Adiponektīns ir viens no visvairāk bagātīgi sekretoru proteīniem, kas ražoti ar īpaša veida šūnu sauc par adipocītos, taukaudos īpašībām. Tas ir atbildīgs par paaugstinātu jutīgumu pret insulīnu un ir iesaistīts enerģijas homeostāzē un aptaukošanās procesā.
Cilvēka adiponektīna gēns tika klonēts no taukaudiem 1996. gadā, veicot eksperimentus ar Matsuzawa, kurš to nosauca par visbagātāko taukaudu gēna transkriptu-1 (apM1, no angļu taukainā vispilnīgākā gēna transkripta 1).
Peles heksameriskā adiponektīna trīsdimensiju struktūra (Avots: paša darbs, izmantojot Wikimedia Commons)
No otras puses, olbaltumvielas tajā pašā gadā identificēja Nakano et al.
Šis hormons veicina endokrīno un vielmaiņas signālu integrāciju, kas saistīti ar enerģijas homeostāzes kontroli. Tā ekspresija tiek ierosināta adipocītu diferenciācijas laikā un cirkulē serumā salīdzinoši augstās koncentrācijās.
Uzbūve
Adiponektīns pieder komplementa 1q (C1q) saimei un ir atrodams asins plazmā visdažādākajos multimēru kompleksos (no vairākām apakšvienībām): trimeros, heksameros un augstas molekulmasas multimēros (no vairāk nekā 18 apakšvienībām).
Gēns, kas kodē adiponektīnu (ADIPOQ), atrodas cilvēkiem uz 3. hromosomas garo roku, tam ir 16 kilogramu bāzes un tam ir 3 eksoni. Tā ekspresija dod ūdenī šķīstošu olbaltumvielu, kas sastāv no 247 aminoskābju atlikumiem un ar molekulmasu nedaudz zem 30 kDa, ar izoelektrisko punktu 5,42.
Cilvēka hromosomas ideogramma. 3. hromosoma izcelta. Avots: Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka
To veido četri domēni: signāla secība N-gala galā, mainīgais reģions, kolagēna domēns (cAd) un globular C-termināla domēns.
Aminoterinālajā daļā izšķir kolagēnam līdzīgu secību, kas pazīstama kā kolagēna domēns, kas ir reģions, kam ir liela nozīme multimēru veidošanā un ir ļoti konservēts starp sugām.
Šī proteīna kolagēna domēna lizīna atlikumu hidroksilēšana un vienlaicīga glikozilēšana ir tā, kas ļauj veidot trimerus, kas vienlaikus var saistīties viens ar otru, veidojot heksamerus un citus augstas molekulmasas kompleksus.
Šiem kompleksiem ir raksturīga specifika attiecībā uz "mērķa" audiem, piemēram, augstas molekulmasas kompleksi ir aktīvāki aknās, savukārt trimeri un heksameri darbojas ļoti atšķirīgi daudzos audos.
Globulārais reģions C galā, ko sauc par globālo domēnu vai gAd, ir homologs tādiem proteīniem kā VIII kolagēns un X kolagēns, kā arī komplementa faktors C1q.
Funkcija
Kopumā tiek uzskatīts, ka hormons adiponektīns darbojas atbilstošā veidā, regulējot lipīdu un ogļhidrātu metabolismu dažādos audos, kas ir jutīgi pret insulīnu.
Tas iedarbojas uz dažādiem ķermeņa audiem, jo tā receptori ir izteikti vairākās vietās. Izgatavots tikai no adipocītiem, adiponektīns veicina taukskābju biosintēzi un glikoneoģenēzes kavēšanu aknās - vienā no audiem, kur atrodams tā AdipoR2 receptors.
Taukaudu diagramma un histoloģiskā sadaļa (Avots: OpenStax koledža, izmantojot Wikimedia Commons)
Skeleta muskuļos, kur atrodami AdipoR1 un AdipoR2 receptori, tas veicina taukskābju oksidāciju un glikozes iekļūšanu muskuļu šūnās.
Adiponektīns arī uzlabo insulīna rezistenci dažiem pacientiem, jo tas samazina intracelulāro tauku daudzumu, aktivizējot taukskābju oksidāciju gan muskuļos, gan aknās.
Daži autori norāda, ka šis hormons darbojas arī kā antioksidants, kā pretiekaisuma līdzeklis un kā antiarterosklerozes faktors.
Uztvērēji
Šķiet, ka dažādajiem adiponektīna kompleksiem ir zināma priekšrocība salīdzinājumā ar specifiskiem audiem. Šīs audiem specifiskās mijiedarbības notiek, reaģējot uz dažādu veidu adiponektīna receptoru atšķirīgo ekspresiju.
