COX15
بروتين تجميع سيتوكروم سي أوكسيداز COX15 (COX15) ، المعروف أيضًا باسم سينثاز الهيم A، هو بروتين يُشفَّر في البشر بواسطة جين COX15 . [ 5 ] [ 6 ] يتمركز هذا البروتين في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ويشارك في التخليق الحيوي للهيم A. [ 7 ] يُعد COX15 أيضًا جزءًا من أحادي أوكسيجيناز ثلاثي المكونات ( فيريدوكسين ، مختزلة فيريدوكسين ، وCOX15) الذي يحفز هيدروكسلة مجموعة الميثيل في الموضع الثامن من جزيء البروتوهيم. [ 7 ] تم الإبلاغ عن طفرات في هذا الجين لدى مرضى اعتلال عضلة القلب الضخامي ، وكذلك متلازمة لي ، وتتميز هذه الحالات بتأخر ظهور الأعراض، وانخفاض التوتر العضلي ، وصعوبات التغذية، وفشل النمو، وتراجع القدرات الحركية، وعلامات جذع الدماغ . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]
بناء
جين
يقع جين COX15 على الكروموسوم 10q24 ويتكون من تسعة إكسونات. يوجد نوعان من المتغيرات الناتجة عن التضفير البديل في الإكسون 9، وهما COX15.1 وCOX15.2، ويختلفان في النطاق الطرفي الكربوكسيلي للبروتين ومنطقة 39 غير المترجمة (39- UTR ) للنسخة. لكن الأهمية الوظيفية لهذه الأشكال المختلفة لا تزال غير معروفة. [ 5 ]
بروتين
يتمركز بروتين COX15 في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، ويحتوي على عدة نطاقات غشائية متوقعة . [ 5 ] [ 11 ] وقد ثبت أن أربعة بقايا هيستيدين محفوظة ضرورية لنشاط COX15. وسيتأثر كل من تكوين متعددات COX15 ونشاطه الإنزيمي في حال إزالة منطقة الربط المكونة من 20 حمضًا أمينيًا والتي تربط النطاقين المحفوظين لـ COX15. [ 12 ]
وظيفة
يُعدّ COX15 أحد عوامل تجميع إنزيم سيتوكروم سي أوكسيداز ( COX ) المُكتشفة في الخميرة ، ويلعب دورًا محوريًا في مسار التخليق الحيوي للهيم A الميتوكوندري، وهو المجموعة الاصطناعية للسيتوكروم a و a3. يُحفّز COX15 في الخميرة عملية هيدروكسلة مجموعة الميثيل في الموضع C-8 لجزيء الهيم O لتكوين الهيم A. يؤدي حذف جين COX15 إلى مستويات غير قابلة للكشف من الهيم A، ولكن مستويات قابلة للكشف من الهيم O. تُلاحظ نتائج مماثلة لدى المرضى الذين يعانون من طفرات حذف جين COX15 ، مما يُشير إلى دور وظيفي مُشابه لـ COX15 في ميتوكوندريا الثدييات، وآلية مرضية مُشابهة لنقص إنزيم COX. [ 8 ] في المُركّب الرابع من سلسلة التنفس، يُعدّ الهيم A ضروريًا للطيّ الصحيح للوحدة الفرعية Cox 1 والتجميع اللاحق. يُؤدي نقص تكوين الهيم A ونقص إنزيم COX الوظيفي إلى خلل في نقل الإلكترون والفسفرة التأكسدية . [ 13 ] يعد تكوين متعدد الوحدات لـ COX15 أمرًا مهمًا لتخليق الهيم A و/أو نقله إلى COX الناضج. [ 12 ]
الأهمية السريرية
يُعد نقص إنزيم السيتوكروم سي أوكسيداز (COX) أحد أكثر أسباب اضطرابات سلسلة نقل الإلكترون شيوعًا لدى البشر. ولذلك، في الأعضاء والأنسجة التي تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، مثل أنسجة الدماغ والشبكية، تظهر طفرات في جين COX15 ، مما يؤدي إلى ظهور أنماط سريرية مختلفة، مثل اعتلال عضلة القلب الضخامي المبكر والمميت ، [ 8 ] ومتلازمة لي ، [ 10 ] واعتلال الدماغ . [ 14 ] تشمل علامات وأعراض هذه الأمراض التي قد تظهر: الحماض اللبني ، والترنح ، وانخفاض التوتر العضلي ، والنوبات ، وضيق التنفس ، والتخلف النفسي الحركي ، وفقدان البصر ، واضطرابات حركة العين، وعسر البلع ، وآفات الجهاز العصبي المركزي . [ 15 ] [ 16 ] كما أُبلغ عن ارتباط اختلاف تسلسل جين COX15 بتحديد المخاطر الجينية للإصابة بمرض الزهايمر . [ 17 ]
التفاعلات
يرتبط COX15 بـ Shy1 في مركبات متميزة، ويؤثر وسم الطرف الكربوكسيلي لـ COX15 بشكل انتقائي على ارتباطه بمركبات وسيطة لتجميع سيتوكروم سي أوكسيداز (مركبات COA). كما يشكل COX15 مركبات مع COX1 الناضج ، وهو الوحدة الفرعية المستقبلة للهيم في COX، في غياب Shy1. [ 18 ] يتم تنظيم COX15 إيجابياً بواسطة مستويات الهيم داخل الخلايا عبر البروتين المرتبط بالهنتنغتين 1. [ 19 ]
مراجع
- 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000014919 – Ensembl ، مايو 2017
- 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000040018 – Ensembl ، مايو 2017
- ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- 1 2 3 بيتروزيلا ف، تيرنتي ف، فرنانديز ب، إيانا ب، كاروزو ر، زيفاني م (ديسمبر 1998). "تحديد وتوصيف الحمض النووي التكميلي البشري الخاص بـ BCS1 وPET112 وSCO1 وCOX15 وCOX11، وهي خمسة جينات تشارك في تكوين ووظيفة سلسلة التنفس الميتوكوندري". علم الجينوم . 54 (3): 494-504 . doi : 10.1006/geno.1998.5580 . PMID 9878253 .
