Den adiponectin er et av de mest forekommende sekretoriske proteiner produsert av en spesiell type celler kjent som adipocytt, fettvevs egenskaper. Det er ansvarlig for å øke følsomheten for insulin og er involvert i energi-homeostase og overvekt.
Det humane adiponectin-genet ble klonet fra fettvev i 1996, under eksperimenter av Matsuzawa, som kalte det det mest tallrike fettgentranskriptet-1 (apM1).
Tredimensjonal struktur av heksamerisk adiponektin fra mus (Kilde: eget arbeid via Wikimedia Commons)
Proteinet ble derimot identifisert i blodplasma det samme året av Nakano et al.
Dette hormonet bidrar til integrering av endokrine og metabolske signaler som er relatert til kontroll av energi-homeostase. Ekspresjonen induseres under adipocyttdifferensiering og sirkulerer i serum ved relativt høye konsentrasjoner.
Struktur
Adiponectin tilhører komplement 1q (C1q) -familien og kan finnes i blodplasma i en lang rekke multimeriske komplekser (av flere underenheter): trimere, heksamere og multimolere med høy molekylvekt (på mer enn 18 underenheter).
Genet som koder for adiponectin (ADIPOQ) er lokalisert på den lange armen til kromosom 3 hos mennesker, har 16 kilo baser og har 3 eksoner. Ekspresjonen gir et vannløselig protein, sammensatt av 247 aminosyrerester og en molekylvekt på litt under 30 kDa, med et isoelektrisk punkt på 5,42.
Ideogram av det menneskelige kromosomet. Kromosom 3 fremhevet. Kilde: National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine
Den består av fire domener: en signalsekvens i den N-terminale enden, et variabelt område, et kollagen-domene (cAd) og et globulært C-terminalt domene.
I den aminoterminale delen skilles en kollagenlignende sekvens kjent som kollagendomenet, som er et område av stor betydning for dannelsen av multimerer og er sterkt konservert mellom arter.
Hydroksylering og samtidig glykosylering av lysinrester i kollagen-domenet til dette proteinet er det som muliggjør dannelse av trimere, som samtidig kan assosiere seg med hverandre for å danne heksamerer og andre komplekser med høy molekylvekt.
Disse kompleksene ser ut til å ha spesifisitet for "mål" -vev, for eksempel komplekser med høy molekylvekt er mer aktive i leveren, mens trimere og heksamere virker uten særlig forskjell i en lang rekke vev.
Det kuleområdet ved C-terminalen, kalt det kuleformede domenet eller gAd, er homologt med proteiner som kollagen VIII og kollagen X, så vel som komplementfaktor C1q.
Funksjon
Generelt antas det at hormonet adiponectin virker på en relevant måte i reguleringen av metabolismen av lipider og karbohydrater i forskjellige insulinsensitive vev.
Dette virker på forskjellige kroppsvev, siden reseptorene deres kommer til uttrykk flere steder. Produsert utelukkende av adipocytter, fremmer adiponectin biosyntese av fettsyrer og hemming av glukoneogenese i leveren, et av vevene der AdipoR2-reseptoren er funnet.
Diagram og histologisk seksjon av fettvev (Kilde: OpenStax College via Wikimedia Commons)
I skjelettmuskulatur, der AdipoR1- og AdipoR2-reseptorene er funnet, fremmer det oksidasjon av fettsyrer og tilførsel av glukose i muskelcellene.
Adiponectin forbedrer også insulinresistens hos noen pasienter, siden det reduserer mengden av intracellulært fett ved å aktivere fettsyreoksidasjon i både muskel og lever.
Enkelte forfattere antyder at dette hormonet også fungerer som en antioksidant, som et betennelsesdempende middel og som en anti-arteriosklerotisk faktor.
mottakere
De forskjellige adiponektinkompleksene ser ut til å ha en viss preferanse framfor spesifikke vev. Disse vevsspesifikke interaksjonene oppstår som respons på det differensielle uttrykket til forskjellige typer adiponectin reseptorer.
Adiponectin reseptorer (AdipoR) er G-proteinkoblede reseptorer som tilhører familien av reseptorer kjent som PAQR. To typer er kjent: AdipoR1 og AdipoR2. Begge opprettholder sine N-terminale domener i det intracellulære rommet, mens deres C-terminale domener blir utsatt for det ekstracellulære rommet.
Reseptorer av AdipoR1-typen har 375 aminosyrer og 42 kDa molekylvekt, mens reseptorer av AdipoR2-typen har 311 aminosyrer og en vekt på 35 kDa. Begge har 7 transmembrane domener, det vil si at strukturen deres krysser 7 ganger plasmamembranen til cellene der de finnes.
Det er omtrent 70% sekvenshomologi mellom begge reseptorer, med unntak av deres N-terminale ender, som er spesifikke for hver enkelt.
Både AdipoR1 og AdipoR2 kommer til uttrykk i alle vev, selv om deres overflod varierer fra det ene til det andre. AdipoR1 er først og fremst i skjelettmuskulatur og AdipoR2 er i både skjelettmuskulatur og lever.
T-cadherin
Det er også en "formodet" reseptor for adiponectin kjent som T-cadherin, som består av et enkelt molekyl av cadherin som har mistet sine cytosoliske og transmembrane domener, og er bundet til celleoverflaten via glykosylfosfatidylinositolankere (GPI-ankere ).
Denne adiponectin "reseptoren" kommer til uttrykk i alle vev, men er rapportert hyppigst i hjertet, aorta, karotis og ilia arteriene og nyrearteriene.
Virkningsmekanismen
Selv om mekanismer for produksjon og frigjøring av adiponectin i blodomløpet ikke er fullstendig belyst, antas det at signaltransduksjonsveien begynner med adiponectinbinding til membranreseptorer på målcellene.
Nevnte hormon induserer aktivering av AMP-aktivert proteinkinase (AMPK), som skjer gjennom et "adapter" -protein som inneholder et domene av homologi til pleckstrin (typisk for proteiner involvert i cellesignaliseringsprosesser) og et domene til fosfotyrosinbinding (PTB), pluss et leucin 1-lukningsmotiv (APPL).
APPL-domenet er det som binder seg til den intracellulære delen av en av de to AdipoR-reseptorene. Et lite GTPase-protein kjent som Rab5 binder seg til et av stedene i leucin-lukkedomenet og fremmer membrantranslokasjonen av GLUT4, en insulinregulert glukosetransportør.
Videre virker adiponectin på en nukleær transkripsjonsfaktor kjent som PPARa, som er viktig med tanke på protein, lipid og karbohydratmetabolisme, samt celledifferensiering og utvikling.
Normale verdier
De normale verdiene rapportert for adiponectin i blodplasmaet tilsvarer de multimerke kompleksene av dette proteinet, hvis konsentrasjonsområde er mellom 5 og 20 mikrogram per milliliter, selv om konsentrasjoner på opptil 30 mikrogram per milliliter også er dokumentert.
Med det ovenstående i bakhodet er det verdt å nevne at adiponectinkonsentrasjoner i plasma varierer betydelig; kvinner har for eksempel en tendens til å ha høyere verdier enn menn.
Verdiene av dette hormonet avhenger i stor grad av ernæringsstatusen, tilstedeværelsen eller fraværet av noen patologi osv., Men er generelt omvendt korrelert med fett og med tilstander som hjerte-kar-sykdommer, hypertensjon og metabolske syndromer.
Det er rapporter som sikrer at plasmakonsentrasjonen av adiponectin reduseres hos de pasientene som lider av patologiske tilstander som insulinresistens og fedme.
referanser
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponectin: mer enn bare et fettcellehormon? Diabetesomsorg, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponectin. I Håndbok for hormoner (s. 308-e34B). Academic Press.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Adiponectin og adiponectin reseptorer. Endokrine anmeldelser, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Adiponectin og adiponectin reseptorer i insulinresistens, diabetes og metabolsk syndrom. Journal of clinical study, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Kapittel 35-Overvekt. Williams Textbook of Endocrinology, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponectin.