辅酶 Q5、甲基转移酶; COQ5

COQ5，酿酒酵母，同源物

HGNC 批准的基因符号：COQ5

细胞遗传学位置：12q24.31 基因组坐标（GRCh38）：12:120,503,278-120,534,612（来自 NCBI）

▼ 描述

COQ5 催化参与辅酶 Q 或辅酶q10（线粒体内膜必需的亲脂电子载体）生物合成的 C-甲基化（Nguyen 等人，2014）。

▼人皮肤成纤维细胞 cDNA 文库的 PCR 克隆和表达，Nguyen 等人（2014）克隆了COQ5。推导的 327 个氨基酸蛋白具有假定的线粒体靶向序列和 4 个甲基转移酶特征的基序。Northern印迹分析在所有检查的人体组织中检测到约1.5 kb的COQ5转录物，其中在肝、肺、胎盘和骨骼肌中表达最高。EST 数据库分析表明可能存在编码 70 个氨基酸蛋白质的剪接变体。对分级分离的 HEK293 细胞线粒体进行超声处理、蛋白酶处理和去污剂提取表明，全长 COQ5 是线粒体内膜基质侧的外周膜蛋白。数据库分析检测到脊椎动物、昆虫、蠕虫、酵母、植物和细菌中 COQ5 的直系同源物。

▼ 基因结构

Nguyen 等人（2014）确定COQ5基因有8个外显子，包括替代外显子2b。该基因跨度为 26 kb。

▼

Nguyen 等人通过基因组序列分析进行作图（2014）将 COQ5 基因定位到染色体 12q24.31。

▼ 基因功能

Nguyen 等人（2014）发现人类 COQ5 可以挽救酿酒酵母中的 Coq5 缺陷，但前提是人类线粒体前导序列被酵母的前导序列取代，并且其他酵母 Coq 多肽通过 Coq8 的过表达来稳定（ADCK3; 606980）。

颜等人（2016）在人 143B 骨肉瘤细胞中的 250 至 400 kD 线粒体蛋白复合物中鉴定出 COQ5。通过小干扰 RNA 敲低 COQ5 可显着降低总 CoQ10 水平以及辅酶q10 10 和泛醇 10 含量。线粒体膜电位的化学耗散破坏了含有 COQ5 的线粒体复合物。当引入cybrids时，tRNA-lys（MTTK；590060）中的8344A-G突变（590060.0001）会导致带有参差不齐的红色纤维的肌阵挛性癫痫（MERRF；545000），抑制COQ5成熟并减少含COQ5的蛋白质复合物的含量，同时减少线粒体膜电位、耗氧量和ATP产生。

▼ 分子遗传学

Malicdan 等人发现，三姐妹均患有辅酶 Q10 缺乏症 9（COQ10D9；619028），她们的父母均具有伊拉克裔犹太血统，但她们的父母没有血缘关系（2018）在 COQ5 基因（616359.0001）中发现了纯合的 9.6-kb 重复。这种重复是通过详细的基因分析发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。与对照组相比，1 名患者的成纤维细胞、白细胞以及骨骼肌组织中 COQ5 mRNA 和蛋白质水平显着降低。1 名患者的培养成纤维细胞显示线粒体复合物 II+III 活性缺陷和耗氧量异常，表明该突变对线粒体呼吸产生不利影响。

▼ 等位基因变体（1 个选定示例）：.

0001 辅酶 Q10 缺乏症，初级，9（1 个家族）
COQ5，9.6-KB DUP
Malicdan 等人的 3 名姐妹均患有辅酶 Q10 缺乏症 9（COQ10D9; 619028），她们的父母均具有伊拉克裔犹太血统，但她们的父母没有血缘关系（2018）在 COQ5 基因中发现了纯合的 9,590 bp 重复（chr12:120,940,098-120,949,687, GRCh37）。这种重复是通过详细的基因分析发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。复制跨越了 COQ5 基因的最后 4 个外显子，但没有改变开放解读码组：它位于编码 3 素非翻译区的 DNA 序列之外约 1 kb 处。与对照组相比，1 名患者的成纤维细胞、白细胞以及骨骼肌组织中 COQ5 mRNA 和蛋白质水平显着降低。1 名患者培养的成纤维细胞显示线粒体复合物 II+III 活性缺陷和耗氧量异常，表明该突变对线粒体呼吸产生不利影响。在来自同一种族背景的 92 名健康个体中未发现该变异的纯合性；然而，有 3 个杂合携带者，产生约 1.5% 的次要等位基因频率。