琥珀酸辅酶 A 连接酶,ADP 形成,β 子单元; SUCLA2

ATP 特异性琥珀酰辅酶A 合成酶,β 子单元

A-β

HGNC 批准的基因符号:SUCLA2

细胞遗传学定位:13q14.2 基因组坐标(GRCh38):13:47,942,656-48,001,273(来自 NCBI)

▼ 说明

SUCLA2基因编码ADP形成琥珀酰辅酶A合成酶的β-子单元(SCS-A; EC 6.2.1.5)。SCS 是一种线粒体基质酶,催化琥珀酸和 CoA 可逆合成琥珀酰辅酶 A。逆反应发生在克雷布斯循环中,而正反应可能会产生琥珀酰辅酶A,用于酮体的活化和血红素的合成。GTP专用(SCS-G;SCS 的 EC 6.2.1.4)和 ATP 特异性(SCS-A)亚型分别催化 GTP 依赖性和 ATP 依赖性反应。SCS 由不变的 α 子单元和决定酶的核苷酸特异性的 β 子单元组成。

▼ 克隆与表达

Johnson等人(1998)利用鸽子A-β和G-β(603922)的部分蛋白序列,分别是A-SCS和G-SCS的β子单元,从相应的鸽子基因中分离出了cDNA。通过用鸽子基因序列搜索 EST 数据库,他们鉴定出了人类和小鼠的 A-β 和 G-β cDNA。预测的 411 个氨基酸的人 A-β 蛋白与鸽子、小鼠和猪的 A-β 蛋白有 89% 至 95% 的同一性,与细菌 SCS 的 β 子单元有 38% 至 48% 的同一性。人类 A-β 和 G-β 有 53% 相同。RT-PCR显示A-β广泛表达,并且几乎在所有组织中A-β mRNA的水平均超过G-β。然而,Johnson et al.(1998)指出,使用大鼠和小鼠组织进行的酶测定表明,相对表达水平与相对酶活性并不直接相关。

▼ 测绘

Gross(2015)根据SUCLA2序列(GenBank AF087890)与基因组序列(GRCh38)的比对,将SUCLA2基因定位到染色体13q14.2。

▼ 分子遗传学

共有16名来自法罗群岛的患有脑肌病线粒体DNA耗竭综合征-5和轻度甲基丙二酸尿症(MTDPS5;612073)、Ostergaard et al.(2007)和Carrozzo et al.(2007)孤立鉴定出SUCLA2基因中的纯合创始人突变(603921.0002)。Elpeleg et al.(2005)在一个患有脑肌病和线粒体DNA耗竭综合征的穆斯林近亲家庭的2名表亲中鉴定出SUCLA2基因纯合突变(603921.0001),但这2名患者的尿有机酸谱均未报告。

Carrozzo et al.(2007)鉴定出另外2个SUCLA2突变(603921.0003;603921.0004)患有类似疾病的意大利患者。

▼ 等位基因变异体(5个精选例子):

.0001 线粒体DNA缺失综合征5(脑肌病型伴甲基丙二酸尿)

SUCLA2、43-BP DEL 和 5-BP INS

穆斯林近亲家庭的 2 名堂兄弟姐妹患有脑肌病线粒体 DNA 耗竭综合征-5(MTDPS5;612073),Elpeleg et al.(2005)鉴定了 SUCLA2 基因中的纯合缺失/插入。外显子 6 的 3-prime 末端存在复杂的基因组排列,其中包含外显子 6 的最后 14 bp 和内含子 6 的前 29 bp 的 43 bp 缺失,以及 5 bp 的插入。生成了两个扩增产物:两者都跳过了外显子 6,其中 1 个还缺少外显子 7 的前 74 bp。在 105 名穆斯林阿拉伯对照中未发现该突变。患者的骨骼肌线粒体显示复合物 I 和 IV 的活性显着降低;配合物III和V的活性受影响较小。患者骨骼肌DNA显示线粒体DNA与核DNA的比例下降(正常值的32%)。未评估尿液有机酸。Elpeleg et al.(2005)假设线粒体脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)补救途径的最后一步存在缺陷。

.0002 线粒体DNA缺失综合征5(脑肌病型伴甲基丙二酸尿症)

SUCLA2、IVS4DS、GA、+1

在来自法罗群岛的总共 16 名患有脑肌病 mtDNA 耗竭综合征和轻度甲基丙二酸尿症的患者中(612073),Ostergaard 等人(2007)和 Carrozzo 等人(2007)孤立鉴定了内含子中纯合的 G 到 A 的转变。 SUCLA2 基因的 4 号,导致外显子 4 的跳过和截短的蛋白质。Carrozzo et al.(2007)将该突变称为534+1G-A。单倍型分析表明存在创始人效应。该人群中的携带者和疾病频率估计分别为 2% 和 2,500 人中就有 1 人患病。

.0003 线粒体DNA缺失综合征5(脑肌病型伴甲基丙二酸尿)

SUCLA2、GLY118ARG

Carrozzo等人(2007)在2名无关的脑肌病线粒体DNA缺失伴甲基丙二酸尿症患者(612073)中,在SUCLA2基因的外显子7中发现了纯合的850C-T转变,导致gly118到arg(G118R)的取代。两名患者均来自意大利南部。其中1名患者的远房亲属被发现为G118R和R284C复合杂合子(603921.0004)。

.0004 线粒体DNA缺失综合征5(脑肌病型伴甲基丙二酸尿)

SUCLA2、ARG284CYS

Carrozzo 等人(2007)在一名患有脑肌病 mtDNA 耗竭综合征并伴有甲基丙二酸尿症的男孩(612073)中鉴定出 SUCLA2 基因中 2 个突变的复合杂合性:外显子 3 中的 352G-A 转变,导致 arg284 到 cys (R284C)替代,以及G118R(603921.0003)。父亲来自意大利南部,母亲来自罗马尼亚。

.0005 线粒体DNA缺失综合征5(脑肌病型,不伴甲基丙二酸尿)

SUCLA2、ASP251ASN

Jaberi 等人(2013)在 2 个患有脑肌病线粒体 DNA 缺失综合征 - 5(612073)的近亲伊朗近亲中,在 SUCLA2 基因中发现了一个纯合的 c.751G-A 转变,导致了 asp251-to-asn( D251N)在 ATP-grasp 结构域中高度保守的残基处进行取代。该突变是通过纯合性作图和候选基因测序发现的,与疾病分离,并且在 200 名种族匹配的对照个体中不存在。分子模型表明,该突变可能会导致影响蛋白质功能的结构变化。未进行功能研究。

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