Den adiponectin er et af de mest rigelige sekretoriske proteiner produceret af en speciel type celler kendt som adipocyt, fedtvæv egenskaber. Det er ansvarlig for at øge følsomheden over for insulin og er involveret i energihomeostase og fedme.
Det humane adiponectin-gen blev klonet fra adiposevæv i 1996 under eksperimenter af Matsuzawa, der udpegede det til det mest rigelige adiposegen-transkript-1 (apM1).
Tredimensionel struktur af musehexamerisk adiponectin (Kilde: eget arbejde via Wikimedia Commons)
Proteinet blev på den anden side identificeret i blodplasma det samme år af Nakano et al.
Dette hormon bidrager til integrationen af endokrine og metaboliske signaler, der er relateret til styring af energihomeostase. Dets ekspression induceres under adipocytdifferentiering og cirkulerer i serum ved relativt høje koncentrationer.
Struktur
Adiponectin hører til komplement 1q (C1q) -familien og kan findes i blodplasma i en lang række multimeriske komplekser (af flere underenheder): trimere, hexamerer og multimerer med høj molekylvægt (på mere end 18 underenheder).
Genet, der koder for adiponectin (ADIPOQ), er placeret på den lange arm af kromosom 3 hos mennesker, har 16 kilo baser og har 3 eksoner. Dets ekspression giver et vandopløseligt protein sammensat af 247 aminosyrerester og en molekylvægt på lige under 30 kDa med et isoelektrisk punkt på 5,42.
Ideogram af det humane kromosom. Kromosom 3 fremhævet. Kilde: National Center for Biotechnology Information, US National Library of Medicine
Det består af fire domæner: en signalsekvens i den N-terminale ende, en variabel region, et kollagendomæne (cAd) og et kugleformet C-terminal domæne.
I den aminoterminale del adskilles en kollagenlignende sekvens kendt som kollagendomænet, hvilket er et område af stor betydning for dannelsen af multimerer og er meget konserveret mellem arter.
Hydroxylering og samtidig glycosylering af lysinrester i dette protein's kollagen-domæne er det, der muliggør dannelse af trimere, som på samme tid kan assosieres med hinanden til dannelse af hexamerer og andre komplekser med høj molekylvægt.
Disse komplekser ser ud til at have specificitet for "mål" -væv, for eksempel er komplekser med høj molekylvægt mere aktive i leveren, mens trimere og hexamerer virker uden særlig forskel i en lang række væv.
Det kugleformede område ved C-terminalen, kaldet det kugleformede domæne eller gAd, er homologt med proteiner såsom kollagen VIII og kollagen X samt komplementfaktor C1q.
Fungere
Generelt antages det, at hormonet adiponectin fungerer på en relevant måde i reguleringen af metabolismen af lipider og kulhydrater i forskellige insulinfølsomme væv.
Dette virker på forskellige kropsvæv, da dets receptorer udtrykkes flere steder. Produceret udelukkende af adipocytter fremmer adiponectin biosyntese af fedtsyrer og hæmning af glukoneogenese i leveren, et af de væv, hvor dens AdipoR2-receptor findes.
Diagram og histologisk sektion af fedtvæv (Kilde: OpenStax College via Wikimedia Commons)
I skeletmuskler, hvor AdipoR1- og AdipoR2-receptorerne findes, fremmer det oxidation af fedtsyrer og tilførsel af glukose i muskelcellerne.
Adiponectin forbedrer også insulinresistensen hos nogle patienter, da det reducerer mængden af intracellulært fedt ved at aktivere fedtsyreoxidation i både muskler og lever.
Visse forfattere antyder, at dette hormon også fungerer som en antioxidant, som et antiinflammatorisk middel og som en anti-arteriosklerotisk faktor.
Receivere
De forskellige adiponectin-komplekser ser ud til at have nogen præference frem for specifikt væv. Disse vævsspecifikke interaktioner forekommer som respons på den differentielle ekspression af forskellige typer adiponectinreceptorer.
Adiponectin-receptorer (AdipoR) er G-protein-koblede receptorer, der hører til familien af receptorer kendt som PAQR. To typer er kendt: AdipoR1 og AdipoR2. Begge opretholder deres N-terminale domæner i det intracellulære rum, mens deres C-terminale domæner udsættes for det ekstracellulære rum.
Receptorer af AdipoR1-typen har 375 aminosyrer og 42 kDa molekylvægt, mens receptorer af AdipoR2-typen har 311 aminosyrer og en vægt på 35 kDa. Begge har 7 transmembrane domæner, dvs. deres struktur krydser 7 gange plasmamembranen i cellerne, hvor de findes.
Der er ca. 70% sekvenshomologi mellem begge receptorer med undtagelse af deres N-terminale ender, som er specifikke for hver enkelt.
Både AdipoR1 og AdipoR2 udtrykkes i alle væv, skønt deres overflod varierer fra det ene til det andet. AdipoR1 er primært i knoglemuskler, og AdipoR2 er i både skeletmuskel og lever.
T-cadherin
Der er også en "formodet" receptor for adiponectin kendt som T-cadherin, som består af et enkelt molekyle cadherin, der har mistet sit cytosoliske og transmembrane domæner, og er bundet til celleoverfladen via glycosylphosphatidylinositolankre (GPI-ankre).
Denne adiponectin "receptor" udtrykkes i alle væv, men er rapporteret hyppigst i hjertet, aorta-, carotis- og iliac-arterierne og nyrearterierne.
Handlingsmekanisme
Selvom mekanismerne til produktion og frigivelse af adiponectin i blodbanen ikke er fuldt ud belyst, menes det, at signaltransduktionsvejen begynder med adiponectinbinding til membranreceptorer på dens målceller.
Dette hormon inducerer aktiveringen af AMP-aktiveret proteinkinase (AMPK), der forekommer gennem et "adapter" -protein, der indeholder et domæne af homologi til pleckstrin (typisk for proteiner involveret i cellesignaleringsprocesser) og et domæne for phosphotyrosinbinding (PTB) plus et leucin 1-lukningsmotiv (APPL).
APPL-domænet er det, der binder til den intracellulære del af en af de to AdipoR-receptorer. Et lille GTPase-protein kendt som Rab5 binder til et af stederne i det leucin lukkende domæne og fremmer membrantranslokationen af GLUT4, en insulinreguleret glukosetransportør.
Adiponectin virker endvidere på en nuklear transkriptionsfaktor kendt som PPARa, som er vigtig set fra protein-, lipid- og kulhydratmetabolisme såvel som celledifferentiering og udvikling.
Normale værdier
De normale værdier rapporteret for adiponectin i blodplasmaet svarer til de multimere komplekser af dette protein, hvis koncentrationsområde er mellem 5 og 20 mikrogram pr. Ml, skønt koncentrationer på op til 30 mikrogram pr. Ml også er blevet dokumenteret.
Med det ovenstående i tankerne er det værd at nævne, at adiponectinkoncentrationer i plasma varierer markant; kvinder har for eksempel en tendens til at have højere værdier end mænd.
Værdierne af dette hormon afhænger i høj grad af ernæringsstatus, tilstedeværelsen eller fraværet af nogen patologi osv., Men er generelt omvendt korreleret med fedt og med tilstande såsom hjerte-kar-sygdomme, hypertension og metabolske syndromer.
Der er rapporter, der sikrer, at plasmakoncentrationen af adiponectin falder hos de patienter, der lider af patologiske tilstande, såsom insulinresistens og fedme.
Referencer
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponectin: mere end blot et andet fedtcellehormon? Diabetespleje, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponectin. I Håndbog med hormoner (s. 308-e34B). Academic Press.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Adiponectin og adiponectin receptorer. Endokrine anmeldelser, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Adiponectin og adiponectin receptorer i insulinresistens, diabetes og det metabolske syndrom. Journal of clinical study, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Kapitel 35-Fedme. Williams Textbook of Endocrinology, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponectin.