MT-ND4L 유전자는 염기쌍 10,469부터 10,765까지 인간의 미토콘드리아 DNA에 위치한다.[5][9]MT-ND4L 유전자는 98개의 아미노산으로 구성된 11 kDa 단백질을 생성한다.[10][11] MT-ND4L is one of seven mitochondrial genes encoding subunits of the enzyme NADH dehydrogenase (ubiquinone), together with MT-ND1, MT-ND2, MT-ND3, MT-ND4, MT-ND5, and MT-ND6. Also known as Complex I, this enzyme is the largest of the respiratory complexes. 구조물은 L자형으로 길고 소수성투과성 영역과 알려진 모든 리독스 센터와 NADH 결합 부지를 포함하는 주변 팔의 소수성 영역이다. MT-ND4L와 나머지 미토콘드리히 인코딩 서브유닛은 콤플렉스 I의 서브유닛 중 가장 소수성이 강하며 트랜섬브레인 영역의 핵심을 형성한다.[6]
인간 MT-ND4L 유전자의 특이한 특징은 마지막 3개의 코돈(Gln, Cys, Stop의 경우 3'CAA TGC TAA 코드)과 MT-ND4 유전자(아미노산 Met-Leu-Lys의 경우 5'-3'ATG CTA AAA 코드)의 7-뉴클레오티드 유전자가 겹친다는 것이다.[9]MT-ND4L판독 프레임(+1)과 관련하여 MT-ND4 유전자는 +3 판독 프레임 대 .
함수
MT-ND4L 제품은 NADH 탈수촉매 및 유비쿼시논(coenzyme Q10)으로의 전자전자에 필요한 핵심 단백질의 최소집합에 속하는 것으로 추정되는 호흡 체인 콤플렉스 I의 서브 유닛이다.[12] Initially, NADH binds to Complex I and transfers two electrons to the isoalloxazine ring of the flavin mononucleotide (FMN) prosthetic arm to form FMNH2. The electrons are transferred through a series of iron-sulfur (Fe-S) clusters in the prosthetic arm and finally to coenzyme Q10 (CoQ), which is reduced to ubiquinol (CoQH2). 전자의 흐름은 단백질의 redox 상태를 변화시켜, 이온화 가능한 사이드 체인의 순응적 변화 및 pK 이동을 초래하며, 이 체인은 미토콘드리아 매트릭스 밖으로 수소 이온 4개를 펌프질한다.[6]
임상적 유의성
MT-ND4L, MT-ND1 및 MT-ND2 변종에서 비롯되는 미토콘드리아 기능장애는 성인의 BMI와 연관되어 있으며 비만, 당뇨병, 고혈압을 포함한 대사장애와 관련이 있다.[7]
미토콘드리아 유전자 MT-ND4L의 위치 10,663에서 T>C 돌연변이가 레버의 유전적 시신경병(LHON)을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이 돌연변이는 단백질 ND4L의 65위치에 있는 아미노산 발린을 알라닌으로 대체하여 전자전달망에서 콤플렉스 I의 기능을 방해하게 된다. 이러한 돌연변이가 어떻게 LHON 환자들의 시력 상실로 이어지게 되는지는 알 수 없으나, 콤플렉스 I의 활동성 저하로 인해 ATP생산을 방해할 수 있다. MT-ND1, MT-ND2, MT-ND4, MT-ND5, MT-ND6 등 복합 I의 서브유닛을 인코딩하는 다른 유전자의 돌연변이도 LHON의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.[8]
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