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.

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.