Введение
Белки млекопитающих, обнаруженные у Homo sapiens. ACADM (ацил-КоА дегидрогеназа, C4 – C12 прямоцепочечная) – это ген, который содержит инструкции для производства фермента, называемого ацил-КоА дегидрогеназой, важного для расщепления (деградации) определенной группы жиров, называемых жирными кислотами средней цепи. Эти жирные кислоты содержатся в продуктах питания, таких как молоко и некоторые масла, а также запасаются в жировой ткани организма. Жирные кислоты средней цепи также образуются при расщеплении более крупных жирных кислот. Фермент ацил-КоА дегидрогеназа для жирных кислот средней цепи (ACADM) необходим для преобразования этих конкретных жирных кислот в энергию, особенно в периоды голодания. Фермент ACADM функционирует в митохондриях – центрах выработки энергии внутри клеток. Он содержится в митохондриях различных типов тканей, особенно в печени. Ген ACADM расположен на коротком (p) плече хромосомы 1 в позиции 31, от 75 902 302 до 75 941 203 пар оснований.
ACADM (acyl Coenzyme A dehydrogenase, C 4 to C 12 straight chain) is a gene that provides instructions for making an enzyme called acyl coenzyme A dehydrogenase that is important for breaking down (degrading) a certain group of fats called medium chain fatty acids. These fatty acids are found in foods such as milk and certain oils, and they are also stored in the body's fat tissue. Medium chain fatty acids are also produced when larger fatty acids are degraded. The acyl coenzyme A dehydrogenase for medium chain fatty acids (ACADM) enzyme is essential for converting these particular fatty acids to energy, especially during periods without food (fasting). The ACADM enzyme functions in mitochondria, the energy producing centers within cells. It is found in the mitochondria of several types of tissues, particularly the liver. The ACADM gene is located on the short (p) arm of chromosome 1 at position 31, from base pair 75,902,302 to base pair 75,941,203.
Структура
Белок, кодируемый геном ACADM, имеет размер около 47 кДа и состоит из 421 аминокислоты.
Функция
Фермент LCAD катализирует большую часть бета-окисления жирных кислот, формируя транс-двойную связь между углеродами C2 и C3 в молекуле жирной кислоты. MCAD работает с жирными кислотами с длинной цепью, обычно от C4 до C12 ацил-КоА. Окисление жирных кислот позволяет экономить глюкозу в условиях голодания и необходимо для метаболизма аминокислот, что критически важно для поддержания достаточного производства глюкозы. Кроме того, MCAD участвует в метаболизме жирных кислот и сигнальном пути PPAR.
Клиническое значение
Дефицит ацил-КоА дегидрогеназы средней цепи может быть вызван мутациями в гене ACADM. Было выявлено более 54 мутаций гена ACADM, вызывающих дефицит ацил-КоА дегидрогеназы средней цепи. Многие из этих мутаций приводят к замене аминокислотного остатка в ферменте ACADM. Наиболее распространенная замена аминокислоты – замена лизина на глутаминовую кислоту в позиции 329 аминокислотной цепи фермента (также обозначается как Lys329Glu или K329E). Эта мутация и другие замены аминокислот изменяют структуру фермента, снижая или полностью подавляя его активность. Другие мутации приводят к удалению или дупликации части гена ACADM, что вызывает образование нестабильного фермента, не способного выполнять свою функцию. При недостатке функционального фермента ACADM среднецепочечные жирные кислоты не могут расщепляться и перерабатываться. В результате эти жиры не преобразуются в энергию, что может привести к характерным симптомам этого заболевания, таким как слабость (летаргия) и низкий уровень глюкозы в крови. Уровень среднецепочечных жирных кислот или продуктов их неполного распада может повышаться в тканях, повреждая печень и мозг и вызывая более серьезные осложнения.