Электронтранспортный флавопротеин и его роль в энергетическом обмене митохондрий в норме и при заболеваниях

Электронтранспортный флавопротеин (ETF) — фермент, ортологи которого обнаружены у бактерий и человека. У человека ETF кодируется двумя расположенными в ядерном геноме генами — ETFA и ETFB. После синтеза обе субъединицы импортируются в матрикс митохондрий и объединяются в гетеродимер, содержащий по одной молекуле ФАД и АМФ в качестве кофакторов. ETF выполняет роль узлового звена: принимает электроны как минимум от 14 флавоферментов и передаёт их в дыхательную цепь. Это один из основных источников восстановительных эквивалентов для дыхательной цепи при окислении жирных кислот и распаде аминокислот. Перенос электронов от ферментов-доноров к ETF происходит непосредственно между связанными с ферментами флавинами; этот процесс строго регулируется полипептидной цепью и белок-белковыми взаимодействиями. В свою очередь, ETF передаёт электроны железо-серному кластеру белка внутренней мембраны ETF:QO, откуда через ФАД в составе ETF:QO они поступают к убихинону, входя в дыхательную цепь на уровне комплекса III. ETF распознаёт свои дегидрогеназы-партнёры с помощью петли распознавания, которая фиксирует белок на партнёре, после чего динамические перемещения флавинового домена ETF сближают окислительно-восстановительные кофакторы и способствуют переносу электронов. Генетические мутации в генах ETFA или ETFB вызывают моногенное заболевание — множественную недостаточность ацил-КоА-дегидрогеназ (MADD; OMIM #231680). В настоящем обзоре обобщены данные о человеческом ETF и результаты исследований влияния связанных с заболеванием миссенс-мутаций в этом белке, которые способствовали пониманию его ключевой роли в клеточном метаболизме и заболеваниях человека.