Ген COQ7 и роль в биосинтезе убихинона и регуляции клеточного стресса
COQ7
Ген COQ7 человека: кодирует гидроксилазу деметоксиубихинона, важный фермент биосинтеза убихинона. Роль в митохондриальной функции и координации железа.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
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.
Protein coding gene in humans
Mitochondrial 5 demethoxyubiquinone hydroxylase (DMQ hydroxylase), also known as coenzyme Q7, hydroxylase, is an enzyme that in humans is encoded by the COQ7 gene. The clk 1 (clock 1) gene encodes this protein that is necessary for ubiquinone biosynthesis in the worm Caenorhabditis elegans and other eukaryotes. The mouse version of the gene is called mclk 1 and the human, fruit fly and yeast homolog COQ7 (coenzyme Q biosynthesis protein 7). CLK 1 is not to be confused with the unrelated human protein CLK1 which plays a role in RNA splicing.
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).
The protein has two repeats of approximately 90 amino acids, that contain two conserved motifs predicted to be important for coordination of iron. The structure and function of the gene are highly conserved among different species. The C. elegans protein contains 187 amino acid residues (20 kilodaltons), the human homolog 217 amino acid residues (24 kilodaltons, gene consisting of six exons spanning 11 kb and located on chromosome 16).
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.
Ubiquinone is a small redox active lipid that is found in most cellular membranes where it acts as a cofactor in numerous cellular redox processes, including mitochondrial electron transport. As a cofactor, ubiquinone is often involved in processes that produce reactive oxygen species (ROS). In addition, ubiquinone is one of the main endogenous antioxidants of the cell. The CLK 1 enzyme is responsible for the hydroxylation of 5 demethoxyubiquinone to 5 hydroxyubiquinone. It has been shown that mutations in the gene are associated with increased lifespan.
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.
CLK 1 and COQ7 predominantly localise to mitochondria to participate in the ubiquinone biosynthetic pathway which is found there. However, a small pool of CLK 1 and COQ7 translocates to the nucleus in response to the production of ROS by normally functioning mitochondria in both worms and human cells, respectively. Translocation of CLK 1 and COQ7 represents a mitochondrial to nuclear retrograde signalling pathway that acts to suppress mitochondrial stress responses. The mitochondrial and nuclear pools of CLK 1 are thought to contribute independently to worm lifespan regulation. The nuclear form of CLK 1 and COQ7 is thought to regulate gene expression through an unidentified mechanism.