Các adiponectin là một trong hầu hết các protein tiết phong phú được sản xuất bởi một loại tế bào đặc biệt gọi là adipocyte, đặc điểm mô mỡ. Nó chịu trách nhiệm làm tăng độ nhạy cảm với insulin và liên quan đến cân bằng nội môi năng lượng và béo phì.
Gen adiponectin của con người được nhân bản từ mô mỡ vào năm 1996, trong các thí nghiệm được thực hiện bởi Matsuzawa, người đã đặt tên cho nó là bản sao gen mỡ 1 dồi dào nhất (apM1, từ bản sao gen 1 trong tiếng Anh là mỡ dồi dào nhất).
Cấu trúc ba chiều của chuột adiponectin hexameric (Nguồn: tác phẩm riêng của Wikimedia Commons)
Mặt khác, protein được xác định trong huyết tương bởi Nakano et al.
Hormone này góp phần tích hợp các tín hiệu nội tiết và chuyển hóa có liên quan đến việc kiểm soát cân bằng nội môi năng lượng. Biểu hiện của nó được tạo ra trong quá trình biệt hóa tế bào mỡ và lưu hành trong huyết thanh ở nồng độ tương đối cao.
Kết cấu
Adiponectin thuộc họ bổ thể 1q (C1q) và có thể được tìm thấy trong huyết tương ở nhiều dạng phức hợp đa phân tử (của một số tiểu đơn vị): trime, hexamers và đa phân có trọng lượng phân tử cao (của hơn 18 tiểu đơn vị).
Gen mã hóa adiponectin (ADIPOQ) nằm trên nhánh dài của nhiễm sắc thể số 3 ở người, có 16 kilo base và 3 exon. Biểu thức của nó tạo ra một protein hòa tan trong nước, bao gồm 247 gốc axit amin và trọng lượng phân tử chỉ dưới 30 kDa, với điểm đẳng điện là 5,42.
Biểu đồ lý tưởng của nhiễm sắc thể người. Nhiễm sắc thể 3 được tô sáng. Nguồn: Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia, Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ
Nó được tạo thành từ bốn miền: chuỗi tín hiệu ở đầu tận cùng N, một vùng biến đổi, miền collagen (cAd) và miền đầu cuối C hình cầu.
Trong phần đầu cuối amin, một trình tự giống như collagen được gọi là vùng collagen được phân biệt, đây là vùng có tầm quan trọng lớn đối với sự hình thành các đa phân tử và rất được bảo tồn giữa các loài.
Sự hydroxyl hóa và glycosyl hóa đồng thời của dư lượng lysine trong vùng collagen của protein này là điều cho phép hình thành các trime, đồng thời có thể liên kết với nhau để tạo thành hexamers và các phức chất cao phân tử khác.
Các phức hợp này dường như có tính đặc hiệu đối với các mô "đích", ví dụ, các phức hợp trọng lượng phân tử cao hoạt động tích cực hơn trong gan, trong khi trimers và hexamers hoạt động mà không có nhiều sự khác biệt trong nhiều loại mô.
Vùng hình cầu ở đầu cuối C, được gọi là vùng hình cầu hoặc gAd, tương đồng với các protein như collagen VIII và collagen X, cũng như yếu tố bổ sung C1q.
Chức năng
Nói chung, người ta cho rằng hormone adiponectin hoạt động theo một cách có liên quan trong việc điều hòa chuyển hóa lipid và carbohydrate trong các mô nhạy cảm với insulin khác nhau.
Điều này hoạt động trên các mô cơ thể khác nhau, vì các thụ thể của nó được biểu hiện ở một số nơi. Được sản xuất độc quyền bởi các tế bào mỡ, adiponectin thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp axit béo và ức chế tạo gluconeogenesis trong gan, một trong những mô nơi thụ thể AdipoR2 của nó được tìm thấy.
Sơ đồ và phần mô học của mô mỡ (Nguồn: OpenStax College qua Wikimedia Commons)
Trong cơ xương, nơi các thụ thể AdipoR1 và AdipoR2 được tìm thấy, nó thúc đẩy quá trình oxy hóa axit béo và sự xâm nhập của glucose vào tế bào cơ.
Adiponectin cũng cải thiện tình trạng kháng insulin ở một số bệnh nhân, vì nó làm giảm lượng mỡ nội bào bằng cách kích hoạt quá trình oxy hóa axit béo ở cả cơ và gan.
Một số tác giả cho rằng hormone này cũng hoạt động như một chất chống oxy hóa, như một chất chống viêm và như một yếu tố chống xơ cứng động mạch.
Người nhận
Các phức hợp adiponectin khác nhau dường như có một số ưu tiên hơn các mô cụ thể. Những tương tác cụ thể với mô này xảy ra để đáp ứng với sự biểu hiện khác biệt của các loại thụ thể adiponectin khác nhau.
