ATP5F1E

La subunidad épsilon mitocondrial F1 de la ATP sintasa es una enzima que en humanos está codificada por el gen ATP5F1E . ^{[ 5 ] [ 6 ]} La proteína codificada por ATP5F1E es una subunidad de la ATP sintasa , también conocida como Complejo V. Las variaciones de este gen se han asociado con una afección llamada deficiencia del complejo V mitocondrial, tipo nuclear 3 (MC5DN3) y cáncer papilar de tiroides . ^{[ 7 ] [ 8 ]}

El gen ATP5F1E , ubicado en el brazo q del cromosoma 20 en la posición 13.32, está compuesto por 3 exones y tiene una longitud de 3690 pares de bases. ^{[ 6 ]} La proteína ATP5F1E pesa 5,7 kDa y está compuesta por 51 aminoácidos. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Dos pseudogenes de este gen se encuentran en los cromosomas 4 y 13. ^{[ 6 ]}

La proteína ATP5F1E se localiza en el tallo central giratorio de la ATP sintasa y puede contraerse o extenderse. Cuando se contrae, inhibe el sitio activo de la ATP sintasa, impidiendo la producción o degradación de ATP. Su forma cambia según la rotación de la subunidad gamma del tallo y se cree que también se extiende en presencia de ADP , actuando como un mecanismo de seguridad que evita la degradación innecesaria de ATP.

Este gen recibe su nombre de la subunidad que codifica de la versión de la ATP sintasa que se encuentra en las mitocondrias . La ATP sintasa mitocondrial cataliza la síntesis de ATP mediante la diferencia de concentraciones de proteínas a través de una membrana celular. La ATP sintasa está compuesta por dos complejos multisubunitarios unidos, cada uno compuesto por múltiples proteínas: el núcleo catalítico soluble en agua , F1 _, y el componente transmembrana , F0 _, que comprende el canal de protones . La porción catalítica de la ATP sintasa mitocondrial consta de 5 tipos diferentes de subunidades (alfa, beta, gamma, delta y épsilon), y cada núcleo catalítico contiene 3 alfa, 3 beta, una gamma, una delta y una épsilon. Este gen codifica la subunidad épsilon del núcleo catalítico. ^{[ 6 ]}

La ATP sintasa de la membrana mitocondrial ( _F1F0 ATP sintasa o Complejo V) produce ATP a partir de ADP en presencia de un gradiente de protones (diferencia en la concentración de protones) a través de la membrana, generado por los complejos de transporte de electrones de la _cadena respiratoria . Las ATPasas de tipo F constan de dos dominios estructurales o partes: F1 _, que contiene el núcleo catalítico fuera de la membrana; y F0 _, que contiene el canal de protones que atraviesa la membrana; ambos unidos por un tallo central y un tallo periférico. Durante la catálisis, la síntesis de ATP en el sitio activo de F1 _está acoplada, mediante un mecanismo que implica la rotación del tallo central, al movimiento de protones a través de la membrana. ATP5F1E forma parte del dominio F1 _, y más específicamente, del tallo central giratorio. La rotación del tallo central contra las subunidades alfa ₃ beta ₃ circundantes conduce a la hidrólisis del ATP en tres sitios catalíticos separados en las subunidades beta (por similitud ). ^{[ 11 ]}

Ubicada en la región del tallo del complejo F1 _, la subunidad épsilon actúa como inhibidora del sitio activo de la ATPasa. Esta subunidad puede adoptar dos conformaciones : contraída y extendida. La segunda inhibe la hidrólisis del ATP, mientras que la primera no. La conformación de la subunidad épsilon está determinada por la dirección de rotación de la subunidad gamma de la ATPasa y, posiblemente, por la presencia de ADP. Se cree que la subunidad épsilon se extiende en presencia de ADP, actuando así como un mecanismo de seguridad para evitar la degradación innecesaria del ATP a ADP mediante hidrólisis . ^{[ 12 ]}

Las mutaciones en el gen ATP5F1E causan deficiencia del complejo V mitocondrial, nuclear 3 (MC5DN3), un trastorno mitocondrial con manifestaciones clínicas heterogéneas que incluyen rasgos dismórficos, retraso psicomotor, hipotonía , retraso del crecimiento, miocardiopatía , hígado agrandado , riñones hipoplásicos y niveles elevados de lactato en orina, plasma y líquido cefalorraquídeo . ^{[ 7 ]} Las variantes patogénicas han incluido una mutación homocigótica Tyr12Cys en el gen ATP5E , que se ha relacionado con deficiencia del complejo V de inicio neonatal con acidosis láctica , aciduria 3-metilglutacónica , retraso mental leve y neuropatía periférica desarrollada . ^{[ 13 ]}

La expresión reducida de ATP5F1E está significativamente asociada con el diagnóstico de cáncer papilar de tiroides y puede servir como un marcador tumoral temprano de la enfermedad. ^{[ 8 ]} El cáncer papilar de tiroides es el tipo más común de cáncer de tiroides , ^{[ 14 ]} representando del 75 al 85 por ciento de todos los casos de cáncer de tiroides. ^{[ 15 ]} Ocurre con mayor frecuencia en mujeres y se presenta en el grupo de edad de 20 a 55 años. También es el tipo de cáncer predominante en niños con cáncer de tiroides y en pacientes con cáncer de tiroides que han recibido radiación previa en la cabeza y el cuello. ^{[ 16 ]}

Se ha demostrado que ATP5F1E tiene 34 interacciones proteína-proteína binarias , incluyendo 28 interacciones de co-complejo. ATP5F1E parece interactuar con ATP5F1D, AGTRAP , CYP17A1 y UBE2N . ^{[ 17 ]}

• Ubicación del genoma humano ATP5F1E y página de detalles del gen ATP5F1E en el navegador genómico de UCSC .

Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos  (), que es de dominio público .