线粒体NADH(辅酶q10)脱氢酶复合体I的亚基2

线粒体NADH脱氢酶（复合体I）的亚基2是呼吸复合体I（NADH：辅酶q10）的大约41种多肽中所编码的7个线粒体DNA（mtDNA）编码的亚基（MTND1，MTND2，MTND3，MTND4，MTND4L，MTND5，MTND6）中的1个氧化还原酶，EC 1.6.5.3）（Shoffner and Wallace，1995；Arizmendi等，1992；Walker等，1992；Anderson等，1981；Attardi等，1986；Chomyn等，1985；Wallace等人，1986年；奥利弗和华莱士，1982年；华莱士等，1994年）。复合物I接受来自NADH的电子，将其转移至辅酶q10（辅酶Q10），并利用释放出的能量将质子泵过线粒体内膜。复杂I在516000下有更完整的描述。MTND2可能是复合物疏水蛋白片段的一个组成部分（Ragan，1987）。

▼ 测绘
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MTND2由mtDNA的富含鸟嘌呤的重链（H）编码，并位于核苷酸对（nps）4470和5511之间（Anderson等，1981；Wallace等，1994）。它在母体上与mtDNA一起遗传（Giles等，1980；Case和Wallace，1981）。

▼ 基因结构
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MTND2基因包含1041 nps的连续编码序列。它不含内含子，以ATT起始密码子开始，以UAA终止密码子的U结束（Anderson等，1981；Ojala等，1981；Montoya等，1981）。它被转录为多顺反子H链转录物的一部分，两侧是tRNA（Met）和tRNA（Trp）RNA。切除tRNA以释放转录物12，MTND2 mRNA。然后将mRNA聚腺苷酸化，完成终止密码子（Anderson等，1981；Ojala等，1981；Attardi等，1982）。

▼ 基因功能
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预测的多肽具有38.9kD的分子量（Anderson等，1981；Wallace等，1994）。但是，使用Tris-甘氨酸缓冲液在SDS-聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）上的表观MW为31.5 kD，而使用尿素磷酸盐缓冲液的表观MW为25 kD（Oliver等，1984 ; Oliver和Wallace，1982 ; Wallace等人，1986。 ; Chomyn等人（1985，1986）; Wallace等人，1994。）。

▼ 分子遗传学
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已经在指定酶的以下核苷酸位置鉴定了限制性位点多态性（其中“ +” ＝位点获得，“-” ＝相对于参考序列的位点丧失，Anderson等，1981）：Alu I：-4631， -4685，-4769，+ 4877，-4990，-5176; Ava II：+ 4481/10933，+ 5259；Dde I：-5003，+ 5076；海II：+4830; 海三世：-4563，+4793，-4848，-5261，+5315; 哈哈I：+4831，+5351; HinfI：+ 4546，-4810，+ 5072，+ 5198；Mbo：+ 5372，+ 5389；Msp I：+ 4593，-4711；Rsa I：+ 4643，+ 4723，+ 4732/4735，+ 4745，-5054，+ 5164，+ 5492；Taq I：+ 5125，-5269，+ 5370（Wallace等，1994）。

MTND2的等位基因变异已与莱伯遗传性视神经病变（LHON; 535000）; 参见，例如，MTND2 * LHON4917G（516001.0001）和MTND2 * LHON5244A（516001.0002）。

田中等（1998）分析了MTND2 5178腺嘌呤/胞嘧啶（5178A / C）多态性，并报告5178A可能与寿命有关。该取代导致在残基237处甲硫氨酸的氨基酸变为亮氨酸（2001）报道了日语中5178A / C多态性与血清脂质水平的关联。携带5178A的男性高密度脂蛋白胆固醇显着高于携带5178C的男性。携带5178A的女性的甘油三酸酯（TG）浓度显着低于携带5178C的女性。两种基因型之间TG水平的这种差异在绝经后女性中比在绝经前女性中更明显。似乎表明有5178A的抗动脉粥样硬化作用。

在中国云南省的一项研究中，Yao等人（2002年）未能找到mtDNA 5178A（或单倍型D）与寿命之间的关联。

▼ 等位基因变异体（6个示例）：
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.0001光学天文望远镜
MTND2，LHON4917G
该等位基因将氨基酸150上高度保守的天冬氨酸转化为天冬酰胺。在LHON患者中，它通常与MTND1 * LHON4216等位基因相关（535000），但在总人口中有3％被发现。因此，其致病意义尚不确定。4917（Johns and Berman，1991）。

.0002光学望远镜
MTND2，LHON5244A
该等位基因将氨基酸259处高度保守的甘氨酸变为丝氨酸。在LHON（535000）患者中发现了该突变，该患者还携带MTND6 * LHON14484A，MTCYB * LHON15257A，MTND5 * LHON13708A和MTCYB * LHON15812A等位基因。该突变是异质性的，并且可能促成了该mtDNA的发病机理（Brown等，1992）。

.0003光学天文望远镜
MTND2，LHON4640A
在俄罗斯一个拥有LHON的家庭（535000）中，Brown等人（2001）发现在MTND2基因的核苷酸4640 C到A转换，代表一个新的错义突变。4640A突变在MTND2氨基酸57处用甲硫氨酸取代了保守性差的异亮氨酸。突变特异性限制性内切酶分析表明该突变是同质的。

.0004线粒体复杂性I缺陷
MTND2，2-BP DEL，5132AA
哺乳动物的线粒体DNA被认为是严格的母体遗传。精子线粒体通过选择性破坏，失活或被大量卵母细胞线粒体简单稀释而在早期胚胎发生中消失。几代种间回交后，通过PCR在小鼠中检测到非常少量的父系遗传mtDNA Gyllensten等（1991）。这种杂交体，并用精子支持显微注射精子线粒体通过核编码的蛋白靶向破坏的假说小鼠卵母细胞的研究（。Cummins等人，1998 ;设乐等人，（1998，2000））。Schwartz和Vissing（2002）报道了一例患有线粒体肌病的28岁男子，原因是其MTND2基因缺失了2个碱基，从AAA三元组的5132至5134位核苷酸中删除了2个腺嘌呤。他们确定了携带该突变的mtDNA为父系占患者肌肉mtDNA的90％。带有2 bp缺失的线粒体染色体的单倍型显然是父亲的。母亲和未受影响的姐姐的单倍型不同。该患者患有严重的终生运动不耐症，并且从未能够执行多个步骤。心脏和肺功能正常，否则他情况良好。父母和一个23岁的姐姐都健康，运动耐力正常。肌病性症状与轻微的体力消耗引起的严重乳酸性酸中毒有关。右四头肌和左四头肌的活检显示，有15％的纤维为参差不齐的红色。生化分析表明，线粒体酶复合物I（252010）在肌肉的呼吸链。没有肌肉萎缩的迹象。

.0005线粒体复杂性I缺陷
MTND2，TRP114TER
Pulkes等（2005年）描述了一个49岁的女性，她从一生的头十年就经历过运动不耐症。她无法在学校从事体育运动，并且由于疲劳和肌痛，在日常生活中重复性的运动任务一直很困难。已诊断出慢性疲劳综合症。有轻度胸椎后凸畸形，双侧轻度上睑下垂和轻度早期外部眼肌麻痹。她的颈部屈曲也有轻度无力，对称的近端四肢无力。重复测试导致快速的电源疲劳。在49岁时，她只能行走约50米，然后才会感到疲劳和肌痛。生化分析显示复杂的I缺乏症（252010）。Pulkes等（2005年）在MTND2基因中发现了一个新的异质性无意义突变：一个4810G-A转移，导致色氨酸改变为114位的终止密码子。这种改变预示着ND2蛋白被截短，C端损失了233个氨基酸。该突变在肌肉中是异质的，而在血液中则没有。单纤维PCR分析显示突变mtDNA的比例与异常肌纤维形态之间呈正相关。

.0006因线粒体复杂性I缺陷而导致的LEIGH综合征
MTND2，LEU71PRO
Hinttala等人在由于线粒体复合体I缺乏而引起的Leigh综合征患者的成纤维细胞中（256000）（2006）确定了MTND2基因的异质性4681T-C过渡，导致ND2亚基的第三个跨膜螺旋中的leu71-pro（L71P）取代。该患者患有进行性脑病，并在10岁时死于呼吸衰竭。