DNA 중합효소 서브유닛 감마(POLG 또는 POLG1)는 사람에게서 POLG[5]유전자에 의해 암호화되는 효소이다.미토콘드리아 DNA 중합효소는 보조 소단위들과 촉매 소단위들로 이루어진 호모디머로 구성된 헤테로 이성질체이다.이 유전자에 의해 암호화된 단백질은 미토콘드리아 DNA 중합효소의 촉매 서브유닛이다.이 유전자의 결함은 미토콘드리아 DNA 결실 1(PEOA1), 감각신경실조증 및안구마비증(SANDO), 알퍼스허텐로처증후군(AHS), 미토콘드리아신경실조증(MNGIE)[6] 등의 진행성 외안마비의 원인이다.
POLG는 26.1번 염색체 15번 q팔에 위치하며 23개의 엑손이 있다.POLG 유전자는 1239개의 [7][8]아미노산으로 구성된 140kDa 단백질을 생성한다.이 유전자에 의해 코드된 단백질인 POLG는 DNA 중합효소 타입 A군의 구성원이다.Mg2+ 보조 인자와 15턴, 52 베타 가닥, 39 알파 헬리시스를 [9][10]가진 미토콘드리아 핵요오드이다.POLG는 N 말단 근처에 다형성일 수 있는 폴리글루타민 관로를 포함합니다.이 [6]유전자에 대해 동일한 단백질을 코드하는 두 개의 전사 변형이 발견되었다.
기능.
POLG는 DNA 중합효소 [6]감마라고 불리는 미토콘드리아 DNA 중합효소의 촉매 서브유닛을 코드하는 유전자이다.인간 POLG cDNA와 유전자를 복제해 염색체 밴드 15q25에 [11]매핑했다.진핵세포에서 미토콘드리아 DNA는 DNA 중합효소 감마, 촉매 서브유닛으로 이루어진 삼량체 단백질 복합체 POLG 및 POLG2[12]유전자에 의해 코드된 55kDa의 이량체 보조 서브유닛에 의해 복제된다.촉매 서브유닛은 DNA 중합효소 활성, 잘못 삽입된 뉴클레오티드를 교정하는 3'-5' 엑소핵산가수분해효소 활성 및 염기 절제 수리에 필요한 5'-dRP 리아제 활성의 세 가지 효소 활성을 포함한다.
POLG 유전자의 돌연변이는 몇 가지 미토콘드리아 질환, 미토콘드리아 DNA 결손 1(PEOA1)을 수반하는 진행성 외안근육통, 감각신경실조증 및 안구마비증(SANDO), 알퍼스-허텐로처 증후군(AHS), 미토콘드리아 신경장관뇌증(MIE)[6]과 관련되어 있다.병원성 변종은 치명적인 선천성 미오파시 및 위장 유사 폐색 및 치명적인 유아 간 기능[13][14]부전과도 관련이 있다.POLG 코딩 영역에서 발표된 모든 돌연변이와 관련 질병의 목록은 인간 DNA 중합효소 감마 돌연변이 데이터베이스에서 찾을 수 있다.
폴그 돌연변이에 대해 헤테로 접합된 쥐는 미토콘드리아 DNA를 부정확하게 복제할 수 있기 때문에 일반 쥐보다 500배 높은 돌연변이 부담을 유지할 수 있다.이들 쥐는 빠르게 진행되는 노화의 뚜렷한 특징을 보이지 않아 미토콘드리아 돌연변이가 자연[15]노화에 인과적 역할을 하지 않는다는 것을 보여준다.
^Ropp PA, Copeland WC (September 1996). "Cloning and characterization of the human mitochondrial DNA polymerase, DNA polymerase gamma". Genomics. 36 (3): 449–58. doi:10.1006/geno.1996.0490. PMID8884268.
^Graziewicz MA, Longley MJ, Copeland WC (February 2006). "DNA polymerase gamma in mitochondrial DNA replication and repair". Chemical Reviews. 106 (2): 383–405. doi:10.1021/cr040463d. PMID16464011.
^Vermulst M, Bielas JH, Kujoth GC, Ladiges WC, Rabinovitch PS, Prolla TA, Loeb LA (April 2007). "Mitochondrial point mutations do not limit the natural lifespan of mice". Nature Genetics. 39 (4): 540–3. doi:10.1038/ng1988. PMID17334366.
Lestienne P (August 1987). "Evidence for a direct role of the DNA polymerase gamma in the replication of the human mitochondrial DNA in vitro". Biochemical and Biophysical Research Communications. 146 (3): 1146–53. doi:10.1016/0006-291X(87)90767-4. PMID3619920.
Ropp PA, Copeland WC (September 1996). "Cloning and characterization of the human mitochondrial DNA polymerase, DNA polymerase gamma". Genomics. 36 (3): 449–58. doi:10.1006/geno.1996.0490. PMID8884268.
Lecrenier N, Van Der Bruggen P, Foury F (January 1997). "Mitochondrial DNA polymerases from yeast to man: a new family of polymerases". Gene. 185 (1): 147–52. doi:10.1016/S0378-1119(96)00663-4. PMID9034326.
Van Goethem G, Dermaut B, Löfgren A, Martin JJ, Van Broeckhoven C (July 2001). "Mutation of POLG is associated with progressive external ophthalmoplegia characterized by mtDNA deletions". Nature Genetics. 28 (3): 211–2. doi:10.1038/90034. PMID11431686.
Hirano M, DiMauro S (December 2001). "ANT1, Twinkle, POLG, and TP: new genes open our eyes to ophthalmoplegia". Neurology. 57 (12): 2163–5. doi:10.1212/wnl.57.12.2163. PMID11756592.
Nitanai Y, Satow Y, Adachi H, Tsujimoto M (August 2002). "Crystal structure of human renal dipeptidase involved in beta-lactam hydrolysis". Journal of Molecular Biology. 321 (2): 177–84. doi:10.1016/S0022-2836(02)00632-0. PMID12144777.
Lamantea E, Tiranti V, Bordoni A, Toscano A, Bono F, Servidei S, Papadimitriou A, Spelbrink H, Silvestri L, Casari G, Comi GP, Zeviani M (August 2002). "Mutations of mitochondrial DNA polymerase gammaA are a frequent cause of autosomal dominant or recessive progressive external ophthalmoplegia". Annals of Neurology. 52 (2): 211–9. doi:10.1002/ana.10278. PMID12210792.
Van Goethem G, Martin JJ, Dermaut B, Löfgren A, Wibail A, Ververken D, Tack P, Dehaene I, Van Zandijcke M, Moonen M, Ceuterick C, De Jonghe P, Van Broeckhoven C (February 2003). "Recessive POLG mutations presenting with sensory and ataxic neuropathy in compound heterozygote patients with progressive external ophthalmoplegia". Neuromuscular Disorders. 13 (2): 133–42. doi:10.1016/S0960-8966(02)00216-X. PMID12565911.
Agostino A, Valletta L, Chinnery PF, Ferrari G, Carrara F, Taylor RW, Schaefer AM, Turnbull DM, Tiranti V, Zeviani M (April 2003). "Mutations of ANT1, Twinkle, and POLG1 in sporadic progressive external ophthalmoplegia (PEO)". Neurology. 60 (8): 1354–6. doi:10.1212/01.wnl.0000056088.09408.3c. PMID12707443.