Den adiponectin är en av de mest rikliga sekretoriska proteiner som produceras av en speciell typ av celler som kallas adipocyt, adipösa vävnadsegenskaper. Det ansvarar för att öka känsligheten för insulin och är involverad i energihomeostas och fetma.
Den humana adiponektingenen klonades från fettvävnad 1996, under experiment av Matsuzawa, som utnämnde den till den vanligaste adiposgentranskript-1 (apM1).
Tredimensionell struktur av hexameriskt adiponektin från mus (Källa: eget arbete via Wikimedia Commons)
Proteinet å andra sidan identifierades i blodplasma samma år av Nakano et al.
Detta hormon bidrar till integrationen av endokrina och metaboliska signaler som är relaterade till kontrollen av energihomeostas. Dess uttryck induceras under adipocytdifferentiering och cirkulerar i serum vid relativt höga koncentrationer.
Strukturera
Adiponectin tillhör komplementet 1q (C1q) -familjen och kan hittas i blodplasma i en mängd olika multimera komplex (av flera underenheter): trimrar, hexamerer och multimerer med hög molekylvikt (av mer än 18 subenheter).
Genen som kodar för adiponectin (ADIPOQ) är belägen på den långa armen på kromosom 3 hos människor, har 16 kilo baser och har 3 exoner. Dess uttryck ger ett vattenlösligt protein, sammansatt av 247 aminosyrarester och en molekylvikt på knappt 30 kDa, med en isoelektrisk punkt 5,42.
Ideogram för den mänskliga kromosomen. Kromosom 3 markerad. Källa: National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine
Den består av fyra domäner: en signalsekvens vid den N-terminala änden, en variabel region, en kollagendomän (cAd) och en globulär C-terminal domän.
I den aminoterminala delen skiljs en kollagenliknande sekvens känd som kollagendomänen, vilket är ett område av stor betydelse för bildandet av multimerer och är mycket bevarat mellan arter.
Hydroxyleringen och samtidigt glykosylering av lysinrester i kollagendomänen för detta protein är det som möjliggör bildning av trimrar, som samtidigt kan associeras med varandra för att bilda hexamerer och andra komplex med hög molekylvikt.
Dessa komplex verkar ha specificitet för "mål" -vävnader, till exempel komplex med hög molekylvikt är mer aktiva i levern, medan trimrar och hexamerer verkar utan stor åtskillnad i en stor mängd vävnader.
Kulregionen vid C-terminalen, kallad kulaområdet eller gAd, är homolog med proteiner såsom kollagen VIII och kollagen X, såväl som komplementfaktor C1q.
Fungera
I allmänna termer antas att adiponektinhormonet verkar på ett relevant sätt vid regleringen av metabolismen av lipider och kolhydrater i olika insulinkänsliga vävnader.
Detta verkar på olika kroppsvävnader, eftersom dess receptorer uttrycks på flera ställen. Tillverkad uteslutande av adipocyter, främjar adiponectin biosyntes av fettsyror och hämning av glukoneogenes i levern, en av vävnaderna där dess AdipoR2-receptor finns.
Diagram och histologiskt avsnitt av fettvävnad (Källa: OpenStax College via Wikimedia Commons)
I skelettmuskler, där AdipoR1- och AdipoR2-receptorerna finns, främjar det oxidation av fettsyror och införandet av glukos i muskelcellerna.
Adiponectin förbättrar också insulinresistensen hos vissa patienter, eftersom det minskar mängden intracellulärt fett genom att aktivera fettsyraoxidation i både muskler och lever.
Vissa författare föreslår att detta hormon också fungerar som en antioxidant, som ett antiinflammatoriskt medel och som en anti-arteriosklerotisk faktor.
mottagare
De olika adiponektinkomplexen verkar ha viss preferens framför specifika vävnader. Dessa vävnadsspecifika interaktioner inträffar som svar på det differentiella uttrycket av olika typer av adiponektinreceptorer.
Adiponectin-receptorer (AdipoR) är G-proteinkopplade receptorer som tillhör receptorfamiljen känd som PAQR. Två typer är kända: AdipoR1 och AdipoR2. Båda bibehåller sina N-terminala domäner i det intracellulära utrymmet, medan deras C-terminala domäner utsätts för det extracellulära utrymmet.
Receptorer av typen AdipoR1 har 375 aminosyror och molekylvikt 42 kDa, medan receptorer av typen AdipoR2 har 311 aminosyror och en vikt av 35 kDa. Båda har 7 transmembrandomäner, det vill säga deras struktur korsar 7 gånger plasmamembranet i cellerna där de finns.
Det finns cirka 70% sekvenshomologi mellan båda receptorerna, med undantag för deras N-terminala ändar, som är specifika för var och en.
Både AdipoR1 och AdipoR2 uttrycks i alla vävnader, även om deras överflöd varierar från det ena till det andra. AdipoR1 finns främst i skelettmuskler och AdipoR2 är både i skelettmuskler och lever.
T-cadherin
Det finns också en "förmodad" receptor för adiponectin känd som T-cadherin, som består av en enda molekyl av cadherin som har tappat sina cytosoliska och transmembrane domäner och är bunden till cellytan via glykosylfosfatidylinositolankare (GPI-ankare ).
Denna adiponektin "receptor" uttrycks i alla vävnader, men har rapporterats mest i hjärtat, aorta-, karotis- och iliac-artärerna och njurartärerna.
Handlingsmekanism
Även om mekanismerna för produktion och frisättning av adiponectin i blodomloppet inte är helt klarlagda, tros det att signaltransduktionsvägen börjar med adiponectinbindning till membranreceptorer på dess målceller.
Nämnda hormon inducerar aktiveringen av AMP-aktiverat proteinkinas (AMPK), vilket sker genom ett "adapter" -protein som innehåller en domän av homologi till pleckstrin (typiskt för proteiner involverade i cellsignaleringsprocesser) och en domän av fosfotyrosinbindning (PTB), plus ett leucin 1-stängningsmotiv (APPL).
APPL-domänen är den som binder till den intracellulära delen av någon av de två AdipoR-receptorerna. Ett litet GTPas-protein känt som Rab5 binder till en av platserna i leucin-stängningsdomänen och främjar membrantranslokationen av GLUT4, en insulinreglerad glukostransportör.
Vidare verkar adiponectin på en nukleär transkriptionsfaktor känd som PPARa, vilket är viktigt ur proteinets, lipid- och kolhydratmetabolismens synvinkel, såväl som celldifferentiering och utveckling.
Normala värden
De normala värdena som rapporterats för adiponectin i blodplasma motsvarar de multimera komplexen av detta protein, vars koncentrationsintervall är mellan 5 och 20 mikrogram per milliliter, även om koncentrationer på upp till 30 mikrogram per milliliter också har dokumenterats.
Med tanke på ovanstående är det värt att nämna att adiponectinkoncentrationer i plasma varierar avsevärt; kvinnor brukar till exempel ha högre värden än män.
Värdena på detta hormon beror i hög grad på näringsstatus, närvaro eller frånvaro av någon patologi, etc., men är i allmänhet omvänt korrelerade med fett och med tillstånd såsom hjärt-kärlsjukdomar, hypertoni och metaboliska syndrom.
Det finns rapporter som säkerställer att plasmakoncentrationen av adiponectin minskar hos de patienter som lider av patologiska tillstånd som insulinresistens och fetma.
referenser
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponectin: mer än bara ett annat fettcellshormon? Diabetesomsorg, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponectin. I Handbook of Hormones (s. 308-e34B). Academic Press.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Adiponectin och adiponectin receptorer. Endokrina recensioner, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Adiponectin och adiponectin receptorer i insulinresistens, diabetes och metabolism syndrom. Journal of clinical study, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Kapitel 35-fetma. Williams Textbook of Endocrinology, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponectin.