NADH-辅酶q10氧化还原酶 Fe-S 蛋白 2； NDFS2

复合体 I，线粒体呼吸链，49-KD 亚基

HGNC 批准的基因符号：NDUFS2

细胞遗传学位置：1q23.3 基因组坐标（GRCh38）：1:161,197,417-161,214,395（来自 NCBI）

▼ 描述

线粒体复合物 I（NADH-辅酶q10还原酶；EC 1.6.5.3）是呼吸链的第一个多聚体复合物，可催化 NADH 氧化，同时伴随辅酶q10还原和质子从线粒体中排出。哺乳动物线粒体复合体 I 是至少 43 个不同亚基的组合。其中七个亚基由线粒体基因组编码；其余的是核基因的产物。复合物 I 的铁硫蛋白（IP）部分由 7 个亚基组成，包括 NDUFS2（Loeffen 等人总结，1998）。

▼ 克隆和表达

Procaccio 等人通过使用牛探针筛选人淋巴细胞 cDNA 文库（1998）分离了线粒体呼吸复合物 I 49-kD 亚基的 cDNA。预测的成熟 NDUFS2 蛋白有 430 个氨基酸。Loeffen 等人孤立地（1998）分离编码 NDUFS2、NDUFS3（603846）和 NDUFS6（603848）的 cDNA。他们报告称，推导的人类 NDUFS2 蛋白含有 463 个氨基酸，前 20 个氨基酸包含可能的线粒体靶向序列。人和牛 NDUFS2 的蛋白质序列具有 96% 的同一性。

Loeffen 等人通过 Northern blot 分析（2001）发现NDUFS2普遍表达，在成人和胎儿心脏、肾脏、骨骼肌、肾上腺和肝脏中表达相对较高。

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通过放射性原位杂交对中期扩散进行绘图，Procaccio 等人（1998）将 NDUFS2 基因对应到 1 号染色体。通过对映射的 YAC 文库进行 PCR 筛选，他们将分配范围缩小到染色体 1q23。

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使用短发夹 RNA 的基因功能，Carilla-Latorre 等人（2010）发现 MIDA（NDUFAF7; 615898）的敲低会降低 HEK293T 细胞中复合物 I 的组装和活性。蛋白质下拉和免疫沉淀实验表明，盘基网柄菌和人 MIDA 均结合 NDUFS2，表明 MIDA 在复合物 I 组装中发挥保守作用。

莱茵等人（2013）发现NDUFAF7对称地二甲基化NDUFS2中arg85（R85）的胍基。NDUFAF7 的敲除逐渐将 R85 的甲基化状态从二甲基化转变为非甲基化，同时伴随着复合物 I 组装的损失。莱茵等人（2013）得出结论，需要 NDUFS2 的二甲基化来稳定线粒体复合物 I 组装中的早期中间体。

▼ 分子遗传学

在 3 个患有孤立性复合物 I 缺陷核型 6（MC1DN6; 618228）的家庭成员中，Loeffen 等人（2001）鉴定了 NDUFS2 基因（602985.0001-602985.0003）中 3 个不同错义突变的纯合性。

乌加德等人（2004）使用蓝色天然电泳来研究不同的核突变如何影响 15 名复合物 I 缺陷患者的成纤维细胞中线粒体 OXPHOS 复合物的完整性。作者发现，在核编码复合物 I 亚基中存在突变的患者中，完整复合物 I 的水平有所下降，表明复合物 I 的组装和/或稳定性受到损害。这些患者中存在不同模式的低分子量亚复合物，表明外周臂的形成可能在早期组装阶段受到影响。复合体 I 基因的突变也会影响其他线粒体复合体的稳定性，在 NDUFS2 和 NDUFS4 突变的患者中，完全组装的复合体 III 会出现特定减少（602694）。Ugalde 等人在患有孤立性复合物 I 缺陷的患者中，未发现结构亚基突变（2004）可以根据组装和活性水平之间是否存在相关性来区分复合物 I 组装和催化缺陷。

▼ 等位基因变体（3 个选定示例）：

.0001 线粒体复合物 I 缺陷，核 6 型
NDUFS2、ARG228GLN
在一个有 2 名儿童的近亲家庭中，患有孤立性复合物 I 缺陷核 6 型（MC1DN6; 618228），Loeffen 等人（2001）鉴定了 NDUFS2 基因中的纯合 683G-A 转变，导致 arg228 到 gln（R228Q）取代。这种精氨酸在进化过程中是保守的，并且在 85 个对照样本中没有发现这种突变。

.0002 线粒体复合物 I 缺陷，核 6 型
NDUFS2，PRO229GLN
在一名患有孤立性复合物 I 缺陷核 6 型（MC1DN6; 618228）的儿童中，表现为新生儿乳酸性酸中毒和肥厚性心肌病，Loeffen 等人（2001）发现了 NDUFS2 基因中的 686C-A 颠换，导致 pro229 到 gln（P229Q）的取代。在 85 个对照样本中未发现该突变。

.0003 线粒体复合物 I 缺陷，核 6 型
NDUFS2，SER413PRO
在一个有 3 个孩子的近亲家庭中，患有复合物 I 缺陷核 6 型（618228），Loeffen 等人（2001）鉴定了 NDUFS2 基因中纯合 1237T-C 转变的纯合性，导致 ser413 到 pro（S413P）的取代。在 85 个对照样本中未发现该突变。