电子转移黄素蛋白,β多肽,戊二酸血症ⅡB

电子转移黄素蛋白(ETF) 作为 30-kD α 亚基(ETFA; 608053 ) 和 28-kD β 亚基(ETFB)的异二聚体存在于线粒体基质中,包含 1 个黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD) 和 1 个腺苷 5-prime monophosphate(AMP) 每个异二聚体。ETFDH( 231675 ) 是一种整合在线粒体内膜中的 64 kD 单体,含有 1 个 FAD 分子和一个 4Fe-4S 簇。这两种酶都是从至少 9 种线粒体含黄素脱氢酶到主要呼吸链的电子转移所必需的。多重酰基辅酶A脱氢缺乏症(MADD;231680),也称为戊二酸血症 II 或戊二酸尿症 II,可由 3 种 ETF 基因中的任何一种突变引起。由 ETFA、ETFB 和 ETFDH 基因缺陷引起的疾病分别称为戊二酸血症 IIA、IIB 和 IIC,尽管临床表型似乎没有差异。

▼ 克隆与表达

Finocchiaro 等人(1989)克隆了人类电子转移黄素蛋白 β 亚基的基因。

▼ 基因结构

奥尔森等人(2003)确定 ETFB 基因包含 6 个外显子。

▼ 测绘

Finocchiaro 等人(1989)通过对体细胞杂合 DNA 的 Southern 分析,将 ETFB 基因对应到 19 号染色体。安托纳奇等人(1994)通过体细胞杂交体的Southern分析和荧光原位杂交将ETFB基因分配给19q13.3。怀特等人(1996)将相应的基因对应到小鼠 7 号染色体。

▼ 基因功能

莱茵等人(2014)确定成熟 ETF-β 的 lys199 和 lys202(即缺乏 N 末端蛋氨酸的 ETF-β)在牛和人类线粒体中被三甲基化。亲和纯化实验表明 ETF-β 和赖氨酸甲基转移酶 METTL20( 615256 )之间存在相互作用。METTL20 在 HEK293T 细胞中的过表达导致 ETF-β 的 lys199 和 lys202 三甲基化增加,而在人 143B 细胞中通过小干扰 RNA(siRNA) 抑制 METTL20 导致 ETF-β 甲基化显着降低。在小鼠 C2C12 成肌细胞中通过针对 Mettl20 的 siRNA 抑制 Etf-β 的三甲基化,将棕榈酸酯作为能源氧化,从而减少了细胞对氧气的消耗。莱茵等人(2014)得出的结论是,线粒体中脂肪酸的氧化和通过 ETF 的电子通过可以通过 METTL20 赖氨酸残基的三甲基化来调节还原的脱氢酶和 ETF-β 之间的相互作用来控制。

孤立地,Malecki 等人(2015)发现重组人 METTL20 在人体细胞中甲基化 ETF-β。METTL20 在体外和人体细胞中特异性甲基化全长 ETF-β 的 lys200 和 lys203。METTL20 介导的 ETF-β 体外甲基化降低了 ETF-β 从中链酰基辅酶A 脱氢酶(ACADM;607008)和戊二酰辅酶A 脱氢酶(GCDH;608801)接收电子的能力。马莱基等人(2015)提出 METTL20 可能通过调节 ETF-β 和脱氢酶的相互作用来调节细胞代谢。

▼ 分子遗传学

皇家等人(1991)证明了 ETFB 基因的 2 等位基因 RFLP;替代等位基因的频率为0.51和0.49。

科伦坡等人(1994)鉴定了戊二酸血症 IIB 患者的 ETFB 基因突变(例如,130410.0001)。

在一系列 9 例戊二酸血症 II 患者中,Olsen 等人(2003 年)在代表 3 种不同临床形式的疾病的 3 名患者中确定了 ETFB 基因的缺陷:具有先天性异常的新生儿发病形式(I 型),没有先天性异常的新生儿发病形式(II 型) ,和迟发型(III型)。

▼ 等位基因变体( 3 个选定的例子):

.0001 戊二酸血症 IIB
ETFB,ARG164GLN
在 2 名患有戊二酸血症 IIB 的日本兄弟( 231680 ) 中,Colombo 等人(1994)证明了 ETFB 基因突变的复合杂合性。一个等位基因在核苷酸 518 处携带 G 到 A 的转变,导致密码子 164 从精氨酸变为谷氨酰胺。另一个等位基因在内含子供体位点( 130410.0002 )的第一个核苷酸处携带 G-to-C 颠换,在剪接事件期间跳过的外显子下游,以及 159 bp 的缺失,跨越核苷酸 466 到 624 和前导去除 53 个氨基酸且不中断开放解读码组。

.0002 戊二酸血症 IIB
ETFB、1-EX DEL、IVSDS、+1、GC
讨论Colombo 等人在 2 名患有戊二酸血症 IIB( 231680 ) 的日本兄弟中以复合杂合状态发现的 ETFB 基因中的剪接位点突变(1994),见130410.0001。

.0003 戊二酸血症 IIB
ETFB、ASP128ASN
在患有迟发性(III 型)多酰基辅酶A 脱氢酶缺乏症(MADD;231680)的患者中,Olsen 等人(2003)在 ETFB 基因的外显子 4 中发现了一个 asp128 到 asn(D128N) 突变的纯合性。该患者出生于近亲库尔德父母,并已被Lundemose 等人报道(1997 年)。父母双方都是该突变的杂合子。这个孩子在 21 个月大时因水痘感染而在第一次发作时死亡。之前的一个孩子在 6 个月大时意外死亡。尸检发现肺有轻微的淤滞和水肿,肝脏有明显的脂肪浸润。