- ↑ "Entrez Gene: COX15 COX15 homolog, cytochrome c oxidase assembly protein (yeast)" .
- 1 2 باروس إم إتش، كارلسون سي جي، غليروم دي إم، تزاغولوف إيه (مارس 2001). "دور الفيريدوكسين الميتوكوندري و Cox15p في هيدروكسلة الهيم O". رسائل FEBS . 492 ( 1-2 ): 133-138 . doi : 10.1016/s0014-5793(01)02249-9 . PMID 11248251. S2CID 21826949 .
- ١ ٢ ٣ أنتونيكا هـ، ماتمان أ، كارلسون سي جي، غليروم دي إم، هوفبور كي سي، ليري إس سي، كيناواي إن جي، شوبريدج إي إيه (يناير ٢٠٠٣). "تُحدث الطفرات في جين COX15 خللاً في مسار التخليق الحيوي للهيم في الميتوكوندريا، مما يُسبب اعتلال عضلة القلب الضخامي المميت ذو البداية المبكرة" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . ٧٢ (١): ١٠١-١١٤ . doi : 10.1086/345489 . PMC 378614. PMID 12474143 .
- ↑ ميريونسي م، فردائي م، تابعي س م، غفوري فرد س (يونيو 2016). "متلازمة لي المرتبطة بطفرة جديدة في جين COX15". مجلة طب الغدد الصماء والتمثيل الغذائي للأطفال . 29 (6): 741-744 . doi : 10.1515/jpem-2015-0396 . PMID 26959537. S2CID 28078188 .
- 1 2 أوكويندو سي إي، أنتونيكا إتش، شوبريدج إي إيه، ريردون دبليو، براون جي كي (يوليو 2004). "تُظهر الدراسات الوظيفية والوراثية أن الطفرة في جين COX15 قد تُسبب متلازمة لي" . مجلة علم الوراثة الطبية . 41 (7): 540-544 . doi : 10.1136/jmg.2003.017426 . PMC 1735852. PMID 15235026 .
- ↑ غليروم دي إم، موروف آي، جين سي، تزاغولوف إيه (يوليو 1997). "يشفر جين COX15 بروتينًا ميتوكوندريًا أساسيًا لتجميع سيتوكروم أوكسيداز الخميرة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 272 (30): 19088-94 . doi : 10.1074/jbc.272.30.19088 . PMID 9228094 .
- 1 2 سوينسون إس، كانون إيه، هاريس إن جيه، تايلور إن جي، فوكس جيه إل، خاليمونتشوك أو (مايو 2016). " تحليل خصائص تكوين القليل من الهيم أ سينثاز يوفر رؤى حول وظيفته في حقيقيات النوى" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 291 (19): 10411-25 . doi : 10.1074/jbc.M115.707539 . PMC 4858986. PMID 26940873 .
- ↑ كيم إتش جيه، خاليمونتشوك أو، سميث بي إم، وينج دي آر (سبتمبر 2012). "بنية ووظيفة وتجميع مراكز الهيم في معقدات التنفس الميتوكوندري" . مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - أبحاث الخلية الجزيئية . 1823 (9): 1604-1616 . doi : 10.1016/j.bbamcr.2012.04.008 . PMC 3601904. PMID 22554985 .
- ↑ الفاضل م، ليلكويست ي ب، ووترز ب ج، سنكلير ج، سترويز إ، مكفادين د، هندسون ج، هيامز ل، شوفنر ج، فالانس ه د (أبريل 2011). "اعتلال دماغي قلبي عند الرضع ناتج عن خلل في جين COX15: تقرير ومراجعة". المجلة الأمريكية لعلم الوراثة الطبية. الجزء أ . 155أ (4): 840-844 . doi : 10.1002/ajmg.a.33881 . PMID 21412973. S2CID 5541407 .
- ↑ "COX15 - بروتين تجميع سيتوكروم سي أوكسيداز، نظير COX15 - الإنسان العاقل - جين وبروتين COX15" . www.uniprot.org . تاريخ الاسترجاع: 22 أغسطس 2018 .
تتضمن هذه المقالة نصًا متاحًا بموجب ترخيص CC BY 4.0 . - ↑ " UniProt: قاعدة بيانات البروتينات العالمية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 45 (D1): D158– D169. يناير 2017. doi : 10.1093/nar/gkw1099 . PMC 5210571. PMID 27899622 .
- ↑ فيتالي م، فينتوريلي إي، غاليمبرتي د، بينيريني غاتا ل، سكاربيني إي، فينازي د (ديسمبر 2009). "تحليل الجينات المشفرة للوحدتين الفرعيتين 10 و15 من سيتوكروم سي أوكسيداز في مرض الزهايمر". مجلة النقل العصبي . 116 (12): 1635-1641 . doi : 10.1007/s00702-009-0324-8 . PMID 19826901. S2CID 21914035 .
- ↑ باريث ب، دينرلين س، ميك د.و، نيكولوف م، أورلاب هـ، ريلينغ ب (أكتوبر 2013). "إنزيم هيم أ سينثاز Cox15 يرتبط بمركبات وسيطة لتجميع سيتوكروم سي أوكسيداز أثناء نضج Cox1" ( ملف PDF) . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 33 (20): 4128-37 . doi : 10.1128/MCB.00747-13 . PMC 3811676. PMID 23979592 .
- ↑ وانغ ز، وانغ ي، هيغ إي إل (يناير 2009). "تنظيم مسار التخليق الحيوي للهيم أ: التنظيم التفاضلي لإنزيم سينثاز الهيم أ وإنزيم سينثاز الهيم أ في الخميرة Saccharomyces cerevisiae" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 284 (2): 839-47 . doi : 10.1074/jbc.M804167200 . PMC 2613620. PMID 18953022 .
للمزيد من القراءة
- بوجياني م، تيرنتي ف، فارينا ل، أوزيل ج، زيفاني م (مايو 2005). "طفرات جديدة في جين COX15 لدى مريض مصاب بمتلازمة لي ويعاني من نقص في إنزيم سيتوكروم سي أوكسيداز، وقد عاش لفترة طويلة" . مجلة علم الوراثة الطبية . 42 (5): e28. doi : 10.1136/jmg.2004.029926 . PMC 1736058. PMID 15863660 .
- كيناواي، إن جي، كاريرو-فالينزويلا، آر دي، إيوارت، جي، بالان، في كي، لايتولرز، آر، تشانغ، واي زد، باول، بي آر، كابالدي، آر إيه، بويست، إن آر (نوفمبر 1990). "أشكال متماثلة من سيتوكروم سي أوكسيداز لدى الثدييات: علاقتها بنقص سيتوكروم سي أوكسيداز لدى الإنسان" . مجلة أبحاث طب الأطفال . 28 (5): 529-535 . doi : 10.1203/00006450-199011000-00024 . PMID 2175025 .
- جالوريا ب، بيتينباو م، كونستانتوبولوس ك، شيلواخ ج (2008). "تعزيز تكاثر الخلايا في سلالات مختلفة من خلايا الثدييات عن طريق إدخال جين متماثل لكيناز معتمد على السيكلين" . مجلة BMC للتكنولوجيا الحيوية . 7 : 71. doi : 10.1186/1472-6750-7-71 . PMC 2164945. PMID 17945021 .
- أوكويندو، سي إي، أنتونيكا، إتش، شوبريدج، إي إيه، ريردون، دبليو، براون، جي كي (يوليو 2004). " دراسات وظيفية وجينية تُظهر أن الطفرة في جين COX15 قد تُسبب متلازمة لي" . مجلة علم الوراثة الطبية . 41 (7): 540-544 . doi : 10.1136/jmg.2003.017426 . PMC 1735852. PMID 15235026 .
- أنتونيكا هـ، ماتمان أ، كارلسون سي جي، غليروم دي إم، هوفبور كي سي، ليري إس سي، كيناواي إن جي، شوبريدج إي إيه (يناير 2003). "تُحدث الطفرات في جين COX15 خللاً في مسار التخليق الحيوي للهيم في الميتوكوندريا، مما يؤدي إلى اعتلال عضلة القلب الضخامي المميت ذي البداية المبكرة" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 72 (1): 101-114 . doi : 10.1086/345489 . PMC 378614. PMID 12474143 .
روابط خارجية
- موقع جينوم COX15 البشري وصفحة تفاصيل جين COX15 في متصفح جينوم UCSC .
- الجينات الموجودة على الكروموسوم البشري رقم 10
