Eine heterozygote Variante im ATP5F1B-Gen wurde bei zwei Säuglingen als ursächlicher Defekt für eine mitochondriale Erkrankung mit Gedeihstörung trotz exzessiver Kalorienzufuhr identifiziert. Einer im New England Journal of Medicine veröffentlichten Studie zufolge wird durch die beeinträchtigte Funktion des kodierten Proteins ATP5F1B die Kopplung geschwächt, die in der mitochondrialen Atmungskette zwischen dem Protonengradienten im Intermembranraum und der Produktion von ATP besteht.

Die Wissenschaftler*innen fanden die de novo aufgetretene ATP5F1B-Variante bei einem eineiigen Zwillingspaar. Beide Säuglinge legten trotz übermäßiger Kalorienzufuhr nicht an Gewicht zu. Sie hatten eine erhöhte Atemfrequenz, intermittierende Hyperthermie und wiesen einen gesteigerten Stoffwechsel bei gleichzeitig normaler Schilddrüsenfunktion auf. Untersuchungen an Fibroblasten der Kinder sowie einem CRISPR/Cas9-generierten Zellmodell zeigten ein verringertes elektrochemisches Potenzial an der mitochondrialen Membran und einen erhöhten mitochondrialen Sauerstoffverbrauch. Die Autoren vermuten, dass die Funktionsstörung von ATP5F1B einen größeren Protonenfluss durch den Komplex V und eine weniger effiziente ATP-Synthese bewirkt. ATP5F1B bildet einen Bestandteil der ATP-Synthase. Dieser auch als Komplex V bezeichnete Enzymkomplex spielt eine essenzielle Rolle in der mitochondrialen Atmungskette und nutzt den Protonengradienten zwischen dem Intermembranraum und dem Inneren des Mitochondriums, um ATP zu erzeugen.