线粒体复合物I缺乏,核型7
NADH:辅酶q10氧化还原酶(复合物I;EC 1.6.5.3)是内部线粒体膜结合的多亚基酶复合物。复合物I由至少41个亚基组成,其中7个由线粒体基因组编码。参见MTND1(516000)至MTND6(516006)。作为线粒体呼吸链的复合物之一,复合物I在鱼藤酮敏感的NADH氧化和辅酶q10的还原中起作用。借助离液剂,可以将复合物I分解为2个亲水级分,黄素蛋白级分和铁蛋白级分,以及疏水级分。黄素蛋白部分包含51-,24-和10-kD亚基,均由核基因NDUFV1(161015),NDUFV2和NDUFV3(602184)。该级分在NADH的氧化中起催化作用,因为它与黄素蛋白和NAD结合有关。51-kD和24-kD亚基参与电子转移(de Coo等,1997)。NDUFV2基因编码线粒体NADH:辅酶q10氧化还原酶(呼吸链的复合体I)的24-kD亚基。
细胞遗传学位置:18p11.22
基因组坐标(GRCh38):18:9,102,641-9,134,340
Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
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18p11.22 | Mitochondrial complex I deficiency, nuclear type 7 | 618229 | AR | 3 |
▼ 克隆和表达
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De Coo等(1995年)在人类基因组中为复合物I的24-kD亚基检测到2个不同的基因座:第18号染色体上的转录基因和第19号染色体上的无活性基因座。含有功能基因(NDUFV2)和假基因(NDUFV2P1)的粘粒克隆被隔离了。
▼ 基因结构
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De Coo等(1995)确定NDUFV2基因横跨大约20 kb并且包含8个外显子。
Hattori等(1995)证明了NDUFV2基因横跨31.5 kb。5个主要的侧翼区域缺少典型的CAAT和TATA框,但包含3个假定的GC框。第一个内含子的开头有一个GC框。
▼ 测绘
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De Coo等(1995年)通过对一组人/啮齿动物体细胞杂种的Southern印迹分析将NDUFV2基因分配给18号染色体。他们通过荧光原位杂交(FISH)将基因区域化为18p11.31-p11.2。FISH将NDUFV2P1基因分配给19q13.3-qter。假基因与cDNA序列的区别在于缺少甲硫氨酸起始密码子,第一个内含子序列中另外165 bp和缺失1 bp。
Hattori等(1995)通过FISH将NDUFV2定位于染色体18p11.3。
▼ 分子遗传学
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Benit等人在特征为线粒体复合物I缺乏的核型7患者(MC1DN7;618229)中,其特征为早发性肥厚型心肌病和脑病(2003)在NDUFV2基因(600532.0002)中鉴定了纯合的4-bp缺失。
Pagniez-Mammeri等(2009年)在患有肥厚型心肌病和脑病的MC1DN7患者(患者1)中,发现NDUFV2基因(600532.0002)的NDUFV2基因(600532.0002)中有一个纯合4 bp缺失(IVS2 + 5_ + 8delGTAA)。该突变与Benit等人报道的相同(2003)。
在有致命MC1DN7的2个婴儿同胞中,表现为肥厚型心肌病(2015年)确定了NDUFV2基因中2个突变的化合物杂合性(c.IVS2 + 1delGTAA,600532.0002和c.669_670insG,600532.0003)。通过全外显子组测序发现了突变。与对照组相比,患者线粒体的NDUFV2蛋白残留水平为25%。通过直接测序另外10个家族的c.IVS2 + 1delGTAA突变,随后发现另一个来自MC1DN7家族的同胞表现为早发性癫痫发作和Leigh综合征。父母家庭的DNA显然没有在两个家庭中进行研究。
▼ 等位基因变异体(3个示例):
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.0001重新分类-各种未知的意义
NDUFV2,ALA29VAL
此变体的前称帕金森氏病,易感性TO,由于缺乏复制研究而被重新分类。
在中枢神经系统内,复杂的I缺乏症似乎仅限于黑质。有证据表明线粒体复合体I的24-kD亚基参与了帕金森氏病的发病过程(参见556500)。Hattori等(1998年)分析了126名帕金森病患者和113名无神经退行性疾病的无关个体的NDUFV2基因。他们确定了一种新型的ala29-val多态性。PD患者中val29的纯合子频率(23.8%)显着高于对照组(11.5%)。计算出与该突变纯合相关的PD发展的风险为2.40。
.0002线粒体复合物I缺陷,核型7
NDUFV2、4-BP DEL,IVS2,GTAA,+ 5
贝尼特等人在一个非洲祖先表亲父母出生的婴儿中,患有分离的复杂的I型缺陷核型7(MC1DN7;618229)(2003)发现NDUFV2基因的IVS2(IVS2 + 5_ + 8delGTTA)的IVS2的5'末端的核苷酸的5到8纯合的4个bp删除,导致外显子2的跳过。生活与肥厚型心肌病,截断性肌张力低下和脑病。贝尼特等(2003)指出,虽然编码复杂I亚基的许多基因突变会导致神经系统症状,但先前仅描述了NDUFS2突变导致肥厚型心肌病和脑病(Loeffen等,2001;见602985.0001)。
Pagniez-Mammeri等人在患有脑病和心肌病的患者(患者1)的cDNA中(2009年)在NDUFV2基因的内含子2中鉴定出纯合的4 bp缺失(IVS2 + 5_ + 8delGTTA),这导致cDNA核苷酸55和120之间缺失(c.55_120del,NM_021074),这与跳过外显子一致2.该突变与Benit等人报道的相同(2003)。
Cameron等人在2个具有致命MC1DN7的婴儿同胞中(2015)确定了相同的4 bp缺失的化合物杂合性,他们将其称为c.IVS2 + 1delGTAA,并在NDUFV2基因的第8外显子中插入了1 bp(c.669_670insG),导致移码和过早终止( Ser224ValfsTer3; 600532.0003)。通过全外显子组测序发现了突变。在dbSNP或1000 Genomes Project数据库中均未找到突变,但在ExAC的121,200个等位基因中有2个发现了c.669_670insG突变(等位基因频率为1.65 x 10(-5))。与对照组相比,患者线粒体的NDUFV2蛋白残留水平为25%。随后通过对另外10个家族的基因进行直接测序,发现另一个来自MC1DN7家族的同胞对c.IVS2 + 1delGTAA突变是纯合的。父母的DNA无法用于研究。
.0003线粒体复合物I型缺陷,核型7
NDUFV2,1-BP INS,669克
为了讨论NDUFV2基因中1-bp插入(c.669_670insG)导致移码和过早终止(Ser224ValfsTer3)的情况,该现象在2个同胞中以复合杂合状态存在,具有分离的复杂I型缺陷核型7(MC1DN7; 618229)由Cameron等人(2015),请参阅600532.0002。