Введение

Митохондриальная 5-деметоксиубихиноновая гидроксилаза (DMQ гидроксилаза), также известная как гидроксилаза коэнзима Q7, — это фермент, кодируемый геном COQ7 у человека. Ген clk-1 (clock 1) кодирует этот белок, необходимый для биосинтеза убихинона у нематоды Caenorhabditis elegans и других эукариот. Мышиный вариант гена называется mclk-1, а гомологи человека, дрозофилы и дрожжей – COQ7 (белок 7 биосинтеза коэнзима Q). CLK-1 не следует путать с неродственным человеческим белком CLK1, который играет роль в сплайсинге РНК.

Структура

Белок содержит два повтора, каждый примерно из 90 аминокислот, включающих два консервативных мотива, предсказанных как важные для координации железа. Структура и функция гена высоко консервативны у различных видов. Белок *C. elegans* состоит из 187 аминокислотных остатков (20 килодальтон), а его человеческий гомолог – из 217 аминокислотных остатков (24 килодальтон, ген состоит из шести экзонов общей протяженностью 11 кб и расположен на 16-й хромосоме).

Функция митохондрий

Убихинон — это небольшой окислительно-восстановительный липид, присутствующий в большинстве клеточных мембран, где он выступает в качестве кофактора в многочисленных клеточных окислительно-восстановительных процессах, включая митохондриальный транспорт электронов. Как кофактор, убихинон часто участвует в процессах, приводящих к образованию реактивных форм кислорода (РФК). Кроме того, убихинон является одним из основных эндогенных антиоксидантов клетки. Фермент CLK1 отвечает за гидроксилирование 5-деметоксиубихинона в 5-гидроксиубихинон. Показано, что мутации в этом гене связаны с увеличением продолжительности жизни.

Ядерная функция

CLK 1 и COQ7 преимущественно локализуются в митохондриях для участия в биосинтетическом пути убиквинонов, который там протекает. Однако небольшая часть CLK 1 и COQ7 перемещается в ядро в ответ на образование активных форм кислорода (ROS) нормально функционирующими митохондриями как у червей, так и в клетках человека. Транслокация CLK 1 и COQ7 представляет собой митохондриально-ядерный путь ретроградной сигнализации, который подавляет митохондриальные стрессовые реакции. Предполагается, что митохондриальные и ядерные пулы CLK 1 вносят независимый вклад в регуляцию продолжительности жизни червей. Считается, что ядерная форма CLK 1 и COQ7 регулирует экспрессию генов посредством неидентифицированного механизма.