NDUFA11

إنزيم نازع هيدروجين NADH [يوبيكوينون] 1 ألفا، الوحدة الفرعية 11، هو إنزيم يُشفَّر في الإنسان بواسطة جين NDUFA11 . ^{[ 4 ]} بروتين NDUFA11 هو وحدة فرعية من نازع هيدروجين NADH (يوبيكوينون) ، الموجود في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، وهو أكبر معقدات سلسلة نقل الإلكترون الخمسة. ^{[ 5 ] [ 6 ]} غالبًا ما تؤدي الطفرات في الوحدات الفرعية لنازع هيدروجين NADH (يوبيكوينون)، المعروف أيضًا باسم المعقد الأول ، إلى أمراض تنكسية عصبية معقدة مثل متلازمة لي . ترتبط الطفرات في هذا الجين بنقص حاد في المعقد الأول للميتوكوندريا. ^{[ 7 ]}

يقع جين NDUFA11 على الذراع القصير للكروموسوم 19 في الموضع 13.3، ويمتد على طول 12738 زوجًا من القواعد النيتروجينية. ^{[ 7 ]} ينتج هذا الجين بروتينًا بوزن 15 كيلو دالتون، يتكون من 141 حمضًا أمينيًا . ^{[ 8 ] [ 9 ]} يُعد NDUFA11 وحدة فرعية من إنزيم نازع هيدروجين NADH (يوبيكوينون) ، وهو أكبر معقدات التنفس الخلوي. يتميز هذا الإنزيم ببنية على شكل حرف L، حيث يحتوي على نطاق غشائي طويل كاره للماء ، ونطاق محب للماء في الذراع المحيطي، والذي يضم جميع مراكز الأكسدة والاختزال المعروفة وموقع ارتباط NADH. ^{[ 5 ]} لوحظ أن النطاق الكاره للماء في الطرف الأميني لديه القدرة على الانطواء على شكل حلزون ألفا يمتد عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا، بينما يتفاعل النطاق المحب للماء في الطرف الكربوكسيلي مع الوحدات الفرعية الكروية للمركب الأول. يشير التركيب المحفوظ للغاية المكون من نطاقين إلى أن هذه السمة ضرورية لوظيفة البروتين، وأن النطاق الكاره للماء يعمل كمرساة لمركب نازعة هيدروجين NADH (يوبيكوينون) في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا. يُعد NDUFA11 أحد حوالي 31 وحدة فرعية كارهة للماء تُشكل المنطقة العابرة للغشاء في المركب الأول، ولكنه وحدة فرعية مساعدة يُعتقد أنها لا تشارك في التحفيز. ^{[ 10 ]} التركيب الثانوي المتوقع هو في الأساس حلزون ألفا، ولكن النصف الكربوكسيلي الطرفي من البروتين لديه قدرة عالية على اتخاذ شكل حلزون ملتف. يحتوي الجزء الأميني الطرفي على صفيحة بيتا افتراضية غنية بالأحماض الأمينية الكارهة للماء، والتي قد تعمل كإشارة استيراد للميتوكوندريا. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 11 ]}

يشفر جين NDUFA11 البشري وحدة فرعية من المركب الأول لسلسلة التنفس ، والذي ينقل الإلكترونات من NADH إلى يوبيكوينون . ^{[ 7 ]} يرتبط NADH بالمركب الأول وينقل إلكترونين إلى حلقة الأيزوالوكسازين في الذراع الاصطناعية للفلافين أحادي النوكليوتيد (FMN) لتكوين FMNH₂ _. تنتقل الإلكترونات عبر سلسلة من تجمعات الحديد والكبريت (Fe-S) في الذراع الاصطناعية، وصولًا إلى الإنزيم المساعد Q10 (CoQ)، الذي يُختزل إلى يوبيكوينول (CoQH₂ ₎ . يُغير تدفق الإلكترونات حالة الأكسدة والاختزال للبروتين، مما يؤدي إلى تغيير في بنيته وانزياح في قيمة pKa للسلسلة الجانبية القابلة للتأين، والتي بدورها تضخ أربعة أيونات هيدروجين خارج مصفوفة الميتوكوندريا. ^{[ 5 ]}

تؤدي الطفرات في جين NDUFA11 وجينات أخرى لوحدات المركب الأول إلى نقص في المركب الأول للميتوكوندريا، وهو مرض وراثي متنحي. يُظهر المرضى الذين يحملون هذه الطفرات طيفًا واسعًا من الاضطرابات السريرية والأنماط الظاهرية، بما في ذلك أمراض مميتة في فترة حديثي الولادة، واضطرابات تنكسية عصبية تظهر في مرحلة البلوغ، وتضخم الرأس المصحوب بضمور المادة البيضاء التدريجي ، واعتلال دماغي غير محدد ، واعتلال عضلة القلب الضخامي ، واعتلال عضلي ، وأمراض الكبد ، ومتلازمة لي ، واعتلال العصب البصري الوراثي لليبر ، وبعض أشكال مرض باركنسون . لا توجد علاقة واضحة بين النمط الجيني والنمط الظاهري، ولكن معظم الحالات تنتج عن طفرات في الجينات المشفرة نوويًا وليس في الجينات المشفرة ميتوكوندريًا. ^{[ 12 ]}

تتضمن هذه المقالة نصًا من المكتبة الوطنية الأمريكية للطب ، وهو متاح للعموم .