NADH-辅酶q10氧化还原酶 Fe-S 蛋白 7; NDFS7

NADH-辅酶 Q 还原酶,20-KD
复合体 I,线粒体呼吸链,20-KD 亚基
PSST

HGNC 批准的基因符号:NDUFS7

细胞遗传学位置:19p13.3 基因组坐标(GRCh38):19:1,383,907-1,395,584(来自 NCBI)

▼ 说明

人类 NDUFS7 蛋白是线粒体呼吸链复合物 I 中最保守的亚基之一,在与电子受体辅酶q10的相互作用以及质子易位机制中发挥着核心作用(Visch 等人总结,2004)。

▼ 克隆与表达

线粒体呼吸链由几个大复合体组成,其亚基可能由线粒体或核基因组编码。复合物 I(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH):辅酶q10氧化还原酶)由 40 多个亚基组成。希斯洛普等人(1996) 使用 PCR 从肝 RNA 中克隆了复合物 I 的 20-kD(即 PSST)亚基。成熟蛋白的序列与牛蛋白的序列有93%的同源性。 Northern 印迹分析显示大约 700 bp 的 mRNA 在所有测试的组织中都有表达。

▼ 测绘

希斯洛普等人(1996) 使用放射性原位杂交将 NDUFS7 基因定位到染色体 19p13。

▼ 分子遗传学

Smeitink 和 van den Heuvel(1999) 回顾了有关人类核编码复合物 I 亚基的可用分子数据,并列出了孤立复合物 I 缺陷患者的核基因突变。他们描述了患有复杂 I 缺陷核型 3(MC1DN3; 618224) 和 Leigh 综合征(见 256000) 的同胞,NDUFS7 基因(601825.0001) 中存在 V122M 突变。

Lebon 等人发现,一名女孩的父母是突尼斯近亲,患有严重的 I 型复合体缺陷和 Leigh 综合征(2007) 鉴定了 NDUFS7 基因中错义突变的纯合性(R145H; 601825.0002)。父母是该突变的杂合携带者,在 100 多名突尼斯裔健康对照中未检测到该突变。

Lebon 等人有 2 个兄弟,他们的父母是土耳其近亲,患有复合 I 缺乏症和 Leigh 综合征(2007) 鉴定了 NDUFS7 基因中的纯合剪接位点突变(601825.0003)。

▼ 动物模型

在国际小鼠表型联盟(IMPC) 创建的 1,751 个敲除等位基因的研究中,Dickinson 等人(2016) 发现人类 NDUFS7 小鼠同源物的敲除是纯合致死的(定义为在断奶前筛选至少 28 只幼崽后不存在纯合小鼠)。

▼ 等位基因变异体(3 个选定示例):

.0001 线粒体复合体 I 缺陷,核类型 3
NDUFS7、VAL122MET

Smeitink 和 van den Heuvel(1999) 描述了 NDUFS7 基因中的 val122-met 替换是 2 名具有复合物 I 缺陷核 3 型(MC1DN3; 618224) 的男性同胞的致病突变,并证实了 Leigh 综合征的特征(见 256000)尸检。一名同胞在 26 个月大时出现喂养问题、构音障碍和共济失调;另一位在 11 个月大时出现呕吐症状。病程是进行性的,尤其是在感染后。血液、尿液和脑脊液中乳酸浓度正常(脑脊液轻度增加)。磁共振成像显示两名同胞对称性低密度,分别于 3.5 岁和 5 岁时死亡。

维施等人(2004) 提出的证据表明 V122M 突变导致钙稳态缺陷。 V122M 突变患者的皮肤成纤维细胞激动剂诱导的线粒体钙摄取受损,因此线粒体 ATP 产生的刺激受损。在用苯并硫氮平治疗抑制线粒体钠钙交换泵(从线粒体释放钙)后,这些缺陷得到了纠正。维施等人(2004) 假设 ATP 产生减少也可能导致能量依赖性钙从细胞质中挤出的缺陷,导致钙水平增加,这可能对细胞有毒。

.0002 线粒体复合体 I 缺陷,核类型 3
NDUFS7、ARG145HIS

莱邦等人(2007) 报道了一名突尼斯近亲父母所生的患者,患有严重的复合体 I 缺陷核 3 型(MC1DN3; 618224) 和 Leigh 综合征(见 256000)。该患者的 NDUFS7 基因第 434 位核苷酸处发生 G 至 A 替换,是纯合子,导致该蛋白高度保守区域的密码子 145(R145H) 处精氨酸变为组氨酸。父母是这种突变的杂合携带者。在 100 多名突尼斯裔健康对照者中未检测到该突变。

.0003 线粒体复合体 I 缺陷,核类型 3
NDUFS7,IVS1AS,C-G,-1167

Lebon 等人发现,土耳其近亲父母所生的 2 名兄弟患有复合体 I 缺陷核型 3(MC1DN3; 618224) 和 Leigh 综合征(见 256000),导致婴儿期死亡(2007) 在 NDUFS7 基因的内含子 1(17-1167C-G) 中鉴定出纯合的 C 到 G 颠换,导致剪接位点的产生和 122 bp 神秘外显子的产生。预计该突变会导致突变蛋白缩短 41 个而不是 213 个氨基酸。患者成纤维细胞显示完全组装的复合物 I 显着减少。