MT-ND5(线粒体NADH脱氢酶亚基5)是线粒体呼吸链复合物I(NADH脱氢酶复合物)的一个关键组成部分,由线粒体基因组编码。复合物I是氧化磷酸化系统的第一个酶,负责将NADH的电子传递至泛醌,同时将质子泵出线粒体内膜,为ATP合成提供能量。MT-ND5作为复合物I的核心亚基之一,直接参与电子传递和质子泵功能,对维持细胞能量代谢至关重要。MT-ND5属于线粒体NADH脱氢酶基因家族(MT-ND家族),该家族包括7个线粒体编码的亚基(ND1-ND6和ND4L),共同构成复合物I的疏水核心模块,负责电子传递和能量转换。这些基因的特点是均由线粒体DNA编码,突变率较高且母系遗传。MT-ND5的突变会严重影响复合物I的组装和功能,导致线粒体功能障碍。常见的致病突变包括m.13513G>A和m.13045A>C等,这些突变与多种线粒体疾病相关,如Leigh综合征(一种严重的神经退行性疾病)、MELAS综合征(线粒体脑肌病伴乳酸酸中毒和卒中样发作)和Leber遗传性视神经病变(LHON)。这些疾病通常表现为肌肉无力、神经退行性变、视力丧失和乳酸酸中毒等症状。MT-ND5表达异常(过高或过低)都会破坏氧化磷酸化平衡,导致活性氧(ROS)过度产生,进而引发细胞凋亡或加速衰老。过表达可能增加电子漏泄和氧化应激,而低表达则直接削弱ATP生成能力。MT-ND5的功能障碍还会影响其他代谢途径,如通过改变NAD+/NADH比率干扰糖酵解和三羧酸循环,并可能激活AMPK等能量感应通路。由于线粒体基因的高突变率,MT-ND5的变异在进化研究和疾病诊断中具有重要意义,其突变筛查已成为多种线粒体疾病的常规检测项目。
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无
MT-ND5基因(以及对应的蛋白质)的细胞分布位置:
MT-ND5基因的本体(GO)信息:
名称 |
---|
Metabolism |
Respiratory electron transport |
Respiratory electron transport, ATP synthesis by chemiosmotic coupling, and heat production by uncoupling proteins |
The citric acid (TCA) cycle and respiratory electron transport |
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