MT-TK

MT-TK
미토콘드리아 인코딩 tRNA 리신
식별자
기호MT-TK
Alt. 기호MTK, MERF
엔씨비유전자4566
HGNC7489
RefSeqNC_001807
기타자료
로커스크리스 MT [1]

MT-TK라고도 알려진 미토콘드리아 인코딩 tRNA 리신은 사람에게서 미토콘드리아 MT-TK 유전자에 의해 인코딩되는 전이 RNA이다.[1]

구조

MT-TK 유전자는 위치 12의 미토콘드리아 DNA의 p 암에 위치하며 70개의 염기쌍에 걸쳐 있다.[2] tRNA 분자의 구조는 세 개의 헤어핀 루프를 포함하고 세 개의 잎 클로버를 닮은 독특한 접힌 구조물이다.[3]

함수

MT-TK는 작은 70 뉴클레오티드 RNA(인간 미토콘드리아 지도 위치 8295-8364)로, 번역 과정에서 단백질 합성 리보솜 부위의 성장하는 폴리펩타이드 체인에 아미노산 리신을 전달한다.

임상적 유의성

MT-TK의 돌연변이는 다중 미토콘드리아 결함과 관련 장애를 초래할 수 있다.

누더기 적색 섬유(MERRF)를 가진 근막 간질

MT-TK 유전자의 돌연변이는 근막 간질 및 누더기 적색 섬유질 질환(MERRF)과 관련이 있다.[4][5] 누더기 적색 섬유(MERRF)를 가진 근막간질(myoclonic crane)은 신체의 많은 부분, 특히 근육과 신경계에 영향을 미치는 질환이다. 대부분의 경우 이 질환의 징후와 증상은 유년기나 청소년기에 나타난다. MERRF의 특징은 영향을 받은 개인들, 심지어 같은 가족의 구성원들 사이에서도 매우 다양하다. 일반적인 증상으로는 근막염, 근병증, 경련성, 간질, 말초신경증, 치매, 아약시아, 위축성 등이 있다.[6] 병을 일으키는 것으로 밝혀진 MT-TK 유전자의 돌연변이의 대부분은 8344A>G와 같은 단일 뉴클레오티드 대체물이었다. 8344A>G 돌연변이는 미토콘드리아의 정상적인 기능을 무력화시키는 것으로 밝혀졌다.[7] 돌연변이 가족 8344A>G와 16182MT-TK 유전자에서 A>C가 MERF 증후군과 함께 발견되었다. 이 증후군을 가진 또 다른 가족은 3243A>G와 16428G>A의 돌연변이를 보였다.[8]

MERF/MELAS 오버랩 증후군

MELAS 증후군은 또한 MERF 증후군이라고도 알려진 누더기 적섬유를 가진 근막 간질이라고 불리는 또 다른 미토콘드리아 장애를 동반할 수도 있다.[9] MELAS 증후군의 증상 외에도 추가적인 징후와 증상은 근육의 결절(myoclonus), 운동 조절의 어려움(ataxia), 그리고 누더기 붉은 섬유로 알려진 비정상적인 근육 세포 등을 포함할 수 있다. MERRF와 MELAS의 조합은 MERRF/MELAS 오버랩 증후군으로 불린다. 돌연변이가 미토콘드리아의 에너지 생산 기능을 어떻게 변화시키고 그러한 신드롬의 증상을 초래하는지는 아직 결정되지 않았다.[7] 단일 뉴클레오티드 대체 8356T>C가 신드롬을 일으키는 것으로 밝혀졌다.[10]

모계 유전성 당뇨병 및 청각장애(MIDD)

MT-TK 유전자의 돌연변이가 모계 유전인 당뇨병과 청각장애(MIDD)를 가진 소수의 사람들에게서 발견되었다. 이 질환은 당뇨병과 청력 손실이 결합되어 있으며 특히 높은 투구를 많이 하는 것이 특징이다. 추가적인 증상으로는 허약함(근병증)과 환자의 눈, 심장 또는 신장에 대한 여러 가지 문제가 있다. MT-TK 유전자의 돌연변이는 미토콘드리아에 의한 인슐린 분비를 무력화시킨다. 당뇨병은 베타세포가 혈당을 효과적으로 조절할 수 있는 충분한 인슐린을 분비하지 않을 때 발생한다. 연구원들은 어떻게 돌연변이가 청력 손실이나 MIDD의 다른 특징으로 이어지게 하는지를 알아내지 못했다.[7] 단일 뉴클레오티드 대체 8296A>G가 신드롬을 일으키는 것으로 밝혀졌다.[11]

레이 증후군

MT-TK 유전자의 8344A>G 돌연변이도 진행성 뇌질환인 레이 증후군을 일으킬 수 있다.[4] 구토, 발작, 지연발달, 근병증, 운동장애 등을 포함하는 임상 발현에는 유아기 또는 유아기가 일찍 시작된다. 추가 증상으로는 심장병, 신장병, 호흡곤란 등이 있다. 그 병의 원인은 아직 밝혀지지 않았다.[7]

심근증

8363G>MT-TK 유전자의 돌연변이는 심장의 두꺼워지는 특징인 질환인 비대성 심근병증과 청력 손실을 유발할 수도 있다. 추가 증상은 근병증과 아탁시아를 포함할 수 있다.[7] 근육 샘플에 MT-TK 변이가 많은 8363G>>MT-TK의 돌연변이가 뇌근증, 센서리뉴럴 청력 손실, 비대성 심근증 등의 증상을 보였다.[12]