Adiponektīna receptori (AdipoR) ir G-olbaltumvielu savienoti receptori, kas pieder pie tādu receptoru saimes, ko sauc par PAQR. Ir zināmi divi veidi: AdipoR1 un AdipoR2. Abi uztur savus N-gala domēnus intracelulārā telpā, bet viņu C-gala domēni ir pakļauti ārpusšūnu telpai.
AdipoR1 tipa receptoriem ir 375 aminoskābes un 42 kDa molekulmasa, savukārt AdipoR2 tipa receptoriem ir 311 aminoskābes un svars ir 35 kDa. Abiem ir 7 transmembranālie domēni, tas ir, to struktūra septiņas reizes šķērso šūnu plazmas membrānu, kur tās atrodamas.
Starp abiem receptoriem ir aptuveni 70% secības homoloģijas, izņemot to N-gala galus, kas raksturīgi katram.
Gan AdipoR1, gan AdipoR2 ir izteikti visos audos, kaut arī to pārpilnība dažādos līmeņos ir atšķirīga. AdipoR1 galvenokārt atrodas skeleta muskuļos, un AdipoR2 ir gan skeleta muskuļos, gan aknās.
T-kadherīns
Pastāv arī “domājams” adiponektīna receptors, kas pazīstams kā T-cadherin, kas sastāv no vienas kadherīna molekulas, kura ir zaudējusi citosoliskos un transmembranālos domēnus, un ar glikozilfosfatidilinozilitolu enkuriem (GPI enkuriem) ir piesaistīta šūnas virsmai. ).
Šis adiponektīna "receptors" ir izteikts visos audos, bet par to visizplatītāk ir ziņots sirdī, aortas, miega un aparāta artērijās un nieru artērijās.
Darbības mehānisms
Lai arī adiponektīna ražošanas un izdalīšanās asinsritē mehānismi nav pilnībā noskaidroti, tiek uzskatīts, ka signāla pārvades ceļš sākas ar adiponektīna saistīšanos ar membrānu receptoriem uz tā mērķa šūnām.
Šis hormons inducē AMP aktivētās olbaltumvielu kināzes (AMPK) aktivizēšanu, kas notiek caur “adaptera” olbaltumvielām, kas satur homologo domēnu plekstrīnam (tipiski olbaltumvielām, kas iesaistītas šūnu signalizācijas procesos) un domēnu fosfotirozīna saistīšana (PTB), kā arī leicīna 1 slēgšanas motīvs (APPL).
APPL domēns ir tas, kas saistās ar jebkura no šiem AdipoR receptoriem intracelulārajā daļā. Neliels GTPāzes proteīns, kas pazīstams kā Rab5, saistās ar vienu no vietām leicīna aizvēršanas domēnā un veicina GLUT4, insulīna regulētā glikozes transportētāja, membrānas translokāciju.
Turklāt adiponektīns iedarbojas uz kodola transkripcijas faktoru, kas pazīstams kā PPARα, kas ir svarīgs no olbaltumvielu, lipīdu un ogļhidrātu metabolisma viedokļa, kā arī šūnu diferenciācijas un attīstības.
Normālās vērtības
Norādītās adiponektīna vērtības asins plazmā atbilst šī proteīna multimēriskajiem kompleksiem, kuru koncentrācijas diapazons ir no 5 līdz 20 mikrogramiem uz mililitru, lai gan ir dokumentēta arī koncentrācija līdz 30 mikrogramiem uz mililitru.
Ņemot vērā iepriekš minēto, ir vērts pieminēt, ka adiponektīna koncentrācija plazmā ievērojami atšķiras; piemēram, sievietēm parasti ir augstākas vērtības nekā vīriešiem.
Šī hormona vērtības lielā mērā ir atkarīgas no uztura stāvokļa, jebkādu patoloģiju esamības vai neesamības utt., Bet parasti tās ir apgriezti korelē ar lipīgumu un ar tādiem stāvokļiem kā sirds un asinsvadu slimības, hipertensija un vielmaiņas sindromi.
Ir ziņojumi, kas nodrošina, ka adiponektīna koncentrācija plazmā samazinās tiem pacientiem, kuri cieš no patoloģiskiem stāvokļiem, piemēram, rezistences pret insulīnu un aptaukošanās.
Atsauces
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponektīns: vairāk nekā tikai cits tauku šūnu hormons? Cukura diabēta aprūpe, 26 (8), 2442–2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponektīns. Hormonu rokasgrāmatā (308.-e34B. Lpp.). Akadēmiskā prese.
- Kadowaki, T., un Yamauchi, T. (2005). Adiponektīna un adiponektīna receptori. Endokrīnās sistēmas pārskati, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Adiponektīna un adiponektīna receptori insulīna rezistences, diabēta un metaboliskā sindroma gadījumā. Klīnisko pētījumu žurnāls, 116 (7), 1784–1792.
- Kleins, S., un Romijns, JA (2007). 35. nodaļa - Aptaukošanās. Viljamsas endokrinoloģijas mācību grāmata, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponektīns.