NADH 脱氢酶(辅酶q10)复合物 I,组装因子 7; NDUFAF7

  • 线粒体功能障碍蛋白 A,盘基网柄菌,同系物;MIDA

HGNC 批准的基因符号:NDUFAF7

细胞遗传学位置:2p22.2 基因组坐标(GRCh38):2:37,231,657-37,271,364(来自 NCBI)

▼ 描述

蛋白质的 N-甲基化涉及将 S-腺苷甲硫氨酸(SAM) 提供的甲基酶促添加到赖氨酸和精氨酸的侧链氮原子、组氨酸的咪唑侧链或蛋白质的 α-N 原子上。NDUFAF7 与线粒体复合物 I 的核心亚基 NDUFS2(602985) 的精氨酸短暂相互作用并使其二甲基化。这种二甲基化稳定了使成熟复合物 I 的臂成核的早期亚复合物(Rhein 等人的总结,2013)。

▼ 克隆和表达

通过在数据库中搜索与Dictyostelium MidA、Carilla-Latorre等人相似的蛋白质(2010) 鉴定了人类 NDUFAF7,他们将其称为 MIDA。他们在多种物种中鉴定出了直向同源物,但在酵母中却没有发现,因为酵母不具有线粒体复合物 I。推论的盘基网柄菌和人类蛋白质具有 N 末端线粒体定位信号,后跟 SAM 依赖性甲基转移酶结构域。荧光标记的 MIDA 定位于转染的 HeLa 和 HEK293T 细胞中的线粒体。非变性凝胶电泳显示荧光标记的 MIDA 形成同二聚体。

苏里塔·伦登等人(2014) 鉴定了 13 个预测的 NDUFAF7 剪接变体,其中只有 2 个被预测会被翻译。全长 441 个氨基酸的 NDUFAF7 蛋白的计算分子量为 49 kD。它具有预测的线粒体靶向信号和具有特征性富含甘氨酸基序 I 的中央 SAM 依赖性甲基转移酶结构域。较小的 NFUFAF7 亚型(计算分子量为 38 kD)预计缺乏基序 I 两侧的序列。对人成纤维细胞的 RT-PCR 分析检测到 1.3 和 1.0 kb 的 NDUFAF7 转录本。免疫荧光分析、亚细胞分级分离和差异提取实验表明,NDUFAF7 定位于线粒体区室,并表现为外周相关线粒体蛋白。

▼ 基因结构

Zurita Rendon 等人(2014)确定NDUFAF7基因有10个外显子。

▼ Mapping

Hartz(2014) 根据 NDUFAF7 序列(GenBank BC004548) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 NDUFAF7 基因对应到染色体 2p22.2。

使用短发夹 RNA 的基因功能,Carilla-Latorre 等人(2010) 发现 MIDA 的敲除降低了 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) 发现人骨肉瘤细胞中 NDUFAF7 的敲除降低了复合物 I 的耗氧率,随后又降低了复合物 III 的耗氧率。NDUFAF7 对称地二甲基化 NDUFS2 中 arg85(R85) 的胍基,并且 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。

苏里塔·伦登等人(2014) 发现人成纤维细胞中小干扰 RNA 介导的 NDUFAF7 敲低耗尽了完全组装的复合物 I,但不影响其他线粒体复合物。免疫沉淀分析显示 NDUFAF7 与含有 ND1(MTND1; 516000) 的线粒体亚复合物相关。敲除 NDUFAF7 会降低 ND1 的含量,这可以通过抑制线粒体内膜蛋白酶 AFG3L2(604581) 来恢复。NDUFAF7 的敲除也会导致 NDUFS2 和 NDUFA9 的耗尽(603834)。NDUFAF7 的 GxGxG 甲基转移酶基序 I 中第一个甘氨酸(gly124) 的突变也降低了 ND1、NDUFS2 和 NDUFA9 的稳态水平,并减少了 R85 上 NDUFS2 的二甲基化。苏里塔·伦登等人。

▼ 分子遗传学

王等人(2017) 报道了一名 55 岁汉族女性,患有病理性近视,与 NDUFAF7 基因(c.798C-G; D266E) 杂合错义变异有关。该变异是通过全外显子组测序发现并经桑格测序证实的,也存在于她同样受影响的母亲和女儿身上。先证者患有与年龄相关的进行性双侧视力丧失。眼底镜显示明显的后葡萄肿、镶嵌、视网膜血管变薄、斑片状萎缩和视乳头周围萎缩,光学相干断层扫描显示视网膜纤维厚度减少。转染该变体的细胞的体外功能表达研究显示,ATP 和 ROS 产量减少,线粒体复合物 I 活性轻度降低(与对照相比降低 9%)。

▼ 动物模型

Zurita Rendon 等人(2014) 发现敲除小鼠中的 Ndufaf7 会导致胚胎死亡。Ndufaf7 -/- 胚胎在囊胚阶段回收,但在胚胎第 10.5 天时未回收。吗啡啉介导的斑马鱼 ndufaf7 敲低会延迟孵化,导致形态异常,并降低线粒体复合物 I 的稳态水平。