MECR

MECR

Trans-2-Enoyl-CoA-Reduktase, mitochondrial ist ein Enzym, das beim Menschen durch das Gen MECR kodiert wird.[1][2][3]

Struktur

Das Gen MECR befindet sich auf dem Chromosom 1, wobei seine spezifische Position 1p35.3 ist.[3] Das Gen enthält 15 Exons.[3] MECR kodiert ein 21,2 kDa großes Protein, das aus 189 Aminosäuren besteht; 10 Peptide wurden durch Massenspektrometriedaten beobachtet.[4][5]

Funktion

Der mtFAS-Pfad und MECR, das den letzten Reduktionsschritt katalysiert.

Das von MECR kodierte Protein ist eine Oxidoreduktase, die den letzten Schritt der mitochondrialen Fettsäuresynthese (mtFAS) katalysiert.[6] MECR reduziert trans-2-Enoyl-ACP zu Acyl-ACP unter Verwendung von NADPH als Reduktionsmittel. Das resultierende gesättigte Acyl-ACP kann dann wieder in den mtFAS-Zyklus zur weiteren Kettenverlängerung eintreten.[7] Die Reaktion lässt sich durch die folgende Gleichung zusammenfassen:

trans-2-Enoyl-ACP + NADPH + H+ → Acyl-ACP + NADP+

Der mtFAS-Stoffwechselweg ist wichtig für die Produktion von Octanoyl-ACP, das zur Synthese von Liponsäure verwendet wird, die für den aeroben Stoffwechsel unerlässlich ist.

Ein Purkinjezellen-spezifischer Knock-out des Mecr-Gens in Mäusen führt zu Neurodegeneration.[8]

Klinische Relevanz

Genetische Mutationen im Gen MECR wurden als Ursache der mitochondrialen Enoyl-CoA-Reduktase-Protein-assoziierten Neurodegeneration (MEPAN-Syndrom) vermutet, einer neurometabolischen Erkrankung beim Menschen, die mit Störungen im mitochondrialen Fettsäuresyntheseweg (mtFAS) einhergeht. Bei MEPAN-Patienten wurden rezessive Mutationen in MECR festgestellt; typischerweise zeigen sie im Kindesalter beginnende Dystonie, Optikusatrophie und Signalveränderungen in den Basalganglien im MRT.[9]

