- MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy * genetika patofyziologie MeSH
- kardiomyopatie mortalita patologie MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- mitochondriální nemoci genetika MeSH
- neurovývojové poruchy genetika klasifikace MeSH
- respirační komplex IV genetika metabolismus MeSH
- Check Tag
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- MeSH
- bazální ganglia enzymologie patologie MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy genetika metabolismus MeSH
- dítě MeSH
- Leighova nemoc * enzymologie genetika mortalita MeSH
- lidé MeSH
- mitochondriální nemoci MeSH
- předškolní dítě MeSH
- respirační komplex IV genetika metabolismus MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- předškolní dítě MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Cytochrome c oxidase (CIV) deficiency is among the most common childhood mitochondrial disorders. The diagnosis of this deficiency is complex, and muscle biopsy is used as the gold standard of diagnosis. Our aim was to minimize the patient burden and to test the use of a dipstick immunocapture assay (DIA) to determine the amount of CIV in non-invasively obtained buccal epithelial cells. Buccal smears were obtained from five children with Leigh syndrome including three children exhibiting a previously confirmed CIV deficiency in muscle and fibroblasts and two children who were clinical suspects for CIV deficiency; the smear samples were analysed using CI and CIV human protein quantity dipstick assay kits. Samples from five children of similar age and five adults were used as controls. Analysis of the controls demonstrated that only samples of buccal cells that were frozen for a maximum of 4 h after collection provide accurate results. All three patients with confirmed CIV deficiency due to mutations in the SURF1 gene exhibited significantly lower amounts of CIV than the similarly aged controls; significantly lower amounts were also observed in two new patients, for whom later molecular analysis also confirmed pathologic mutations in the SURF1 gene. We conclude that DIA is a simple, fast and sensitive method for the determination of CIV in buccal cells and is suitable for the screening of CIV deficiency in non-invasively obtained material from children who are suspected of having mitochondrial disease.
- MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy diagnóza enzymologie genetika MeSH
- dospělí MeSH
- elektromyografie MeSH
- epitelové buňky enzymologie MeSH
- fibroblasty enzymologie MeSH
- imunosorpční techniky * MeSH
- kojenec MeSH
- kultivované buňky MeSH
- Leighova nemoc diagnóza enzymologie genetika MeSH
- lidé MeSH
- membránové proteiny nedostatek genetika MeSH
- mitochondriální proteiny nedostatek genetika MeSH
- mutační analýza DNA MeSH
- neprospívání etiologie MeSH
- předškolní dítě MeSH
- reagenční papírky * MeSH
- respirační komplex I analýza MeSH
- respirační komplex IV analýza MeSH
- sekvenční delece MeSH
- studie případů a kontrol MeSH
- svalová hypotonie etiologie MeSH
- svalové mitochondrie enzymologie MeSH
- tremor etiologie MeSH
- ústní sliznice patologie MeSH
- věk při počátku nemoci MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- předškolní dítě MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- validační studie MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Interní grantové agentury MZ ČR
Přeruš. str. : il., tab. ; 31 cm
Identifikace genetických příčin deficitu COX je zcela zásadní pro poznání mechanismu vzniku onemocnění, pro včasnou diagnostiku a genetické poradenství v postižených rodinách. V souboru 45 pacientů s deficitem COX budeme pomocí mutační analýzy 13 genů (jaderné geny pro strukturální podjednotky a asemblační faktory) hledat genetickou příčinu onemocnění. Budeme charakterizovat patogenní mechanismy vedoucí k poruše asemblace a funkce COX v postižené tkáni a k rozvoji tkáňově-specifického fenotypu. Budeme studovat hladinu mědi a roli vybraných strukturálních podjednotek enzymu v procesu biogeneze komplexu COX. Studium biogeneze COX za fyziologických i patologických stavů je důležitým zdrojem poznatků k rozvoji nových léčebných postupů včetně kauzální terapie.; An identification of the genetic causes of the COX deficiency is significant for the characterization of the clinical phenotype development, an early diagnostics and genetic counseling together with prenatal diagnostics in the affected families. In the 45 patients with the unknown etiology of the COX deficiency, 13 nuclear genes coding for structural subunits and assembly factors of COX will be screened for mutations. A pathogenic mechanism leading to a COX deficiency in affected tissues as well as to tissue-specific phenotype will be characterized. Furthermore, a role of selected nuclear-encoded subunits of COX and cellular levels of copper in the biogenesis of cytochrome c oxidase complex will be studied. Analyses of the COX biogenesis in physiological and pathological states provide useful information for devising therapeutic approaches to combat human disorders associated with COX deficiency.
- MeSH
- biogeneze organel MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy diagnóza genetika MeSH
- dítě MeSH
- genetické poradenství MeSH
- HEK293 buňky MeSH
- homeostáza MeSH
- měď analýza MeSH
- mitochondriální nemoci diagnóza genetika MeSH
- mutace MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- Konspekt
- Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
- NLK Obory
- biochemie
- biologie
- pediatrie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR
Cytochrome-c oxidase (COX) deficiency is one of the common childhood mitochondrial disorders. Mutations in genes for the assembly factors SURF1 and SCO2 are prevalent in children with COX deficiency in the Slavonic population. Molecular diagnosis is difficult because of the number of genes involved in COX biogenesis and assembly. The aim of this study was to screen for mutations in 15 nuclear genes that encode the 10 structural subunits, their isoforms and two assembly factors of COX in 60 unrelated Czech children with COX deficiency. Nine novel variants were identified in exons and adjacent intronic regions of COX4I2, COX6A1, COX6A2, COX7A1, COX7A2 and COX10 using high-resolution melting (HRM) analysis. Online bioinformatics servers were used to predict the importance of the newly identified amino-acid substitutions. The newly characterized variants updated the contemporary spectrum of known genetic sequence variations that are present in the Czech population, which will be important for further targeted mutation screening in Czech COX-deficient children. HRM and predictive bioinformatics methodologies are advantageous because they are low-cost screening tools that complement large-scale genomic studies and reduce the required time and effort.
- MeSH
- buněčné jádro genetika MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy epidemiologie genetika patologie MeSH
- dítě MeSH
- endokrinní disruptory MeSH
- exony MeSH
- genetická predispozice k nemoci MeSH
- genetické testování metody MeSH
- genom lidský MeSH
- genotypizační techniky metody MeSH
- heterozygot MeSH
- introny MeSH
- jednonukleotidový polymorfismus MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- missense mutace MeSH
- předškolní dítě MeSH
- respirační komplex IV genetika metabolismus MeSH
- senzitivita a specificita MeSH
- substituce aminokyselin MeSH
- výpočetní biologie metody MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- kojenec MeSH
- lidé MeSH
- předškolní dítě MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Geografické názvy
- Česká republika MeSH
The loss of Surf1 protein leads to a severe COX deficiency manifested as a fatal neurodegenerative disorder, the Leigh syndrome (LS(COX)). Surf1 appears to be involved in the early step of COX assembly but its function remains unknown. The aim of the study was to find out how SURF1 gene mutations influence expression of OXPHOS and other pro-mitochondrial genes and to further characterize the altered COX assembly. Analysis of fibroblast cell lines from 9 patients with SURF1 mutations revealed a 70% decrease of the COX complex content to be associated with 32-54% upregulation of respiratory chain complexes I, III and V and accumulation of Cox5a subunit. Whole genome expression profiling showed a general decrease of transcriptional activity in LS(COX) cells and indicated that the adaptive changes in OXPHOS complexes are due to a posttranscriptional compensatory mechanism. Electrophoretic and WB analysis showed that in mitochondria of LS(COX) cells compared to controls, the assembled COX is present entirely in a supercomplex form, as I-III₂-IV supercomplex but not as larger supercomplexes. The lack of COX also caused an accumulation of I-III₂ supercomplex. The accumulated Cox5a was mainly present as a free subunit. We have found out that the major COX assembly subcomplexes accumulated due to SURF1 mutations range in size between approximately 85-140kDa. In addition to the originally proposed S2 intermediate they might also represent Cox1-containing complexes lacking other COX subunits. Unlike the assembled COX, subcomplexes are unable to associate with complexes I and III.
- MeSH
- buněčné extrakty MeSH
- buněčné linie MeSH
- cyklooxygenasa 1 genetika metabolismus MeSH
- cyklooxygenasa 2 genetika metabolismus MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy genetika metabolismus MeSH
- fibroblasty cytologie metabolismus MeSH
- Leighova nemoc genetika metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- membránové proteiny genetika metabolismus MeSH
- mitochondriální proteiny genetika metabolismus MeSH
- mitochondrie genetika metabolismus MeSH
- mutace genetika MeSH
- oxidativní fosforylace MeSH
- podjednotky proteinů genetika metabolismus MeSH
- respirační komplex I genetika metabolismus MeSH
- respirační komplex III genetika metabolismus MeSH
- respirační komplex IV genetika metabolismus MeSH
- transport elektronů fyziologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Interní grantové agentury MZ ČR
Přeruš. str. : il., tab. ; 31 cm
Nezralost se významně ovlivňuje morbiditu u předčasně narozených novorozenců. Rychlá změna anaerobního fetálního metabolismu na oxidativní fosforylaci bezprostředně po porodu je nezbytnou podmínkou pro adaptaci na extrauterinní život. Budeme kvantifikovat množství mtDNA v pupečníkové krvi u novorozenců různé gestace a ve svalové a jaterní tkáni získané z autopsie po potratu nebo úmrtí kriticky nemocného novorozence. Budeme charakterizovat složení a aktivity komplexů dýchacího řetězce. V placentě a ve studovaných tkáních budeme studovat expresi nukleárního genu COX4 a mtDNA genu MTCO2 (marker biosyntézy) a stanovíme hladinu mRNA a množství specifických proteáz calpain-2 (CAPN2) a calpain-3 (CAPN 3) indukované při infekci. Studium biogeneze komplexů dýchacího řetězce na biochemické i molekulární úrovni a analýza funkčního dopadu jejich degradace při sepsi či stresu, představuje významnou cestu, která povede k zlepšení péče o kriticky nemocné novorozence.; Most diseases in premature neonates are secondary to immaturity. Postnatal switch of glycolytic to oxidative metabolism is of crucial importance for all mammalian neonates and is essential for successful adaptation to extrauterine life. The aim of the project is to elucidate the mechanism and functional consequences of OXPHOS disturbances in premature neonates with special attention to maturation of respiratory chain complexes and their degradation. We will quantify mtDNA content in placental blood fromneonates (various gestational age) and analyse respiratory chain complexes in muscle and liver tissue obtained at autopsy from miscarriages and neonates who died in neonatal period. We will analyse in tissues the expression of nuclear-encoded gene COX4and mtDNA-encoded gene MTCO2, marker of biosynthesis, and mRNA level and protein amount of proteases calpain-2 (CAPN 2) and calpain-3 (CAPN3) induced during infection.
- MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy MeSH
- energetický metabolismus MeSH
- messenger RNA MeSH
- mitochondriální DNA MeSH
- mitochondriální nemoci MeSH
- nemoci novorozenců MeSH
- novorozenec s velmi nízkou porodní hmotností MeSH
- novorozenec MeSH
- Check Tag
- novorozenec MeSH
- Konspekt
- Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
- NLK Obory
- perinatologie a neonatologie
- biochemie
- biologie
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR
Mitochondriální choroby je různorodá skupina nemocí postihujících především nervovou soustavu, srdce a skeletální svalstvo. Kauzální mutace mitochondriálních onemocnění jsou přítomny jak v jaderné DNA (mendelovská dědičnost), tak v DNA mitochondriální (maternální dědičnost). Prezentujeme klinický průběh onemocnění spolu s výsledky biochemických a molekulárněgenetických vyšetření u sourozenců s mitochondriální chorobou na podkladě 7512T>C mutace v genu pro mitochondriální tRNA pro serin. Mutace se projevuje myoklonickou epilepsií, hluchotou, ataxií, kalcifikacemi v bazálních gangliích a snížením cytochrom c oxidázy. Informace by měly napomoci ke zpřesnění diagnózy u pacientů s tímto fenotypem.
Mitochondrial diseases are a very heterogeneous group of disorders affecting the nervous system, heart and skeletal muscle. The mutations are situated in nuclear DNA with Mendelian heredity and in mitochondrial DNA with maternal-type heredity. We describe a natural clinical course, the results of biochemical and molecular genetic measurements from two siblings with mitochondrial disorders due to mutation 7512T>C in the gene for mitochondrial tRNA for serine. The mutation is associated with myoclonic epilepsy, deafness, ataxia, calcification in the basal ganglia and decreased cytochrome c oxidase activity. The data should prove helpful in the exact diagnosis of patients with this phenotype.
- MeSH
- bazální ganglia patologie MeSH
- deficit cytochrom-c-oxidázy diagnóza genetika MeSH
- dospělí MeSH
- epilepsie myoklonické diagnóza genetika MeSH
- hluchota diagnóza genetika MeSH
- kalcinóza MeSH
- lidé MeSH
- mitochondriální nemoci genetika MeSH
- RNA transferová genetika MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH