אדיפונקטין הוא אחד חלבוני הפרשה הנפוצים ביותר מיוצרים על ידי סוג מיוחד של תאי המכונים adipocyte, מאפייני רקמה שומניים. זה אחראי להגברת הרגישות לאינסולין ומעורב בהומאוסטזיס אנרגיה והשמנת יתר.
הגן האדיפונקטין האנושי משובט מרקמת השומן בשנת 1996, במהלך ניסויים שערך Matsuzawa, אשר כינה אותו בתמלול -1 השומן הנפוץ ביותר בשומן (apM1).
מבנה תלת ממדי של אדיפונקטין משושה עכבר (מקור: עבודה משלו באמצעות ויקימדיה Commons)
החלבון, לעומת זאת, זוהה בפלסמת הדם באותה שנה על ידי Nakano et al.
הורמון זה תורם לשילוב של אותות אנדוקריניים ומטבוליים שקשורים לשליטה בהומאוסטזיס אנרגטי. ביטויו נוצר במהלך בידול אדיפוציטים ומסתובב בסרום בריכוזים גבוהים יחסית.
מִבְנֶה
אדיפונקטין שייך למשפחת המשלים 1q (C1q) וניתן למצוא אותו בפלסמת הדם במגוון רחב של קומפלקסים מולטיריים (מכמה יחידות בודדות): טרימרים, הקסאמים ומולטי משקל מולקולרי גבוה (של יותר מ- 18 יחידות משנה).
הגן המקודד לאדיפונקטין (ADIPOQ) נמצא על הזרוע הארוכה של הכרומוזום 3 בבני אדם, יש בסיסים של 16 קילו ויש לו 3 אקסונים. ביטויו מניב חלבון מסיס במים, המורכב מ -247 שאריות חומצות אמינו ומשקל מולקולרי של קצת פחות מ -30 kDa, עם נקודה איזואלקטרית של 5.42.
אידיוגרמה של הכרומוזום האנושי. כרומוזום 3 מודגש. מקור: המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי, הספרייה הלאומית האמריקאית לרפואה
זה מורכב מארבעה תחומים: רצף אות בקצה ה- N-terminal, אזור משתנה, תחום קולגן (cAd) ותחום C-terminal כדוריים.
בחלק המסוף האמיני נבדל רצף דמוי קולגן המכונה תחום הקולגן, שהוא אזור בעל חשיבות רבה להיווצרות מולטימרים ונשמר מאוד בין המינים.
ההידרוקסילציה והגליקוזילציה המשולבת של שאריות ליזין בתחום הקולגן של חלבון זה היא המאפשרת יצירת טרימרים, שבאותה העת יכולים לקשר זה עם זה ליצירת הקסאמים ומתחמים אחרים בעלי משקל מולקולרי גבוה.
נראה כי למתחמים אלו יש ספציפיות לרקמות "יעד", למשל מתחמי משקל מולקולרי גבוה פעילים יותר בכבד, ואילו טרימרים והקסאמים פועלים ללא הבחנה רבה במגוון רחב של רקמות.
האזור הכדורי בקצה C, הנקרא התחום הכדורי או gAd, הוא הומולוגי לחלבונים כמו קולגן VIII וקולגן X, כמו גם גורם השלמה C1q.
פוּנקצִיָה
באופן כללי, נהוג לחשוב שההורמון אדיפונקטין פועל בצורה רלוונטית לוויסות חילוף החומרים של ליפידים ופחמימות ברקמות שונות הרגישות לאינסולין.
זה פועל על רקמות גוף שונות, מאחר וקולטניו מתבטאים במספר מקומות. מיוצר אך ורק על ידי אדיפוציטים, אדיפונקטין מעודד את הביוסינתזה של חומצות שומן ואת עיכוב הגלוקונאוגנזה בכבד, אחת הרקמות בהן נמצא קולטן AdipoR2.
תרשים וחתך היסטולוגי של רקמת השומן (מקור: מכללת OpenStax דרך Wikimedia Commons)
בשריר השלד, שם נמצאים קולטני AdipoR1 ו- AdipoR2, הוא מקדם את חמצון חומצות השומן וכניסת הגלוקוזה לתאי השריר.
אדיפונקטין גם משפר את עמידות האינסולין אצל חלק מהמטופלים, מכיוון שהוא מקטין את כמות השומן התוך תאי על ידי הפעלת חמצון של חומצות שומן בשרירים ובכבד כאחד.
מחברים מסוימים מציעים כי הורמון זה פועל גם כנוגד חמצון, כחומר אנטי-דלקתי וכגורם אנטי-עורקי טרשת.
מקלטים
למתחמי האדיפונקטין השונים יש עדיפות מסוימת על פני רקמות ספציפיות. אינטראקציות ספציפיות לרקמות אלה מתרחשות בתגובה לביטוי ההבדל של סוגים שונים של קולטני אדיפונקטין.
קולטני אדיפונקטין (AdipoR) הם קולטנים צמודי חלבון G השייכים למשפחת הקולטנים הידועים בשם PAQR. ידועים שני סוגים: AdipoR1 ו- AdipoR2. שניהם שומרים על הדומיינים הטרמינליים שלהם במרחב התוך תאיים, ואילו התחומים הטרמינליים שלהם נחשפים לחלל החוץ תאי.
לקולטנים מסוג AdipoR1 יש 375 חומצות אמינו ומשקל מולקולרי של 42 kDa, בעוד שקולטנים מסוג AdipoR2 הם בעלי 311 חומצות אמינו ומשקל של 35 kDa. לשניהם 7 תחומים טרנסממברניים, כלומר המבנה שלהם חוצה פי 7 את קרום הפלזמה של התאים בהם הם נמצאים.
קיימת כ- 70% הומולוגיה של רצף בין שני הקולטנים, למעט הקצוות ה N- סופניים שלהם, הספציפיים לכל אחד מהם.
גם AdipoR1 וגם AdipoR2 באים לידי ביטוי בכל הרקמות, למרות ששפעם משתנה מאחד לשני. AdipoR1 הוא בעיקר בשריר השלד ו- AdipoR2 הוא גם בשריר השלד וגם בכבד.
T-cadherin
יש גם קולטן "משמעתי" לאדיפונקטין המכונה T-cadherin, המורכב ממולקולה אחת של קדרין שאיבדה את התחומים הציטוזוליים והטרנסמברטיים שלה, והיא קשורה למשטח התא באמצעות עוגני גליקוזילפוספטיליניוזיטול (עוגני GPI) ).
"קולטן" לאדיפונקטין זה בא לידי ביטוי בכל הרקמות, אך דווח על כך בשכיחות רבה ביותר בלב, בעורקים אבי העורקים, הקרוטידים והעוקיים ובעורקי הכליה.
מנגנון פעולה
למרות שמנגנוני הייצור והשחרור של אדיפונקטין לזרם הדם אינם מוסברים במלואם, מעריכים כי מסלול הולכת האות מתחיל בהקשר של אדיפונקטין לקולטני קרום בתאי היעד שלו.
הורמון זה גורם להפעלת AMPK (AMPK) המופעלת על ידי AMP, המתרחשת באמצעות חלבון "מתאם" המכיל תחום של הומולוגיה לפליקסטרין (אופייני לחלבונים המעורבים בתהליכי איתות תאים) ותחום של כריכת phosphotyrosine (PTB), בתוספת מוטיב סגירת לאוצין 1 (APPL).
תחום ה- APPL הוא זה הנקשר לחלק התוך-תאי של אחד משני קולטני AdipoR. חלבון GTPase קטן המכונה Rab5 נקשר לאחד האתרים בתחום הסגירה של הליוצין ומקדם את הטרנסלוקציה של הממברנה של GLUT4, טרנספורטר גלוקוז המווסת את האינסולין.
יתרה מזאת, אדיפונקטין פועל על גורם שעתוק גרעיני המכונה PPARα, שהוא חשוב מבחינת חילוף החומרים של חלבון, ליפיד ופחמימות, כמו גם התמיינות והתפתחות התא.
ערכים תקינים
הערכים התקינים המדווחים לאדיפונקטין בפלסמת הדם תואמים את המתחמים המולטימריים של חלבון זה, שטווח הריכוז שלו הוא בין 5 ל -20 מיקרוגרם למיליליטר, אף כי תועדו ריכוזים של עד 30 מיקרוגרם למיליליטר.
בהתחשב באמור לעיל, ראוי להזכיר כי ריכוזי האדיפונקטין בפלזמה משתנים באופן משמעותי; נשים, למשל, נוטות לערכים גבוהים יותר מגברים.
הערכים של הורמון זה תלויים במידה רבה במצבו התזונתי, בנוכחותה או בהיעדרה של פתולוגיה כלשהי וכו ', אך בדרך כלל מתואמים הפוך עם שומן עדין ועם מצבים כמו מחלות לב וכלי דם, יתר לחץ דם ותסמונות מטבוליות.
ישנם דיווחים שמבטיחים שריכוזי פלסמה של אדיפונקטין פוחתים אצל אותם חולים הסובלים ממצבים פתולוגיים כמו עמידות לאינסולין והשמנה.
הפניות
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., and Henry, RR (2003). אדיפונקטין: יותר מסתם הורמון תאי שומן נוסף? טיפול בסוכרת, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). אדיפונקטין. בספר ההורמונים (עמ '308-e34B). עיתונות אקדמית.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). קולטני אדיפונקטין ואדיפונקטין. ביקורות אנדוקריניות, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., and Tobe, K. (2006). קולטני אדיפונקטין ואדיפונקטין בעמידות לאינסולין, סוכרת ותסמונת מטבולית. כתב העת לחקירה קלינית, 116 (7), 1784-1792.
- קליין, ש 'ורומיין, ג'יי.איי (2007). פרק 35 - השמנת יתר. ספר הלימוד של ויליאמס לאנדוקרינולוגיה, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). אדיפונקטין.