بروتين شبيه بالدينامين 120 كيلو دالتون
An Error has occured retrieving Wikidata item for infoboxبروتين شبيه بالدينامين 120 كيلو دالتون ، الميتوكوندريا هو بروتين يتم ترميزه في البشر بواسطة جين أوبا-1 OPA1 . [1] [2] ينظم هذا البروتين اندماج الميتوكوندريا وهيكل الكرستاي في غشاء الميتوكوندريا الداخلي (IMM) ويساهم في تخليق ATP ، وموت الخلايا المبرمج [3] [4] [5] ، والميتوكوندريا الصغيرة المستديرة. [6] يعتقدج أن طفرات في هذا الجين تتسبب في ضمور العصب البصري السائد (DOA) ، مما يؤدي إلى فقدان البصر والسمع وتقلص العضلات والخلل الوظيفي المرتبط بذلك. [2] [3] [7]
البنية
تم الإبلاغ عن ثمانية متغيرات متصاوغة ترميز مختلفة ، ناتجة عن التضفير البديل لـ exon 4 واثنين من الإكسونين الجديدين المسميان 4b و 5b ، لهذا الجين. [8] تندرج تحت نوعين من الأشكال المتصاوغة : متصاوغة طويلة (L-OPA1) ، والتي ترتبط بـ IMM ، و متصاوغة قصيرة (S-OPA1) ، والتي تتمركز في الفضاء بين الغشاء (IMS) بالقرب من الغشاء الخارجي للميتوكوندريا (OMM). [9] يتكون S-OPA1 عن طريق التحلل البروتيني لـ L-OPA1 في مواقع الانقسام S1 و S2 ، مما يؤدي إلى إزالة مجال الغشاء. [10]
الوظيفة
هذا المنتج الجيني هو بروتين ميتوكوندريا مشفر نوويًا يشبه بروتين الGTPases المرتبط بالدينامين. إنه أحد مكونات شبكة الميتوكوندريا. [8] يتمركز بروتين أوبا-1 في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، حيث ينظم اندماج الميتوكوندريا وهيكل الكرستاي. [11] يتوسط أوبا-1 اندماج الميتوكوندريا بالتعاون مع ميتوفوسين 1 mitofusins وميتوفوسين 2 ويشارك في إعادة تشكيل الكريستاي عن طريق التخلص من اثنين L-OPA1 وواحد S-OPA1 ، والتي تتفاعل بعد ذلك مع مجمعات البروتين الأخرى لتغيير بنية الكريستاي . [12] [13] تساهم وظيفة الكرستاي أيضًا في دورها في الفسفرة التأكسدية والاستماتة ، حيث إنها ضرورية للحفاظ على نشاط الميتوكوندريا أثناء توفر الركيزة منخفضة الطاقة. [3] [4] [10] علاوة على ذلك ، فإن استقرار كرستيات الميتوكوندريا بواسطة OPA1 يحمي من اختلال وظائف الميتوكوندريا ، وإطلاق السيتوكروم ج ، وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية ، وبالتالي منع موت الخلايا. [14] يمكن لناقلات الميتوكوندريا SLC25A الكشف عن هذه المستويات المنخفضة وتقوم بتحفيز أوليجومرة OPA1 (طرد أوبا-1) ، مما يؤدي إلى إحكام الكريستاي ، وتعزيز تجميع سينثاز ATP ، وزيادة إنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP . [4] الإجهاد الناجم عن استجابة موت الخلايا المبرمج يمكن أن يتداخل مع أوليجومرة أوبا-1 ويمنع التحام الميتوكوندريا. [5]
الأهمية السريرية
ترتبط الطفرات في هذا الجين بضمور العصب البصري من النوع 1 ، وهو اعتلال عصبي بصري موروث بشكل سائد يؤدي إلى فقدان تدريجي لحدة البصر ، مما يسبب في كثير من الحالات إلى العمى . [8] وقد تم تتبع الضمور البصري السائد (DOA) وعلى وجه الخصوص إلى طفرات في مجال جي تي باز في أوبا-1 ، مما يؤدي إلى فقدان السمع الحسي العصبي ، والرنح ، والاعتلال العصبي الحسي الحركي ، وشلل العين الخارجي التدريجي ، واعتلال عضلي الميتوكوندريا. [11] [15] نظرًا لأن الطفرات يمكن أن تؤدي إلى تدهور ألياف العصب السمعي ، فإن غرسات القوقعة الصناعية توفر وسيلة علاجية لتحسين عتبات السمع وإدراك الكلام لدى المرضى الذين يعانون من فقدان السمع المتسبب من OPA1. [3]
قد يرتبط اندماج الميتوكوندريا الذي يشمل أوبا-1 و MFN2 بمرض باركنسون . [15]
التفاعلات
ثبت أن OPA1 يتفاعل مع:
- ناقلات النوكليوتيدات ، [12]
- سينسيز ATP ، [4]
- CHCHD3 ، [4]
- ميتوفيلين ، [4]
- بروهيبيتين ، [4]
- SAMM50 ، [4]
- SLC25A . [4]
أنظر أيضا
- اعتلال الأعصاب البصري Kjer
المراجع
- ^ "Demonstration of a founder effect and fine mapping of dominant optic atrophy locus on 3q28-qter by linkage disequilibrium method: a study of 38 British Isles pedigrees". Human Genetics. ج. 102 ع. 1: 79–86. يناير 1998. DOI:10.1007/s004390050657. PMID:9490303.
- ^ أ ب "Entrez Gene: OPA1 optic atrophy 1 (autosomal dominant)". مؤرشف من الأصل في 2023-02-28.
- ^ أ ب ت ث "OPA1-related auditory neuropathy: site of lesion and outcome of cochlear implantation". Brain. ج. 138 ع. Pt 3: 563–76. مارس 2015. DOI:10.1093/brain/awu378. PMID:25564500.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ أ ب ت ث ج ح خ د ذ "OPA1-dependent cristae modulation is essential for cellular adaptation to metabolic demand". The EMBO Journal. ج. 33 ع. 22: 2676–91. نوفمبر 2014. DOI:10.15252/embj.201488349. PMID:25298396.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ أ ب "The i-AAA protease YME1L and OMA1 cleave OPA1 to balance mitochondrial fusion and fission". The Journal of Cell Biology. ج. 204 ع. 6: 919–29. مارس 2014. DOI:10.1083/jcb.201308006. PMID:24616225.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ "Quantification of mitochondrial morphology in neurites of dopaminergic neurons using multiple parameters". J Neurosci Methods. ج. 262: 56–65. 2016. DOI:10.1016/j.jneumeth.2016.01.008. PMID:26777473.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ "Syndromic parkinsonism and dementia associated with OPA1 missense mutations". Annals of Neurology. ج. 78 ع. 1: 21–38. مارس 2015. DOI:10.1002/ana.24410. PMID:25820230.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ أ ب ت "Entrez Gene: OPA1 optic atrophy 1 (autosomal dominant)". مؤرشف من الأصل في 2023-02-28.
- ^ "Extramitochondrial OPA1 and adrenocortical function" (PDF). Molecular and Cellular Endocrinology. ج. 381 ع. 1–2: 70–9. ديسمبر 2013. DOI:10.1016/j.mce.2013.07.021. PMID:23906536. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2023-02-28.
- ^ أ ب "The i-AAA protease YME1L and OMA1 cleave OPA1 to balance mitochondrial fusion and fission". The Journal of Cell Biology. ج. 204 ع. 6: 919–29. مارس 2014. DOI:10.1083/jcb.201308006. PMID:24616225.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ أ ب "OPA1-related auditory neuropathy: site of lesion and outcome of cochlear implantation". Brain. ج. 138 ع. Pt 3: 563–76. مارس 2015. DOI:10.1093/brain/awu378. PMID:25564500.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ أ ب "OPA1-dependent cristae modulation is essential for cellular adaptation to metabolic demand". The EMBO Journal. ج. 33 ع. 22: 2676–91. نوفمبر 2014. DOI:10.15252/embj.201488349. PMID:25298396.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ "The effect of OPA1 on mitochondrial Ca²⁺ signaling". PLOS ONE. ج. 6 ع. 9: e25199. 2011. DOI:10.1371/journal.pone.0025199. PMID:21980395.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ "The OPA1-dependent mitochondrial cristae remodeling pathway controls atrophic, apoptotic, and ischemic tissue damage". Cell Metabolism. ج. 21 ع. 6: 834–44. يونيو 2015. DOI:10.1016/j.cmet.2015.05.007. PMID:26039448.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة) - ^ أ ب "Syndromic parkinsonism and dementia associated with OPA1 missense mutations". Annals of Neurology. ج. 78 ع. 1: 21–38. مارس 2015. DOI:10.1002/ana.24410. PMID:25820230.
{{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف|PMCID=تم تجاهله يقترح استخدام|pmc=(مساعدة)
للقراءة المتعمقة
- Olichon A، Guillou E، Delettre C، Landes T، Arnauné-Pelloquin L، Emorine LJ، Mils V، Daloyau M، Hamel C، Amati-Bonneau P، Bonneau D، Reynier P، Lenaers G، Belenguer P (2006). "Mitochondrial dynamics and disease, OPA1". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Cell Research. ج. 1763 ع. 5–6: 500–9. DOI:10.1016/j.bbamcr.2006.04.003. PMID:16737747.
- Pawlikowska P، Orzechowski A (2007). "[Role of transmembrane GTPases in mitochondrial morphology and activity]". Postepy Biochemii. ج. 53 ع. 1: 53–9. PMID:17718388.
- Nagase T، Ishikawa K، Miyajima N، Tanaka A، Kotani H، Nomura N، Ohara O (فبراير 1998). "Prediction of the coding sequences of unidentified human genes. IX. The complete sequences of 100 new cDNA clones from brain which can code for large proteins in vitro". DNA Research. ج. 5 ع. 1: 31–9. DOI:10.1093/dnares/5.1.31. PMID:9628581.
- Johnston RL، Seller MJ، Behnam JT، Burdon MA، Spalton DJ (يناير 1999). "Dominant optic atrophy. Refining the clinical diagnostic criteria in light of genetic linkage studies". Ophthalmology. ج. 106 ع. 1: 123–8. DOI:10.1016/S0161-6420(99)90013-1. PMID:9917792.
- Delettre C، Lenaers G، Griffoin JM، Gigarel N، Lorenzo C، Belenguer P، Pelloquin L، Grosgeorge J، Turc-Carel C، Perret E، Astarie-Dequeker C، Lasquellec L، Arnaud B، Ducommun B، Kaplan J، Hamel CP (أكتوبر 2000). "Nuclear gene OPA1, encoding a mitochondrial dynamin-related protein, is mutated in dominant optic atrophy". Nature Genetics. ج. 26 ع. 2: 207–10. DOI:10.1038/79936. PMID:11017079. S2CID:24514847.
- Alexander C، Votruba M، Pesch UE، Thiselton DL، Mayer S، Moore A، Rodriguez M، Kellner U، Leo-Kottler B، Auburger G، Bhattacharya SS، Wissinger B (أكتوبر 2000). "OPA1, encoding a dynamin-related GTPase, is mutated in autosomal dominant optic atrophy linked to chromosome 3q28". Nature Genetics. ج. 26 ع. 2: 211–5. DOI:10.1038/79944. PMID:11017080. S2CID:8314863.
- Toomes C، Marchbank NJ، Mackey DA، Craig JE، Newbury-Ecob RA، Bennett CP، Vize CJ، Desai SP، Black GC، Patel N، Teimory M، Markham AF، Inglehearn CF، Churchill AJ (يونيو 2001). "Spectrum, frequency and penetrance of OPA1 mutations in dominant optic atrophy". Human Molecular Genetics. ج. 10 ع. 13: 1369–78. DOI:10.1093/hmg/10.13.1369. PMID:11440989.
- Thiselton DL، Alexander C، Morris A، Brooks S، Rosenberg T، Eiberg H، Kjer B، Kjer P، Bhattacharya SS، Votruba M (نوفمبر 2001). "A frameshift mutation in exon 28 of the OPA1 gene explains the high prevalence of dominant optic atrophy in the Danish population: evidence for a founder effect". Human Genetics. ج. 109 ع. 5: 498–502. DOI:10.1007/s004390100600. PMID:11735024. S2CID:23854938.
- Delettre C، Griffoin JM، Kaplan J، Dollfus H، Lorenz B، Faivre L، Lenaers G، Belenguer P، Hamel CP (ديسمبر 2001). "Mutation spectrum and splicing variants in the OPA1 gene". Human Genetics. ج. 109 ع. 6: 584–91. DOI:10.1007/s00439-001-0633-y. PMID:11810270. S2CID:19099209.
- Aung T، Ocaka L، Ebenezer ND، Morris AG، Krawczak M، Thiselton DL، Alexander C، Votruba M، Brice G، Child AH، Francis PJ، Hitchings RA، Lehmann OJ، Bhattacharya SS (يناير 2002). "A major marker for normal tension glaucoma: association with polymorphisms in the OPA1 gene". Human Genetics. ج. 110 ع. 1: 52–6. DOI:10.1007/s00439-001-0645-7. PMID:11810296. S2CID:20733038.
- Misaka T، Miyashita T، Kubo Y (مايو 2002). "Primary structure of a dynamin-related mouse mitochondrial GTPase and its distribution in brain, subcellular localization, and effect on mitochondrial morphology". The Journal of Biological Chemistry. ج. 277 ع. 18: 15834–42. DOI:10.1074/jbc.M109260200. PMID:11847212.
- Thiselton DL، Alexander C، Taanman JW، Brooks S، Rosenberg T، Eiberg H، Andreasson S، Van Regemorter N، Munier FL، Moore AT، Bhattacharya SS، Votruba M (يونيو 2002). "A comprehensive survey of mutations in the OPA1 gene in patients with autosomal dominant optic atrophy". Investigative Ophthalmology & Visual Science. ج. 43 ع. 6: 1715–24. PMID:12036970.
- Aung T، Ocaka L، Ebenezer ND، Morris AG، Brice G، Child AH، Hitchings RA، Lehmann OJ، Bhattacharya SS (مايو 2002). "Investigating the association between OPA1 polymorphisms and glaucoma: comparison between normal tension and high tension primary open angle glaucoma". Human Genetics. ج. 110 ع. 5: 513–4. DOI:10.1007/s00439-002-0711-9. PMID:12073024. S2CID:13588421.
- Olichon A، Emorine LJ، Descoins E، Pelloquin L، Brichese L، Gas N، Guillou E، Delettre C، Valette A، Hamel CP، Ducommun B، Lenaers G، Belenguer P (يوليو 2002). "The human dynamin-related protein OPA1 is anchored to the mitochondrial inner membrane facing the inter-membrane space". FEBS Letters. ج. 523 ع. 1–3: 171–6. DOI:10.1016/S0014-5793(02)02985-X. PMID:12123827. S2CID:45592235.
- Marchbank NJ، Craig JE، Leek JP، Toohey M، Churchill AJ، Markham AF، Mackey DA، Toomes C، Inglehearn CF (أغسطس 2002). "Deletion of the OPA1 gene in a dominant optic atrophy family: evidence that haploinsufficiency is the cause of disease". Journal of Medical Genetics. ج. 39 ع. 8: 47e–47. DOI:10.1136/jmg.39.8.e47. PMC:1735190. PMID:12161614.
- Satoh M، Hamamoto T، Seo N، Kagawa Y، Endo H (يناير 2003). "Differential sublocalization of the dynamin-related protein OPA1 isoforms in mitochondria". Biochemical and Biophysical Research Communications. ج. 300 ع. 2: 482–93. DOI:10.1016/S0006-291X(02)02874-7. PMID:12504110.
- Olichon A، Baricault L، Gas N، Guillou E، Valette A، Belenguer P، Lenaers G (مارس 2003). "Loss of OPA1 perturbates the mitochondrial inner membrane structure and integrity, leading to cytochrome c release and apoptosis". The Journal of Biological Chemistry. ج. 278 ع. 10: 7743–6. DOI:10.1074/jbc.C200677200. PMID:12509422.
- Shimizu S، Mori N، Kishi M، Sugata H، Tsuda A، Kubota N (فبراير 2003). "A novel mutation in the OPA1 gene in a Japanese patient with optic atrophy". American Journal of Ophthalmology. ج. 135 ع. 2: 256–7. DOI:10.1016/S0002-9394(02)01929-3. PMID:12566046.
- Alavi، MV؛ Fuhrmann، N (2013). "Dominant optic atrophy, OPA1, and mitochondrial quality control: understanding mitochondrial network dynamics". Molecular Neurodegeneration. ج. 8:32: 32. DOI:10.1186/1750-1326-8-32. PMC:3856479. PMID:24067127.
