NADH-辅酶q10氧化还原酶黄素蛋白 2; NDUFV2

复合体 I,线粒体呼吸链,24-KD 亚基

HGNC 批准的基因符号:NDUFV2

细胞遗传学位置:18p11.22 基因组坐标(GRCh38):18:9,102,699-9,134,341(来自 NCBI)

▼ 说明

NADH:辅酶q10氧化还原酶(复合物 I;EC 1.6.5.3)是一种线粒体内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。请参阅 MTND1(516000) 至 MTND6(516006)。作为线粒体呼吸链的复合物之一,复合物I在催化鱼藤酮敏感的NADH氧化和辅酶q10还原中发挥作用。通过离液剂,复合物 I 可以分解成 2 个亲水部分,即黄素蛋白部分和铁蛋白部分,以及一个疏水部分。黄素蛋白部分包含 51、24 和 10 kD 亚基,全部分别由核基因 NDUFV1(161015)、NDUFV2 和 NDUFV3(602184) 编码。该部分在 NADH 氧化中发挥催化作用,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 等人总结,1997)。 NDUFV2 基因编码线粒体 NADH:辅酶q10氧化还原酶(呼吸链复合物 I)的 24 kD 亚基。

▼ 克隆与表达

德库等人(1995) 在人类基因组中检测到复合物 I 24-kD 亚基的 2 个不同位点:18 号染色体上的转录基因和 19 号染色体上的失活基因座。含有功能基因(NDUFV2) 和假基因(NDUFV2P1) 的粘粒克隆被孤立了。

▼ 基因结构

德库等人(1995) 确定 NDUFV2 基因跨度约为 20 kb,包含 8 个外显子。

服部等人(1995) 证明 NDUFV2 基因跨度为 31.5 kb。 5素数侧翼区域缺乏典型的 CAAT 和 TATA 框,但包含 3 个假定的 GC 框。第一个内含子的起始处有1个GC框。

▼ 测绘

德库等人(1995) 通过对一组人类/啮齿动物体细胞杂交体进行 Southern 印迹分析,将 NDUFV2 基因分配至 18 号染色体。他们通过荧光原位杂交(FISH)将该基因定位到 18p11.31-p11.2。通过 FISH 将 NDUFV2P1 基因分配至 19q13.3-qter。该假基因与 cDNA 序列的不同之处在于缺少甲硫氨酸起始密码子、第一个内含子序列中多了 165 bp 以及 1 bp 缺失。

服部等人(1995) 通过 FISH 将 NDUFV2 定位到染色体 18p11.3。

▼ 分子遗传学

在一名患有线粒体复合物 I 缺陷核型 7(MC1DN7; 618229) 的患者中,其特征是早发性肥厚性心肌病和脑病,Benit 等人(2003) 鉴定出 NDUFV2 基因中的纯合 4-bp 缺失(600532.0002)。

帕格尼兹-马默里等人(2009) 在患有肥厚性心肌病和脑病的 MC1DN7 患者(患者 1)的 NDUFV2 基因(600532.0002) 中发现了纯合 4-bp 缺失(IVS2+5_+8delGTAA)。该突变与Benit等人报道的相同(2003)在一个无关的个人身上。

Cameron 等人在 2 名患有致命 MC1DN7 的婴儿同胞中表现为肥厚性心肌病(2015) 鉴定了 NDUFV2 基因中 2 个突变的复合杂合性(c.IVS2+1delGTAA, 600532.0002 和 c.669_670insG, 600532.0003)。这些突变是通过全外显子组测序发现的。与对照组相比,患者线粒体显示 25% 的残留 NDUFV2 蛋白水平。随后通过对另外 10 个家庭的基因直接测序,发现来自另一个患有 MC1DN7 家族的两名同胞,表现为早发性癫痫发作和 Leigh 综合征,其 c.IVS2+1delGTAA 突变为纯合子。显然,这两个家庭的父母 DNA 都没有被研究过。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 重新分类 - 意义未知的变体
NDUFV2、ALA29VAL

这种变体以前称为帕金森病,易感性,由于缺乏重复研究,已被重新分类。

在中枢神经系统内,复合物 I 缺乏似乎仅限于黑质。有证据表明线粒体复合物 I 的 24-kD 亚基与帕金森病的发病机制有关(参见 556500)。服部等人(1998) 分析了 126 名帕金森病患者和 113 名没有神经退行性疾病的无关个体的 NDUFV2 基因。他们发现了一种新的 ala29-to-val 多态性。 PD 患者中 val29 纯合子的频率(23.8%) 显着高于对照受试者(11.5%)。与该突变纯合性相关的发生 PD 的风险经计算为 2.40。

.0002 线粒体复合体 I 缺陷,核类型 7
NDUFV2、4-BP DEL、IVS2、GTAA、+5

在一名非洲血统的表亲父母所生的婴儿中,患有孤立性复合物 I 缺陷核 7 型(MC1DN7;618229),Benit 等人(2003) 鉴定出 NDUFV2 基因(IVS2+5_+8delGTTA) 的 IVS2 5-prime 末端的 5 至 8 号核苷酸纯合 4-bp 缺失,导致外显子 2 的跳过。男婴在出生后第 5 天出现。生活中患有肥厚性心肌病、躯干肌张力低下和脑病。贝尼特等人(2003)指出,虽然编码复合物 I 亚基的许多基因的突变会导致神经系统症状,但先前仅描述了 NDUFS2 突变导致的肥厚性心肌病和脑病(Loeffen 等人,2001;参见 602985.0001)。

Pagniez-Mammeri 等人在一名患有脑病和心肌病的患者(患者 1)的 cDNA 中(2009) 在 NDUFV2 基因的内含子 2 中鉴定出纯合 4-bp 缺失(IVS2+5_+8delGTTA),导致 cDNA 的第 55 和 120 个核苷酸之间缺失(c.55_120del,NM_021074),与外显子的跳跃一致2.该突变与Benit等报道的相同(2003)在一个无关的个人身上。

Cameron 等人在 2 名患有致命 MC1DN7 的婴儿同胞中(2015) 鉴定了相同 4-bp 缺失的复合杂合性,他们将其称为 c.IVS2+1delGTAA,以及 NDUFV2 基因外显子 8 中的 1-bp 插入(c.669_670insG),导致移码和提前终止( Ser224ValfsTer3;600532.0003)。这些突变是通过全外显子组测序发现的。 dbSNP 或 1000 个基因组计划数据库中均未发现突变,但在 ExAC 的 121,200 个等位基因中的 2 个中发现了 c.669_670insG 突变(等位基因频率为 1.65 x 10(-5))。与对照组相比,患者线粒体显示 25% 的残留 NDUFV2 蛋白水平。随后,通过对另外 10 个家族的基因进行直接测序,发现来自另一个携带 MC1DN7 家族的两个同胞对于 c.IVS2+1delGTAA 突变是纯合的。父母 DNA 无法用于研究。

.0003 线粒体复合体 I 缺陷,核类型 7
NDUFV2,1-BP INS,669G

讨论 NDUFV2 基因中的 1-bp 插入(c.669_670insG),导致移码和提前终止(Ser224ValfsTer3),该现象在 2 个具有孤立的复合物 I 缺陷核类型 7 的同胞中以复合杂合状态被发现(MC1DN7; 618229)卡梅伦等人(2015),参见 600532.0002。