ATP 合成酶 F1，亚基 δ； ATP5F1D

ATP 合酶、H+ 转移、线粒体 F1 复合体、δ 亚基
ATP5D
线粒体 ATP 合酶、δ 亚基

HGNC 批准的基因符号：ATP5F1D

细胞遗传学位置：19p13.3 基因组坐标（GRCh38）：19:1,241,751-1,244,825（来自 NCBI）

▼ 描述

ATP5F1D 基因编码线粒体 ATP 合酶 F1 复合体的 δ 亚基（Jordan 和 Breen，1992）。线粒体 F1Fo-ATP 合酶复合物（EC 3.6.1.34）使用质子梯度产生的能量来合成 ATP。该复合物的结构被称为“棒棒糖”，因为可溶性 F1 催化单元通过 Fo 单元附着在线粒体内膜上。F1 单元由 5 个亚基类型组成，化学计量为 3 α（ATP5F1A; 164360）、3 β（ATP5F1B; 102910）、1 γ（ATP5F1C; 108729）、1 δ（ATP5F1D）和 1 ε（ATP5F1E; 606153））（沃克总结，1995）。

▼ 克隆和表达

Jordan 和 Breen（1992）克隆了编码人类 δ 亚基的 cDNA。该基因编码168个氨基酸的前体，其中包括22个氨基酸的前序列；切割应产生 146 个氨基酸的成熟蛋白质。HeLa 细胞 RNA 的 Northern 印迹分析显示有 2 个 δ 亚基转录物，其中一个有 1,000 个碱基，另一个有 700 个碱基。较长转录本的稳态水平比较短转录本高约 8 倍。

▼ Mapping

Gross（2014）根据 ATP5D 序列（GenBank BC002389）与基因组序列（GRCh37）的比对，将 ATP5D 基因对应到染色体 19p13.3。

▼ 分子遗传学

Olahova 等人在 2 个无血缘关系的儿童中，均为近亲父母所生，患有线粒体复合物 V（ATP 合酶）缺陷核型 5（MC5DN5；618120）（2018）鉴定了 ATP5F1D 基因中的纯合错义突变（P82L，603150.0001 和 V106G，603150.0002）。这些突变是通过全外显子组测序发现的，并通过桑格测序证实，与家族中的疾病分开。患者成纤维细胞的突变 ATP5F1D 蛋白含量正常，但其他复合物 V 亚基的水平显着降低，表明线粒体复合物 V 的组装减少。与对照组相比，患者细胞中复合物 V 活性也显着降低。通过 RNAi 介导的 ATP5F1D 同源物敲低，果蝇中每种突变的表达无法完全挽救异常表型（参见动物模型），

▼ 动物模型

Olahova 等人（2018）发现果蝇中 RNAi 介导的同源 ATP5F1D 基因敲低导致蛹死亡。有针对性地敲除眼睛、触角和大脑中的基因也导致蛹死亡和头部几乎完全丧失。野生型人类 ATP5F1D 的表达可以挽救死亡以及眼睛、触角和大脑的发育。人类突变体 P82L（603150.0001）和 V106G（603150.0002）的表达挽救了致命性，但突变动物仍然存在眼睛和触角异常，其中 V106G 突变的影响更为严重。眼睛缺陷的特征为玻璃眼、小眼和横眼。

▼ 等位基因变体（2 个选定示例）：.

0001 线粒体复合物 V（ATP 合酶）缺陷，核 5 型
ATP5F1D、PRO82LEU
Olahova 等人发现，一名女孩的父母为墨西哥裔美国人，患有线粒体复合物 V（ATP 合酶）缺陷核型 5（MC5DN5；618120）（2018）在 ATP5F1D 基因中鉴定出纯合 c.245C-T 转换（c.245C-T, NM_001687.4），导致高度保守残基处的 pro82 到 leu（P82L）取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。它在 gnomAD 数据库中以较低频率被发现（拉丁裔种族的 23,192 个等位基因中的 1 个），但在其他公共数据库中未发现。患者成纤维细胞具有正常量的突变 ATP5F1D 蛋白，但其他复合物 V 亚基的水平显着降低，表明线粒体复合物 V 的组装减少。

.0002 线粒体复合物 V（ATP 合酶）缺乏，核 5 型
ATP5F1D、VAL106GLY
Olahova 等人发现，一名男孩的父母均为亚洲血统，患有线粒体复合物 V（ATP 合酶）缺陷核型 5（MC5DN5；618120）（2018）在 ATP5F1D 基因的外显子 3 中鉴定出纯合 c.317T-G 颠换（c.317T-G, NM_001687.4），导致高度保守残基处的 val106 至甘氨酸（V106G）取代。该突变是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的，与家族中的疾病分离。在 gnomAD 数据库中找不到它。患者成纤维细胞的突变 ATP5F1D 蛋白含量正常，但其他复合物 V 亚基的水平显着降低，表明线粒体复合物 V 的组装减少。患者细胞中复合物 V 活性也显着降低（对照的 16%）。