[發明專利]一種NADH-Q還原酶酶活性檢測方法和試劑

無效

• 申請號: 201210125655.2
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN103374597A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 安祺
• 申請（專利權）人: 北京和信非凡生物技術有限公司
• 主分類號: C12Q1/26
• 分類號: C12Q1/26;G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物醫藥技術領域，同時又屬于遺傳代謝病的臨床診斷檢測領域。具體而言本發明提供了一種測定NADH-Q還原酶（NADH:ubiquinone?reductase，EC1.6.5.3）酶活力的方法，同時本發明還提供了作為NADH-Q還原酶（NADH:ubiquinone?reductase，EC1.6.5.3）的酶活性分析和檢測的試劑。?

背景技術

線粒體是真核細胞中的一種細胞器，由兩層膜包被,外膜平滑,內膜向內折疊形成嵴,?兩層膜之間有腔,?稱為膜間隙，線粒體中央是基質。線粒體內膜上具有呼吸鏈酶系及ATP酶復合體。線粒體是細胞內氧化磷酸化和形成ATP的主要場所,有細胞動力工廠?(power?plant)之稱。另外,線粒體有自身的DNA和遺傳體系,?但線粒體基因組的基因數量有限,?因此,線粒體是一種半自主性的細胞器。?

線粒體病(Mitochondrial?disorders)是因遺傳基因異常引起線粒體代謝酶的缺陷而出現的一組多系統疾病，也稱為線粒體細胞病。?

線粒體病可由核基因（nDNA）缺陷或線粒體基因（mtDNA）缺陷造成，因此這類疾病可有多種遺傳模式，如母系遺傳、孟德爾遺傳，或者兩者均有。?

幾乎人體內所有細胞的直接能量來源都是線粒體，因此,線粒體病可以說是一種導致多系統紊亂的疾病，它能損傷不止一種體細胞、組織或器官。由于線粒體病患者體內正常和病變線粒體的組成都不徑相同，所以其導致的癥狀也因人而異。?

首先，線粒體病表型多樣且可相互重疊。同樣的mtDNA突變可以產生不同的表現型，不同的mtDNA突變可以產生相似的表現型。?

第二，除少數線粒體病僅影響單一器官外，絕大多數可影響多器官系統。線粒體呼吸鏈是有氧代謝必需的和最終的通路，因而往往那些依賴于有氧代謝的組織和器官如心、腦和肌肉最先受累，而且癥狀突出。?

第三，任何年齡都可發生線粒體病。一般來說，由nDNA異常所致者發病于幼年時期，由mtDNA異常所致者則發病于童年和成年以后。?

因為肌細胞和神經細胞對能量的需求特別大，因此神經肌肉方面的問題——比如肌肉無力、運動障礙、聽力喪失、平衡協調能力減退、驚厥和學習不能——都是線粒體病的主要特征。該病其他普遍的并發癥包括白內障、心肌無力，糖尿病以及發育不良等。一般情況下，線粒體病患者會有以上的二個至多個病癥，其中的一些往往同時發生，以至于我們把它們歸類為某綜合征。?能造成明顯肌肉問題的線粒體病稱為線粒體肌病（mitochondrial?myopathy），而同時造成明顯的肌肉和神經癥狀的則稱為線粒體腦肌病（mitochondrial?encephalomyopathy）。?

因線粒體是細胞內進行有氧呼吸的主要場所，所以把線粒體內進行有氧呼吸的酶系稱為線粒體呼吸鏈。線粒體呼吸鏈由一組復合物組成，包括I、II、III、IV、V。復合物I、II、III、IV的作用是在裝配線上來回運輸電子，因此我們稱之為電子傳遞鏈，V號復合體的作用是“合成”ATP，因此又稱為ATP合成酶。?

線粒體呼吸鏈復合物中任一種或幾種酶功能低下或缺陷均會導致上述線粒體病的發生。?

線粒體NADH-Q還原酶（又稱為NADH脫氫酶），簡稱為復合物I（Complex?I）是線粒體呼吸鏈復合物中結構最大、最復雜的復合物，由45個不同的蛋白亞基組成。復合物I的功能是將電子從NADH傳遞給輔酶Q，在傳遞電子的同時向線粒體膜間隙釋放2個質子，在內膜兩側形成質子梯度，將能量以電化學勢能的形式儲存在線粒體內膜上。復合物I的編碼基因包括核基因和線粒體基因兩種，其中線粒體基因編碼復合物I的7個蛋白亞基，分別為ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、ND5、ND6。這7個蛋白亞基共同參與組成復合物I的一部分結構，其中任意一個亞基功能異常均會導致線粒體病的發生，如LHON（Leber?hereditary?optic?neuropathy）、MELAS（mitochondrial?encephalomyopathy?with?lactic?acidosis?and?stroke-like?episodes?syndrome）、AD-MT（Alzheimer?disease?mitochondrial）、LDYT（Leber?hereditary?optic?neuropathy?with?dystonia）、LS（Leigh?syndrome）、MT-C1D（mitochondrial?complex?I?deficiency）等。?