SERAC1

Protein 1 sa serinskim aktivnim mjestom ili protein SERAC1 jest protein koji je kod ljudi kodiran genom SERAC1.^[5][6][7] Protein kodiran ovim genom je protein za remodeliranje fosfatidilglicerola, koji se nalazi na spoju mitohondrija i endoplazmatskog retikuluma, gdje posreduje u razmjeni fosfolipida. Kodirani protein ima važnu ulogu u funkciji mitohondrija i prometu unutarćelijskog holesterola. Defekti ovog gena su uzrok 3-metilglutakonske acidurije sa gluhoćom, encefalopatijom i Leighovim sindromom (MEGDEL). Za ovaj gen su pronađene dvije varijante transkripta, jedna koja protein-kodirajuća, a druga nekodirajuća.^[5]

SERAC1
Identifikatori
Aliasi	SERAC1
Vanjski ID-jevi	OMIM: 614725 MGI: 2447813 HomoloGene: 41900 GeneCards: SERAC1
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 6 (čovjek)[1] Bend 6q25.3 Početak 158,109,519 bp[1] Kraj 158,168,280 bp[1]
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 17 (miš)[2] Bend 17 A1|17 3.67 cM Početak 6,092,471 bp[2] Kraj 6,130,016 bp[2]
Ontologija gena Molekularna funkcija • molekularna funkcija Ćelijska komponenta • integral component of membrane • membrana • mitohondrija • Endoplazmatski retikulum • mitochondria-associated endoplasmic reticulum membrane • GO:0005578 Vanćelijski matriks Biološki proces • phospholipid biosynthetic process • lipid metabolism • intracellular cholesterol transport • phosphatidylglycerol acyl-chain remodeling • extracellular matrix organization Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	84947	321007
Ensembl	ENSG00000122335	ENSMUSG00000015659
UniProt	Q96JX3	Q3U213
RefSeq (mRNK)	NM_032861	NM_001033127 NM_001111017 NM_177311 NM_001360148
RefSeq (bjelančevina)	NP_116250	NP_001104487 NP_796285 NP_001347077
Lokacija (UCSC)	Chr 6: 158.11 – 158.17 Mb	Chr 17: 6.09 – 6.13 Mb
PubMed pretraga	[3]	[4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 654 aminokiseline, а molekulska težina 74.147 Da.^[8]

• C: Cistein
• D: Asparaginska kiselina
• E: Glutaminska kiselina
• F: Fenilalanin
• G: Glicin
• H: Histidin
• I: Izoleucin
• K: Lizin
• L: Leucin
• M: Metionin
• N: Asparagin
• P: Prolin
• Q: Glutamin
• R: Arginin
• S: Serin
• T: Treonin
• V: Valin
• W: Triptofan
• Y: Tirozin

10		20		30		40		50
MSLAAYCVIC		CRRIGTSTSP		PKSGTHWRDI		RNIIKFTGSL		ILGGSLFLTY
EVLALKKAVT		LDTQVVEREK		MKSYIYVHTV		SLDKGENHGI		AWQARKELHK
AVRKVLATSA		KILRNPFADP		FSTVDIEDHE		CAVWLLLRKS		KSDDKTTRLE
AVREMSETHH		WHDYQYRIIA		QACDPKTLIG		LARSEESDLR		FFLLPPPLPS
LKEDSSTEEE		LRQLLASLPQ		TELDECIQYF		TSLALSESSQ		SLAAQKGGLW
CFGGNGLPYA		ESFGEVPSAT		VEMFCLEAIV		KHSEISTHCD		KIEANGGLQL
LQRLYRLHKD		CPKVQRNIMR		VIGNMALNEH		LHSSIVRSGW		VSIMAEAMKS
PHIMESSHAA		RILANLDRET		VQEKYQDGVY		VLHPQYRTSQ		PIKADVLFIH
GLMGAAFKTW		RQQDSEQAVI		EKPMEDEDRY		TTCWPKTWLA		KDCPALRIIS
VEYDTSLSDW		RARCPMERKS		IAFRSNELLR		KLRAAGVGDR		PVVWISHSMG
GLLVKKMLLE		ASTKPEMSTV		INNTRGIIFY		SVPHHGSRLA		EYSVNIRYLL
FPSLEVKELS		KDSPALKTLQ		DDFLEFAKDK		NFQVLNFVET		LPTYIGSMIK
LHVVPVESAD		LGIGDLIPVD		VNHLNICKPK		KKDAFLYQRT		LQFIREALAK
DLEN

Struktura

Gen SERAC1 nalazi se na q kraku hromosoma 6, na poziciji 25.3 i obuhvata 58.776 parova baza.^[9][10] Struktura kodiranog proteina sadrži C-terminalni serin-lipaza/esteraza domen koja sadrži konsenzusni lipazni motiv GxSxG i N-terminalnu signalnu sekvencu.^[11]

Funkcija

Gen SERAC1 kodira protein neophodan za remodeliranje fosfatidilglicerola. Fosfatidilglicerolsako remodeliranje je proces promjene ili preoblikovanja određenog fosfolipida zvanog fosfatidilglicerol. Fosfatidilglicerol pomaže u stvaranju kardiolipina, važnog sastojka koji okružuje unutražšnju mitohondrijsku membranu. Kardiolipin je odgovoran za pretvaranje energije stečene hranom u oblik koji se može koristiti za ćelije i potreban je za pravilnu funkciju mitohondrija. Zbog kardiolipina, proces remodeliranja fosfatidilglicerola bitan je za mitohondrijsku funkciju i unutarćelijski promet holesterola.^[6][7][12]

Osim toga, SERAC1 je uključen u promet holesterola, masnih, voštanih tvari unutar ćelija. Holesterol je komponenta ćelijske strukture i proizvodi hormone i probavne kiseline. Protein može biti uključen i u transakcijsku-acilacijsku reakciju za proizvodnju fosfatidilglicerola-36: 1 i bis (monoacilglicerol) fosfatnog biosintetskog puta.^[6][7][12]

Klinički značaj

Mutacije u genu SERAC1 povezane su s oštećenjem mitohondrijske funkcije i unutarćelijskim prometom holesterola.^[11] Takve mutacije uglavnom povezane su s Leighovim sindromom i 3-metilglutakonskom acidurijom s gluhoćom, encefalopatijom i Leighovim sindromom, poznatim kao MEGDEL-ski sindrom.^[13]

Sindrom MEGDEL

"SERAC1" mutacije su u velikoj mjeri povezane s MGDEL sindromom. MGDEL-sindrom (3-metilglutakonska acidurija s gluhoćom, encefalopatijom i Leigh-ovim sindromom) je autosomno recesivni poremećaj koji karakterizira kasni psihomotorni razvoj ili psihomotorna regresija u djetinjstvu, senzorinervna gluhoća, spazam ili distonija i povećano izlučivanje 3-metilglutakonske kiseline. Snimanje mozga prikazuje cerebrumsku i cerebelumsku atrofija, kao i lezije u baznim ganglijama koje podsjećaju na Leigh ov sindrom. Laboratorijske studije pokazuju povećane serumske laktate i alanin, defekte mitohondrijske oksidativne fosforilacije , abnormalne mitohondrije, abnormalane profile fosfatidilglicerola i kardiolipina u fibroblastima i abnormalno nakupljanje neesterifikovanog holesterola unutar ćelija.^[6][7]

"SERAC1" mutacije gena koje uzrokuju ovo stanje smanjuju količinu proteina SERAC1 koji se proizvodi ili dovode do proizvodnje proteina sa malo ili bez funkcije. Kao rezultat toga, poremećeno je remodeliranje fosfatidilglicerola, što vjerovatno mijenja sastav kardiolipina. Istraživanja nagađaju da abnormalni kardiolipin utiče na funkciju mitohondrija, smanjujući proizvodnju ćelijske energije i dovodeći do neuroloških i problema sa sluhom, karakterističnih za MEGDEL sindrom. Nije jasno kako mutacije gena SERAC1 dovode do abnormalnog oslobađanja 3-metilglutakonske kiseline u mokraći.^[5][12]

Mutacija A c.202C >T u ovom genu nađena je kod pacijenata koji pate od 3-metilglutakonske acidurije i sličnih simptoma.^[14] Utvrđeno je da dva pacijenta s homozigotnom G> C transverzijom u genu SERAC1 pokazuju simptome MEGDEL sindroma sa gluhoćom, encefalopatijom i Leighovim sindromom.^[11] Drugi pacijent sa homozigotnom delecijom 4 bp (1167delTCAG) pokazao je simptome ponavljajućih infekcija, neuspjeh u napredovanju, mentalnu invalidnost, spazme i vsanpiramidne simptome.^[15]

Leighov sindrom

Leighov sindrom je progresivni neurodegenerativni poremećaj s ranim početkom koji karakterizira prisutnost žarišnih, bilateralnih lezija u jednom ili više područja centralnog nervnog sistema uključujući moždano stablo, talamus, bane ganglije, mali mozak i kičmenu moždinu. Kliničke značajke ovise o tome koja su područja središnjeg nervnog sistema zahvaćena i uključuju potkožni početak psihomotorne retardacije, hipotoniju, ataksiju, slabost mišića, gubitak vida, abnormalnosti pokreta očiju , napade i disfagiju.^[16]

Interakcije

Pokazano je da SERAC1 ima interakcije protein-protein sa sljedećim.^[6][17]

• SDF4
• EFGR
• APP
• SLC18A1
• LPAR4
• CBWD1

Reference

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000122335 - Ensembl, maj 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000015659 - Ensembl, maj 2017
3. "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
4. "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
5. "Entrez Gene: Serine active site containing 1". Pristupljeno 24. 7. 2012.
6. "Protein SERAC1". Pristupljeno 27. 8. 2018.Šablon:CC-notice
7. "UniProt: the universal protein knowledgebase". Nucleic Acids Research. 45 (D1): D158–D169. januar 2017. doi:10.1093/nar/gkw1099. PMC 5210571. PMID 27899622.
8. "UniProt, Q96JX3" (jezik: engleski). Pristupljeno 10. 10. 2021.
9. Zong NC, Li H, Li H, Lam MP, Jimenez RC, Kim CS, Deng N, Kim AK, Choi JH, Zelaya I, Liem D, Meyer D, Odeberg J, Fang C, Lu HJ, Xu T, Weiss J, Duan H, Uhlen M, Yates JR, Apweiler R, Ge J, Hermjakob H, Ping P (oktobar 2013). "Integration of cardiac proteome biology and medicine by a specialized knowledgebase". Circulation Research. 113 (9): 1043–53. doi:10.1161/CIRCRESAHA.113.301151. PMC 4076475. PMID 23965338.
10. "Protein SERAC1". Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB). Arhivirano s originala, 28. 8. 2018. Pristupljeno 10. 10. 2021.
11. Wortmann SB, Vaz FM, Gardeitchik T, Vissers LE, Renkema GH, Schuurs-Hoeijmakers JH, Kulik W, Lammens M, Christin C, Kluijtmans LA, Rodenburg RJ, Nijtmans LG, Grünewald A, Klein C, Gerhold JM, Kozicz T, van Hasselt PM, Harakalova M, Kloosterman W, Barić I, Pronicka E, Ucar SK, Naess K, Singhal KK, Krumina Z, Gilissen C, van Bokhoven H, Veltman JA, Smeitink JA, Lefeber DJ, Spelbrink JN, Wevers RA, Morava E, de Brouwer AP (juni 2012). "Mutations in the phospholipid remodeling gene SERAC1 impair mitochondrial function and intracellular cholesterol trafficking and cause dystonia and deafness". Nature Genetics. 44 (7): 797–802. doi:10.1038/ng.2325. PMID 22683713. S2CID 2447771.
12. "SERAC1". Genetics Home Reference. NCBI. Ovaj članak sadrži tekst iz ovog izvora, koji je u javnom vlasništvu.
13. Lumish HS, Yang Y, Xia F, Wilson A, Chung WK (2014). "The Expanding MEGDEL Phenotype: Optic Nerve Atrophy, Microcephaly, and Myoclonic Epilepsy in a Child with SERAC1 Mutations". JIMD Reports. 16: 75–9. doi:10.1007/8904_2014_322. ISBN 978-3-662-44586-0. PMC 4221303. PMID 24997715.
14. Tort F, García-Silva MT, Ferrer-Cortès X, Navarro-Sastre A, Garcia-Villoria J, Coll MJ, Vidal E, Jiménez-Almazán J, Dopazo J, Briones P, Elpeleg O, Ribes A (2013). "Exome sequencing identifies a new mutation in SERAC1 in a patient with 3-methylglutaconic aciduria". Molecular Genetics and Metabolism. 110 (1–2): 73–7. doi:10.1016/j.ymgme.2013.04.021. PMID 23707711.
15. Wortmann S, Rodenburg RJ, Huizing M, Loupatty FJ, de Koning T, Kluijtmans LA, Engelke U, Wevers R, Smeitink JA, Morava E (maj 2006). "Association of 3-methylglutaconic aciduria with sensori-neural deafness, encephalopathy, and Leigh-like syndrome (MEGDEL association) in four patients with a disorder of the oxidative phosphorylation". Molecular Genetics and Metabolism. 88 (1): 47–52. doi:10.1016/j.ymgme.2006.01.013. PMID 16527507.
16. "Leigh syndrome". www.uniprot.org (jezik: engleski).
17. Mick DU, Dennerlein S, Wiese H, Reinhold R, Pacheu-Grau D, Lorenzi I, Sasarman F, Weraarpachai W, Shoubridge EA, Warscheid B, Rehling P (decembar 2012). "MITRAC links mitochondrial protein translocation to respiratory-chain assembly and translational regulation". Cell. 151 (7): 1528–41. doi:10.1016/j.cell.2012.11.053. PMID 23260140.

Vanjski linkovi

Portal Biologija

Ovaj članak uključuje tekst iz Nacionalne medicinske biblioteke Sjedinjenih Država, koji je u javnom vlasništvu.