Các thụ thể adiponectin (AdipoR) là các thụ thể kết hợp với protein G thuộc họ các thụ thể được gọi là PAQR. Hai loại được biết đến: AdipoR1 và AdipoR2. Cả hai đều duy trì miền tận cùng N của chúng trong không gian nội bào, trong khi miền tận cùng C của chúng tiếp xúc với không gian ngoại bào.
Thụ thể của loại AdipoR1 có 375 axit amin và trọng lượng phân tử 42 kDa, trong khi thụ thể của loại AdipoR2 có 311 axit amin và trọng lượng 35 kDa. Cả hai đều có 7 miền xuyên màng, tức là cấu trúc của chúng vượt qua 7 lần màng sinh chất của tế bào nơi chúng được tìm thấy.
Có khoảng 70% sự tương đồng về trình tự giữa cả hai thụ thể, ngoại trừ các đầu tận cùng N của chúng, đặc trưng cho từng thụ thể.
Cả AdipoR1 và AdipoR2 đều được biểu hiện trong tất cả các mô, mặc dù sự phong phú của chúng thay đổi từ mô này sang mô khác. AdipoR1 chủ yếu ở cơ xương và AdipoR2 có trong cả cơ xương và gan.
T-cadherin
Ngoài ra còn có một thụ thể "giả định" cho adiponectin được gọi là T-cadherin, bao gồm một phân tử cadherin đơn lẻ đã mất các miền tế bào và xuyên màng, và được liên kết với bề mặt tế bào thông qua neo glycosylphosphatidylinositol (neo GPI ).
"Thụ thể" adiponectin này được thể hiện ở tất cả các mô, nhưng được báo cáo nhiều nhất là ở tim, động mạch chủ, động mạch cảnh, và động mạch chậu và động mạch thận.
Cơ chế hoạt động
Mặc dù cơ chế sản xuất và giải phóng adiponectin vào máu chưa được làm sáng tỏ đầy đủ, nhưng người ta cho rằng con đường dẫn truyền tín hiệu bắt đầu bằng việc gắn adiponectin vào các thụ thể màng trên tế bào đích của nó.
Hormone này gây ra sự hoạt hóa của protein kinase hoạt hóa AMP (AMPK), xảy ra thông qua một protein “tiếp hợp” có chứa vùng tương đồng với pleckstrin (điển hình của các protein liên quan đến quá trình truyền tín hiệu tế bào) và vùng của liên kết phosphotyrosine (PTB), cộng với mô-típ đóng leucine 1 (APPLIC).
Miền APPLIC là miền liên kết với phần nội bào của một trong hai thụ thể AdipoR. Một protein GTPase nhỏ được gọi là Rab5 liên kết với một trong những vị trí trong vùng đóng leucine và thúc đẩy sự chuyển vị qua màng của GLUT4, một chất vận chuyển glucose do insulin điều chỉnh.
Hơn nữa, adiponectin hoạt động trên một yếu tố phiên mã hạt nhân được gọi là PPARα, yếu tố này rất quan trọng theo quan điểm của sự chuyển hóa protein, lipid và carbohydrate, cũng như sự biệt hóa và phát triển của tế bào.
Giá trị bình thường
Các giá trị bình thường được báo cáo đối với adiponectin trong huyết tương tương ứng với các phức hợp đa phân tử của protein này, có phạm vi nồng độ từ 5 đến 20 microgam trên mililit, mặc dù nồng độ lên đến 30 microgam trên mililit cũng đã được ghi nhận.
Với những điều trên, điều đáng nói là nồng độ adiponectin trong huyết tương thay đổi đáng kể; Ví dụ, phụ nữ có xu hướng có giá trị cao hơn nam giới.
Giá trị của hormone này phụ thuộc rất nhiều vào tình trạng dinh dưỡng, sự có hay không của bất kỳ bệnh lý nào, v.v., nhưng nói chung có tương quan nghịch với tình trạng mỡ và các tình trạng như bệnh tim mạch, tăng huyết áp và các hội chứng chuyển hóa.
Có những báo cáo đảm bảo rằng nồng độ adiponectin trong huyết tương giảm ở những bệnh nhân mắc các bệnh lý như kháng insulin và béo phì.
Người giới thiệu
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponectin: không chỉ là một loại hormone tế bào mỡ khác? Chăm sóc bệnh tiểu đường, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponectin. Trong Handbook of Hormones (trang 308-e34B). Báo chí Học thuật.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Adiponectin và thụ thể adiponectin. Đánh giá nội tiết, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Adiponectin và các thụ thể adiponectin trong kháng insulin, tiểu đường và hội chứng chuyển hóa. Tạp chí điều tra lâm sàng, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Chương 35-Béo phì. Williams Sách giáo khoa về Nội tiết, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponectin.