Wikipedia

OMA1

Mitohondrijska metaloendopeptidaza OMA1 jest enzim koji je kod ljudi kodiran genom OMA1 sa hromosoma 1.[5][6] OMA1 jeZn2+-ovisna metaloendopeptidaza u unutrašnjoj mitohondrijskoj membrani. Akronim OMA1 izveden je iz preklapanja proteolitske aktivnosti sa m-AAA proteazom 1.[6]

OMA1
Identifikatori
AliasiOMA1
Vanjski ID-jeviOMIM: 617081 MGI: 1914263 HomoloGene: 12070 GeneCards: OMA1
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 1 (čovjek)
Hrom.Hromosom 1 (čovjek)[1]
Hromosom 1 (čovjek)
Genomska lokacija za OMA1
Genomska lokacija za OMA1
Bend1p32.2-p32.1Početak58,415,384 bp[1]
Kraj58,546,802 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 4 (miš)
Hrom.Hromosom 4 (miš)[2]
Hromosom 4 (miš)
Genomska lokacija za OMA1
Genomska lokacija za OMA1
Bend4|4 C6Početak103,171,009 bp[2]
Kraj103,229,065 bp[2]
Ontologija gena
Molekularna funkcija• GO:0070122 peptidase activity
• hydrolase activity
• metallopeptidase activity
• vezivanje iona metala
• metalloendopeptidase activity
Ćelijska komponenta• membrana
• integral component of membrane
• mitochondrial membranes
• mitohondrija
• mitochondrial inner membrane
Biološki proces• mitochondrial protein processing
• energy homeostasis
• response to stress
• mitochondrion organization
• cristae formation
• protein quality control for misfolded or incompletely synthesized proteins
• negative regulation of mitochondrial fusion
• Proteoliza
• lipid metabolism
• glucose metabolic process
• diet induced thermogenesis
• regulation of apoptotic process
• positive regulation of cold-induced thermogenesis
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez

115209

67013

Ensembl

ENSG00000162600

ENSMUSG00000035069

UniProt

Q96E52

Q9D8H7

RefSeq (mRNK)

NM_145243

NM_025909

RefSeq (bjelančevina)

NP_660286

NP_080185

Lokacija (UCSC)Chr 1: 58.42 – 58.55 MbChr 4: 103.17 – 103.23 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš

OMA1 proteaza djeluje na raskrsnici mitohondrijskog sistema kontrole kvaliteta i energetskog metabolizma, pri čemu je njena aktivacija u korelaciji sa permeabilizacijom vanjske membrane i oslobađanjem citohroma c u kontekstu apoptoza.

OMA1 sisara može cijepati protein za oblikovanje unutrašnje membrane proteinom sličnom dinaminu od 120 kDa|OPA1]] i signalni peptid DELE1 na način ovisan o kontekstu.[7][8][9][10]

Gen

uredi

Ljudski gen OMA1 obuhvata devet egzona 66 kb reverznog lanca kratkog kraka hromosoma 1 (1p32.2-p32.1). OMA1 je konzerviran a homolozi su identificirani u modelnim organizmima, kao što su miševi i kvasac. Ipak, nije pronađen nijedan homolog u Caenorhabditis elegans i Drosophila melanogaster.[11]

Aminokiselinska sekvenca

uredi

Dužina polipeptidnog lanca je 524 aminokiseline, a molekulska težina 60.120 Da.[12]

1020304050
MSFICGLQSAARNHVFFRFNSLSNWRKCNTLASTSRGCHQVQVNHIVNKY
QGLGVNQCDRWSFLPGNFHFYSTFNNKRTGGLSSTKSKEIWRITSKCTVW
NDAFSRQLLIKEVTAVPSLSVLHPLSPASIRAIRNFHTSPRFQAAPVPLL
LMILKPVQKLFAIIVGRGIRKWWQALPPNKKEVVKENIRKNKWKLFLGLS
SFGLLFVVFYFTHLEVSPITGRSKLLLLGKEQFRLLSELEYEAWMEEFKN
DMLTEKDARYLAVKEVLCHLIECNKDVPGISQINWVIHVVDSPIINAFVL
PNGQMFVFTGFLNSVTDIHQLSFLLGHEIAHAVLGHAAEKAGMVHLLDFL
GMIFLTMIWAICPRDSLALLCQWIQSKLQEYMFNRPYSRKLEAEADKIGL
LLAAKACADIRASSVFWQQMEFVDSLHGQPKMPEWLSTHPSHGNRVEYLD
RLIPQALKIREMCNCPPLSNPDPRLLFKLSTKHFLEESEKEDLNITKKQK
MDTLPIQKQEQIPLTYIVEKRTGS

Struktura

uredi

Ljudski protein OMA1 sadrži 524 aminokiseline. Jedarno kodirani protein pokazuje amino-terminalnu mitohondrijsku importnu sekvencu, koja se uklanja nakon unosa, čime nastaje zrela proteaza od 43,8 kDa.[13] OMA1 ima HEXXH Zn2+-vezujući motiv i MEROPS baza podataka klasifikuje OMA1 kao metaloendopeptidazu iz porodice M48C.[14] Struktura OMA1 još nije riješena. Dva kontroverzna modela opisuju OMA1 ili kao membransko usidrenu proteazu[11] ili kao integralnu membransku proteazu.[15] Googleova predviđanja AlphaFold su više usklađena s potonjim modelom, ali do sada nisu pružila realističnu 3D strukturu.[16] OMA1-ova regulacija koja ovisi o kontekstu nije shvaćena. Protein sisara ima produženi karboksi-terminal, koji može biti uključen u njegovu regulaciju.[17]

Funkcija

uredi

Funkcija OMA1 evoluirala je tokom vremena sa različitim supstratima kod beskičmenjaka i sisara.[18] U početku opisan u kvascu kao “nova komponenta sistema kontrole kvaliteta u unutrašnjoj membrani mitohondrija”,[6] OMA1 sisara je odgovoran za cijepanje OPA1 ovisno o stresu.[7][8] Apoptotski stimulansi, kao što su Bax i Bak, kao i drugi faktori mogu pokrenuti aktivaciju OMA1 i obradu OPA1, koji su u korelaciji sa permeabilizacijom vanjske membrane i oslobađanjem citohroma c.[19][20] DELE1 protein je još jedan OMA1 supstrat, koji se oslobađa nakon cijepanja u citosol, gdje može aktivirati integrirani odgovor na stres.[9][10] OMA1 i i-AAA proteaza dijele supstrat OPA1 i predloženo je da se međusobno regulišu recipročnom proteolitskom hidrolizom.[21][22] OMA1 funkcionalno stupa u interakciju s istoimenom m-AAA proteazom i drugim proteinima skele u unutrašnjoj membrani, kao što su prohibitini PHB1 i PHB2.[23]

Klinički značaj

uredi

OMA1 nije direktno povezan sa određenom bolešću. Tri heterozigotne kodirajuće sekvence varijante neizvjesnog značaja identificirane su u genu OMA1 u pregledu od 190 osoba sa Amiotrofnom lateralnom sklerozom.[24] Sekvencioniranje cjelokupnog egzoma od 1.000 osoba sa srčanom insuficijencijom otkrilo je povezanost s kodirajućim polimorfizmom rs17117699 (OMA1 p.Phe211Cys).[25] OMA1 može i dalje imati značaj za bolest kroz svoje supstrate OPA1 i DELE1. Također je utvrđeno da se određeni pogrešno usmjereni PINK1 mutanti koji se odnose na Parkinsonovu bolest probavlja OMA1.[26] Uslovna aktivacija OMA1 u neuronima dovela je do neurodegeneracija sa tau hiperfosforilacijom kod miševa.[27] OMA1 nokaut-miševi nasuprot tome pokazuju blage energetsko-metaboličke promjene bez vidljivog utjecaja na preživljavanje ili životni vijek.[28] Također se sugeriralo da je OMA1 relevantan za kancer, s obzirom na energetsko-metaboličku regulaciju OMA1 i signalizaciju ovisno o stresu.[29]

Reference

uredi
  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000162600 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000035069 - 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: OMA1 zinc metallopeptidase".
  6. ^ a b c Kaser M, Kambacheld M, Kisters-Woike B, Langer T (novembar 2003). "Oma1, a novel membrane-bound metallopeptidase in mitochondria with activities overlapping with the m-AAA protease". The Journal of Biological Chemistry. 278 (47): 46414–23. doi:10.1074/jbc.m305584200. PMID 12963738.
  7. ^ a b Ehses S, Raschke I, Mancuso G, Bernacchia A, Geimer S, Tondera D, et al. (decembar 2009). "Regulation of OPA1 processing and mitochondrial fusion by m-AAA protease isoenzymes and OMA1". The Journal of Cell Biology. 187 (7): 1023–36. doi:10.1083/jcb.200906084. PMC 2806285. PMID 20038678.
  8. ^ a b Head B, Griparic L, Amiri M, Gandre-Babbe S, van der Bliek AM (decembar 2009). "Inducible proteolytic inactivation of OPA1 mediated by the OMA1 protease in mammalian cells". The Journal of Cell Biology. 187 (7): 959–66. doi:10.1083/jcb.200906083. PMC 2806274. PMID 20038677.
  9. ^ a b Guo X, Aviles G, Liu Y, Tian R, Unger BA, Lin YT, et al. (mart 2020). "Mitochondrial stress is relayed to the cytosol by an OMA1-DELE1-HRI pathway". Nature. 579 (7799): 427–432. Bibcode:2020Natur.579..427G. doi:10.1038/s41586-020-2078-2. PMC 7147832. PMID 32132707.
  10. ^ a b Fessler E, Eckl EM, Schmitt S, Mancilla IA, Meyer-Bender MF, Hanf M, et al. (mart 2020). "A pathway coordinated by DELE1 relays mitochondrial stress to the cytosol". Nature. 579 (7799): 433–437. Bibcode:2020Natur.579..433F. doi:10.1038/s41586-020-2076-4. PMC 7116715. PMID 32132706.
  11. ^ a b Levytskyy RM, Bohovych I, Khalimonchuk O (septembar 2017). "Metalloproteases of the Inner Mitochondrial Membrane". Biochemistry. 56 (36): 4737–4746. doi:10.1021/acs.biochem.7b00663. PMC 5792295. PMID 28806058.
  12. ^ "UniProt, Q96E52" (jezik: eng.). Pristupljeno 3. 12. 2021.CS1 održavanje: nepoznati jezik (link)
  13. ^ Baker MJ, Lampe PA, Stojanovski D, Korwitz A, Anand R, Tatsuta T, Langer T (mart 2014). "Stress-induced OMA1 activation and autocatalytic turnover regulate OPA1-dependent mitochondrial dynamics". The EMBO Journal. 33 (6): 578–93. doi:10.1002/embj.201386474. PMC 3989652. PMID 24550258.
  14. ^ "MEROPS - the Peptidase Database". www.ebi.ac.uk. Pristupljeno 6. 10. 2021.
  15. ^ Alavi MV (februar 2021). "OMA1-An integral membrane protease?". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics. 1869 (2): 140558. doi:10.1016/j.bbapap.2020.140558. PMC 7770061. PMID 33130089. Provjerite vrijednost datuma u parametru: |pmc-embargo-date= (pomoć)
  16. ^ "AlphaFold Protein Structure Database". alphafold.ebi.ac.uk. Pristupljeno 6. 10. 2021.
  17. ^ Zhang K, Li H, Song Z (maj 2014). "Membrane depolarization activates the mitochondrial protease OMA1 by stimulating self-cleavage". EMBO Reports. 15 (5): 576–85. doi:10.1002/embr.201338240. PMC 4210089. PMID 24719224.
  18. ^ Duvezin-Caubet S, Koppen M, Wagener J, Zick M, Israel L, Bernacchia A, et al. (septembar 2007). "OPA1 processing reconstituted in yeast depends on the subunit composition of the m-AAA protease in mitochondria". Molecular Biology of the Cell. 18 (9): 3582–90. doi:10.1091/mbc.e07-02-0164. PMC 1951777. PMID 17615298.
  19. ^ Jiang X, Jiang H, Shen Z, Wang X (oktobar 2014). "Activation of mitochondrial protease OMA1 by Bax and Bak promotes cytochrome c release during apoptosis". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (41): 14782–7. Bibcode:2014PNAS..11114782J. doi:10.1073/pnas.1417253111. PMC 4205663. PMID 25275009.
  20. ^ Richter U, Lahtinen T, Marttinen P, Suomi F, Battersby BJ (oktobar 2015). "Quality control of mitochondrial protein synthesis is required for membrane integrity and cell fitness". The Journal of Cell Biology. 211 (2): 373–89. doi:10.1083/jcb.201504062. PMC 4621829. PMID 26504172.
  21. ^ Anand R, Wai T, Baker MJ, Kladt N, Schauss AC, Rugarli E, Langer T (mart 2014). "The i-AAA protease YME1L and OMA1 cleave OPA1 to balance mitochondrial fusion and fission". The Journal of Cell Biology. 204 (6): 919–29. doi:10.1083/jcb.201308006. PMC 3998800. PMID 24616225.
  22. ^ Rainbolt TK, Lebeau J, Puchades C, Wiseman RL (mart 2016). "Reciprocal Degradation of YME1L and OMA1 Adapts Mitochondrial Proteolytic Activity during Stress". Cell Reports. 14 (9): 2041–2049. doi:10.1016/j.celrep.2016.02.011. PMC 4785047. PMID 26923599.
  23. ^ Deshwal S, Fiedler KU, Langer T (juni 2020). "Mitochondrial Proteases: Multifaceted Regulators of Mitochondrial Plasticity". Annual Review of Biochemistry. 89: 501–528. doi:10.1146/annurev-biochem-062917-012739. PMID 32075415. S2CID 211216115.
  24. ^ Daoud H, Valdmanis PN, Gros-Louis F, Belzil V, Spiegelman D, Henrion E, et al. (maj 2011). "Resequencing of 29 candidate genes in patients with familial and sporadic amyotrophic lateral sclerosis". Archives of Neurology. 68 (5): 587–93. doi:10.1001/archneurol.2010.351. PMID 21220648.
  25. ^ Hu D, Li S, Hu S, Sun Y, Xiao L, Li C, et al. (juni 2020). "A Common Missense Variant in OMA1 Associated with the Prognosis of Heart Failure". Cardiovascular Drugs and Therapy. 34 (3): 345–356. doi:10.1007/s10557-020-06960-8. PMID 32236861. S2CID 214715802.
  26. ^ Sekine S, Wang C, Sideris DP, Bunker E, Zhang Z, Youle RJ (mart 2019). "Reciprocal Roles of Tom7 and OMA1 during Mitochondrial Import and Activation of PINK1". Molecular Cell. 73 (5): 1028–1043.e5. doi:10.1016/j.molcel.2019.01.002. PMID 30733118. S2CID 73450413.
  27. ^ Korwitz A, Merkwirth C, Richter-Dennerlein R, Tröder SE, Sprenger HG, Quirós PM, et al. (januar 2016). "Loss of OMA1 delays neurodegeneration by preventing stress-induced OPA1 processing in mitochondria". The Journal of Cell Biology. 212 (2): 157–66. doi:10.1083/jcb.201507022. PMC 4738383. PMID 26783299.
  28. ^ Quirós PM, Ramsay AJ, Sala D, Fernández-Vizarra E, Rodríguez F, Peinado JR, et al. (maj 2012). "Loss of mitochondrial protease OMA1 alters processing of the GTPase OPA1 and causes obesity and defective thermogenesis in mice". The EMBO Journal. 31 (9): 2117–33. doi:10.1038/emboj.2012.70. PMC 3343468. PMID 22433842.
  29. ^ Alavi MV (novembar 2019). "Targeted OMA1 therapies for cancer". International Journal of Cancer. 145 (9): 2330–2341. doi:10.1002/ijc.32177. PMID 30714136. S2CID 73438438.
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=OMA1&oldid=3512012"