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ Masuda N, Yasumo H, Furusawa T, Tsukamoto T, Sadano H, Osumi T: Nuclear receptor binding factor-1 (NRBF-1), a protein interacting with a wide spectrum of nuclear hormone receptors. In: Gene. 221. Jahrgang, Nr. 2, Oktober 1998, S. 225–33, doi:10.1016/S0378-1119(98)00461-2, PMID 9795230 (englisch).
  2. ↑ Miinalainen IJ, Chen ZJ, Torkko JM, Pirilä PL, Sormunen RT, Bergmann U, Qin YM, Hiltunen JK: Characterization of 2-enoyl thioester reductase from mammals. An ortholog of YBR026p/MRF1'p of the yeast mitochondrial fatty acid synthesis type II. In: The Journal of Biological Chemistry. 278. Jahrgang, Nr. 22, Mai 2003, S. 20154–61, doi:10.1074/jbc.M302851200, PMID 12654921 (englisch).
  3. ↑ a b c Entrez Gene: MECR mitochondrial trans-2-enoyl-CoA reductase. (englisch).
  4. ↑ 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: Integration of cardiac proteome biology and medicine by a specialized knowledgebase. In: Circulation Research. 113. Jahrgang, Nr. 9, Oktober 2013, S. 1043–53, doi:10.1161/CIRCRESAHA.113.301151, PMID 23965338, PMC 4076475 (freier Volltext) – (englisch).
  5. ↑ Mitochondrial trans-2-enoyl-CoA reductase. In: Cardiac Organellar Protein Atlas Knowledgebase (COPaKB). (englisch).
  6. ↑ Nowinski SM, Van Vranken JG, Dove KK, Rutter J: Impact of Mitochondrial Fatty Acid Synthesis on Mitochondrial Biogenesis. In: Current Biology. 28. Jahrgang, Nr. 20, Oktober 2018, S. R1212–R1219, doi:10.1016/j.cub.2018.08.022, PMID 30352195, PMC 6258005 (freier Volltext), bibcode:2018CBio...28R1212N (englisch).
  7. ↑ Sara M Nowinski, Ashley Solmonson, Scott F Rusin, J Alan Maschek, Claire L Bensard, Sarah Fogarty, Mi-Young Jeong, Sandra Lettlova, Jordan A Berg, Jeffrey T Morgan, Yeyun Ouyang, Bradley C Naylor, Joao A Paulo, Katsuhiko Funai, James E Cox: Mitochondrial fatty acid synthesis coordinates oxidative metabolism in mammalian mitochondria. In: eLife. 9. Jahrgang, 17. August 2020, ISSN 2050-084X, doi:10.7554/eLife.58041, PMID 32804083, PMC 7470841 (freier Volltext) – (englisch).
  8. ↑ Nair RR, Koivisto H, Jokivarsi K, Miinalainen IJ, Autio KJ, Manninen A, Poutiainen P, Tanila H, Hiltunen JK, Kastaniotis AJ: Impaired Mitochondrial Fatty Acid Synthesis Leads to Neurodegeneration in Mice. In: The Journal of Neuroscience. 38. Jahrgang, Nr. 45, November 2018, S. 9781–9800, doi:10.1523/JNEUROSCI.3514-17.2018, PMID 30266742, PMC 6595986 (freier Volltext) – (englisch).
  9. ↑ Heimer G, Kerätär JM, Riley LG, Balasubramaniam S, Eyal E, Pietikäinen LP, Hiltunen JK, Marek-Yagel D, Hamada J, Gregory A, Rogers C, Hogarth P, Nance MA, Shalva N, Veber A, Tzadok M, Nissenkorn A, Tonduti D, Renaldo F, Kraoua I, Panteghini C, Valletta L, Garavaglia B, Cowley MJ, Gayevskiy V, Roscioli T, Silberstein JM, Hoffmann C, Raas-Rothschild A, Tiranti V, Anikster Y, Christodoulou J, Kastaniotis AJ, Ben-Zeev B, Hayflick SJ: MECR Mutations Cause Childhood-Onset Dystonia and Optic Atrophy, a Mitochondrial Fatty Acid Synthesis Disorder. In: American Journal of Human Genetics. 99. Jahrgang, Nr. 6, Dezember 2016, S. 1229–1244, doi:10.1016/j.ajhg.2016.09.021, PMID 27817865, PMC 5142118 (freier Volltext) – (englisch).

Weitere Literatur

  • Torkko JM, Koivuranta KT, Miinalainen IJ, Yagi AI, Schmitz W, Kastaniotis AJ, Airenne TT, Gurvitz A, Hiltunen KJ: Candida tropicalis Etr1p and Saccharomyces cerevisiae Ybr026p (Mrf1'p), 2-enoyl thioester reductases essential for mitochondrial respiratory competence. In: Molecular and Cellular Biology. 21. Jahrgang, Nr. 18, September 2001, S. 6243–53, doi:10.1128/MCB.21.18.6243-6253.2001, PMID 11509667, PMC 87346 (freier Volltext) – (englisch).
  • Maruyama K, Sugano S: Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides. In: Gene. 138. Jahrgang, Nr. 1–2, Januar 1994, S. 171–4, doi:10.1016/0378-1119(94)90802-8, PMID 8125298 (englisch).
  • Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K, Suyama A, Sugano S: Construction and characterization of a full length-enriched and a 5'-end-enriched cDNA library. In: Gene. 200. Jahrgang, Nr. 1–2, Oktober 1997, S. 149–56, doi:10.1016/S0378-1119(97)00411-3, PMID 9373149 (englisch).
  • Lai CH, Chou CY, Ch'ang LY, Liu CS, Lin W: Identification of novel human genes evolutionarily conserved in Caenorhabditis elegans by comparative proteomics. In: Genome Research. 10. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2000, S. 703–13, doi:10.1101/gr.10.5.703, PMID 10810093, PMC 310876 (freier Volltext) – (englisch).
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