующего железо-серную субъединицу сукцинатдегидрогеназы человека». Джин . 159 (2): 249–53. дои : 10.1016/0378-1119(95)00162-Y . ПМИД   7622059 .
  8. ^ Зонг NC, Ли Х, Ли Х, Лам МП, Хименес Р.К., Ким С.С., Денг Н., Ким АК, Чой Дж.Х., Селайя И., Лием Д., Мейер Д., Одеберг Дж., Фанг С., Лу Х.Дж., Сюй Т., Вайс Дж. , Дуан Х., Улен М., Йейтс-младший, Апвейлер Р., Ге Дж., Хермякоб Х., Пинг П. (октябрь 2013 г.). «Интеграция биологии и медицины сердечного протеома с помощью специализированной базы знаний» . Исследование кровообращения . 113 (9): 1043–53. дои : 10.1161/CIRCRESAHA.113.301151 . ПМК   4076475 . ПМИД   23965338 .
  9. ^ «СДГБ - сукцинатдегидрогеназа [убихинон] железо-серная субъединица, митохондриальная» . База знаний Атласа органических белков сердца (COPaKB) . Архивировано из оригинала 19 июля 2018 г. Проверено 18 июля 2018 г.
  10. ^ Солнце, Ф; Хо, Х; Чжай, Ю; Ван, А; Сюй, Дж; Су, Д; Бартлам, М; Рао, З. (1 июля 2005 г.). «Кристаллическая структура белкового комплекса дыхательной мембраны митохондрий II» . Клетка . 121 (7): 1043–57. дои : 10.1016/j.cell.2005.05.025 . ПМИД   15989954 . S2CID   16697879 .
  11. ^ Хорсфилд, Р.; Янковская, В; Секстон, Дж; Уиттингем, В; Сиоми, К; Омура, С; Бирн, Б; Чеккини, Дж; Ивата, С. (17 марта 2006 г.). «Структурный и вычислительный анализ хинонсвязывающего сайта комплекса II (сукцинат-убихинон оксидоредуктаза): механизм переноса электрона и протонной проводимости при восстановлении убихинона» . Журнал биологической химии . 281 (11): 7309–16. дои : 10.1074/jbc.m508173200 . ПМИД   16407191 .
  12. ^ Jump up to: а б Нойманн Х.П., Павлу С., Печковска М., Бауш Б., Маквинни С.Р., Муресан М., Бухта М., Франке Г., Клиш Дж., Блей Т.А., Хогерле С., Бедекер CC, Опочер Г., Шиппер Дж., Янушевич А., Энг С. (август 2004 г.) ). «Отличные клинические особенности синдромов параганглиомы, связанных с мутациями генов SDHB и SDHD». ДЖАМА . 292 (8): 943–51. дои : 10.1001/jama.292.8.943 . ПМИД   15328326 . S2CID   21673619 .
  13. ^ Jump up to: а б Брауэрс Ф.М., Эйзенхофер Г., Тао Дж.Дж., Кант Дж.А., Адамс К.Т., Линехан В.М., Пачак К. (ноябрь 2006 г.). «Высокая частота мутаций зародышевой линии SDHB у пациентов со злокачественными параганглиомами, продуцирующими катехоламины: значение для генетического тестирования» . Дж. Клин. Эндокринол. Метаб . 91 (11): 4505–9. дои : 10.1210/jc.2006-0423 . ПМИД   16912137 .
  14. ^ Конференция: Национальный институт здравоохранения (США), «Феохромоцитома, связанная с SDHB: недавние открытия и современные диагностические и терапевтические подходы», 29 сентября 2006 г.
  15. ^ Готлиб Э., Томлинсон И.П. (ноябрь 2005 г.). «Митохондриальные опухолевые супрессоры: генетическое и биохимическое обновление». Нат. Преподобный Рак . 5 (11): 857–66. дои : 10.1038/nrc1737 . ПМИД   16327764 . S2CID   20851047 .
  16. ^ Селак М.А., Армор С.М., Маккензи Э.Д., Булабель Х., Уотсон Д.Г., Мэнсфилд К.Д., Пэн Ю., Саймон М.К., Томпсон С.Б., Готлиб Э. (январь 2005 г.). «Сукцинат связывает дисфункцию цикла ТСА с онкогенезом, ингибируя HIF-альфа-пролилгидроксилазу» . Раковая клетка . 7 (1): 77–85. дои : 10.1016/j.ccr.2004.11.022 . ПМИД   15652751 .
  17. ^ Маккензи Э.Д., Селак М.А., Теннант Д.А., Пейн Л.Дж., Кросби С., Фредериксен К.М., Уотсон Д.Г., Готлиб Э. (май 2007 г.). «Проникающие в клетки производные альфа-кетоглутарата облегчают псевдогипоксию в клетках с дефицитом сукцинатдегидрогеназы» . Мол. Клетка. Биол . 27 (9): 3282–9. дои : 10.1128/MCB.01927-06 . ЧВК   1899954 . ПМИД   17325041 .
  18. ^ Ли С., Накамура Э., Ян Х., Вэй В., Лингги М.С., Саджан М.П., ​​Фарезе Р.В., Фриман Р.С., Картер Б.Д., Кэлин В.Г., Шлисио С. (август 2005 г.). «Апоптоз нейронов, связанный с пролилгидроксилазой EglN3 и генами семейной феохромоцитомы: отбраковка в процессе развития и рак» . Раковая клетка . 8 (2): 155–67. дои : 10.1016/j.ccr.2005.06.015 . ПМИД   16098468 .
  19. ^ Байсал Б.Е. (2007). «Рецидивирующая мутация стоп-кодона в гене субъединицы B сукцинатдегидрогеназы в нормальной периферической крови и остром Т-клеточном лейкозе у детей» . ПЛОС ОДИН . 2 (5): е436. Бибкод : 2007PLoSO...2..436B . дои : 10.1371/journal.pone.0000436 . ПМК   1855983 . ПМИД   17487275 . Значок открытого доступа
  20. ^ Байсал Б.Е., Де Йонг К., Лю Б., Ван Дж., Патнаик С.К., Уоллес П.К., Таггарт RT (2013). «Индуцируемое гипоксией редактирование РНК, кодирующей C-to-U, подавляет SDHB в моноцитах» . ПерДж . 1 : е152. дои : 10.7717/peerj.152 . ПМЦ   3775634 . ПМИД   24058882 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 720504ee5839f2240562592ce272f510__1717387380
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/72/10/720504ee5839f2240562592ce272f510.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
SDHB - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)