콤플렉스 IV 결핍증

MT-TK 돌연변이는 시토크롬 c산화효소 결핍이라고도 알려진 미토콘드리아 호흡기 체인의 복잡한 IV 결핍과 연관되어 왔다. 시토크롬 c산화효소 결핍증은 골격근, 심장, 뇌, 간 등 신체의 여러 부위에 영향을 줄 수 있는 희귀한 유전적 질환이다. 일반적인 임상 징후로는 근병증, 저모도니아, 뇌근증, 젖산증, 비대성 심근증이 있다.[13] 8313G>MT-TK 유전자의 돌연변이가 양쪽 ptosis를 동반한 결핍 증상을 보였다.[14] 다른 변형으로는 8328G>A와[15] 8344G>A도 있다.[16]

참조

  1. ^ Anderson S, Bankier AT, Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG (April 1981). "Sequence and organization of the human mitochondrial genome". Nature. 290 (5806): 457–65. Bibcode:1981Natur.290..457A. doi:10.1038/290457a0. PMID 7219534. S2CID 4355527.
  2. ^ "MT-TK mitochondrially encoded tRNA lysine [Homo sapiens (human)] - Gene - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. ^ "tRNA / transfer RNA". Learn Science at Scitable.
  4. ^ a b Shoffner JM, Lott MT, Lezza AM, Seibel P, Ballinger SW, Wallace DC (June 1990). "Myoclonic epilepsy and ragged-red fiber disease (MERRF) is associated with a mitochondrial DNA tRNA(Lys) mutation". Cell. 61 (6): 931–7. doi:10.1016/0092-8674(90)90059-N. PMID 2112427. S2CID 6101099.
  5. ^ Yoneda M, Tanno Y, Horai S, Ozawa T, Miyatake T, Tsuji S (August 1990). "A common mitochondrial DNA mutation in the t-RNA(Lys) of patients with myoclonus epilepsy associated with ragged-red fibers". Biochemistry International. 21 (5): 789–96. PMID 2124116.
  6. ^ "Myoclonic epilepsy with ragged-red fibers". Genetics Home Reference. U.S. National Library of Medicine.Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  7. ^ a b c d e Reference, Genetics Home. "MT-TK gene". Genetics Home Reference.Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  8. ^ Zsurka G, Hampel KG, Kudina T, Kornblum C, Kraytsberg Y, Elger CE, Khrapko K, Kunz WS (February 2007). "Inheritance of mitochondrial DNA recombinants in double-heteroplasmic families: potential implications for phylogenetic analysis". American Journal of Human Genetics. 80 (2): 298–305. doi:10.1086/511282. PMC 1785346. PMID 17236134.
  9. ^ Melone MA, Tessa A, Petrini S, Lus G, Sampaolo S, di Fede G, Santorelli FM, Cotrufo R (February 2004). "Revelation of a new mitochondrial DNA mutation (G12147A) in a MELAS/MERFF phenotype". Archives of Neurology. 61 (2): 269–72. doi:10.1001/archneur.61.2.269. PMID 14967777.
  10. ^ Silvestri G, Moraes CT, Shanske S, Oh SJ, DiMauro S (December 1992). "A new mtDNA mutation in the tRNA(Lys) gene associated with myoclonic epilepsy and ragged-red fibers (MERRF)". American Journal of Human Genetics. 51 (6): 1213–7. PMC 1682905. PMID 1361099.
  11. ^ Kameoka K, Isotani H, Tanaka K, Azukari K, Fujimura Y, Shiota Y, Sasaki E, Majima M, Furukawa K, Haginomori S, Kitaoka H, Ohsawa N (April 1998). "Novel mitochondrial DNA mutation in tRNA(Lys) (8296A-->G) associated with diabetes". Biochemical and Biophysical Research Communications. 245 (2): 523–7. doi:10.1006/bbrc.1998.8437. PMID 9571188.
  12. ^ Santorelli FM, Mak SC, El-Schahawi M, Casali C, Shanske S, Baram TZ, Madrid RE, DiMauro S (May 1996). "Maternally inherited cardiomyopathy and hearing loss associated with a novel mutation in the mitochondrial tRNA(Lys) gene (G8363A)". American Journal of Human Genetics. 58 (5): 933–9. PMC 1914622. PMID 8651277.
  13. ^ Reference, Genetics Home. "Cytochrome c oxidase deficiency". Genetics Home Reference.Public Domain 이 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  14. ^ O'Rourke K, Buddles MR, Farrell M, Howley R, Sukuraman S, Connolly S, Turnbull DM, Hutchinson M, Taylor RW (October 2009). "Phenotypic diversity associated with the mitochondrial m.8313G>A point mutation". Muscle & Nerve. 40 (4): 648–51. doi:10.1002/mus.21342. PMID 19618438. S2CID 5872401.
  15. ^ Houshmand M, Lindberg C, Moslemi AR, Oldfors A, Holme E (1999). "A novel heteroplasmic point mutation in the mitochondrial tRNA(Lys) gene in a sporadic case of mitochondrial encephalomyopathy: de novo mutation and no transmission to the offspring". Human Mutation. 13 (3): 203–9. doi:10.1002/(SICI)1098-1004(1999)13:3<203::AID-HUMU4>3.0.CO;2-3. PMID 10090475.
  16. ^ Mancuso M, Petrozzi L, Filosto M, Nesti C, Rocchi A, Choub A, Pistolesi S, Massetani R, Fontanini G, Siciliano G (March 2007). "MERRF syndrome without ragged-red fibers: the need for molecular diagnosis". Biochemical and Biophysical Research Communications. 354 (4): 1058–60. doi:10.1016/j.bbrc.2007.01.099. PMID 17275787.

외부 링크

이 기사는 공공영역에 있는 미국 국립 의학 도서관의 텍스트를 통합하고 있다.