The adiponectin adalah salah satu yang paling protein yg yang banyak dihasilkan oleh sejenis sel dikenali sebagai sel lemak, ciri-ciri tisu adipos. Ini bertanggungjawab untuk meningkatkan kepekaan terhadap insulin dan terlibat dalam homeostasis tenaga dan kegemukan.
Gen adiponektin manusia diklon dari tisu adiposa pada tahun 1996, semasa eksperimen yang dilakukan oleh Matsuzawa, yang menamakannya sebagai transkrip gen adiposa-1 yang paling banyak (apM1, dari transkrip gen adiposa Inggeris yang paling banyak 1).
Struktur tiga dimensi adiponektin heksamerik tikus (Sumber: karya sendiri melalui Wikimedia Commons)
Protein, sebaliknya, dikenal pasti dalam plasma darah pada tahun yang sama oleh Nakano et al.
Hormon ini menyumbang kepada penyatuan isyarat endokrin dan metabolik yang berkaitan dengan kawalan homeostasis tenaga. Ekspresinya disebabkan semasa pembezaan adiposit dan beredar dalam serum pada kepekatan yang agak tinggi.
Struktur
Adiponectin tergolong dalam keluarga pelengkap 1q (C1q) dan dapat dijumpai dalam plasma darah dalam pelbagai kompleks multimerik (beberapa subunit): trimer, heksamer, dan multimer berat molekul tinggi (lebih daripada 18 subunit).
Gen yang memberi kod untuk adiponektin (ADIPOQ) terletak di lengan panjang kromosom 3 pada manusia, mempunyai 16 kilo pangkalan dan mempunyai 3 ekson. Ekspresinya menghasilkan protein larut dalam air, terdiri dari 247 residu asid amino dan berat molekul kurang dari 30 kDa, dengan titik isoelektrik 5.42.
Ideogram kromosom manusia. Kromosom 3 diserlahkan. Sumber: Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi, Perpustakaan Perubatan Nasional AS
Ini terdiri dari empat domain: urutan isyarat di ujung terminal N, wilayah berubah-ubah, domain kolagen (cAd), dan domain terminal-C globular.
Di bahagian terminal amino, urutan seperti kolagen yang dikenali sebagai domain kolagen dibezakan, yang merupakan kawasan yang sangat penting untuk pembentukan multimer dan sangat terpelihara antara spesies.
Hidroksilasi dan glikosilasi sisa residu lisin dalam domain kolagen protein inilah yang memungkinkan pembentukan trimer, yang pada masa yang sama dapat bersatu antara satu sama lain untuk membentuk heksamer dan kompleks berat molekul tinggi yang lain.
Kompleks ini nampaknya mempunyai kekhususan untuk tisu "sasaran", misalnya kompleks berat molekul tinggi lebih aktif di hati, sementara trimer dan heksamer bertindak tanpa banyak perbezaan dalam pelbagai tisu.
Kawasan globular di terminal C, yang disebut domain globular atau gAd, adalah homolog kepada protein seperti kolagen VIII dan kolagen X, serta faktor pelengkap C1q.
Fungsi
Secara umum, dianggap bahawa hormon adiponektin bertindak dengan cara yang relevan dalam pengaturan metabolisme lipid dan karbohidrat dalam pelbagai tisu sensitif insulin.
Ini bertindak pada tisu badan yang berbeza, kerana reseptornya dinyatakan di beberapa tempat. Dihasilkan secara eksklusif oleh adiposit, adiponektin mempromosikan biosintesis asid lemak dan penghambatan glukoneogenesis di hati, salah satu tisu di mana reseptor AdipoR2nya dijumpai.
Diagram dan bahagian histologi tisu adiposa (Sumber: OpenStax College via Wikimedia Commons)
Pada otot rangka, di mana reseptor AdipoR1 dan AdipoR2 dijumpai, ia mendorong pengoksidaan asid lemak dan kemasukan glukosa ke dalam sel otot.
Adiponectin juga meningkatkan ketahanan insulin pada beberapa pesakit, kerana mengurangkan jumlah lemak intraselular dengan mengaktifkan oksidasi asid lemak pada otot dan hati.
Pengarang tertentu menunjukkan bahawa hormon ini juga bertindak sebagai antioksidan, sebagai agen anti-radang, dan sebagai faktor anti-arteriosklerotik.
Penerima
Kompleks adiponektin yang berbeza nampaknya mempunyai keutamaan berbanding tisu tertentu. Interaksi khusus tisu ini berlaku sebagai tindak balas terhadap ekspresi pembezaan pelbagai jenis reseptor adiponektin.
Reseptor Adiponectin (AdipoR) adalah reseptor gandingan protein G yang tergolong dalam keluarga reseptor yang dikenali sebagai PAQR. Dua jenis dikenali: AdipoR1 dan AdipoR2. Kedua-duanya mengekalkan domain N-terminal mereka di ruang intraselular, sementara domain C-terminal mereka terkena ruang ekstraselular.
Penerima jenis AdipoR1 mempunyai 375 asid amino dan berat molekul 42 kDa, sementara reseptor jenis AdipoR2 mempunyai 311 asid amino dan berat 35 kDa. Kedua-duanya mempunyai 7 domain transmembran, iaitu strukturnya melintasi 7 kali membran plasma sel di mana mereka dijumpai.
Terdapat kira-kira 70% homologi urutan antara kedua-dua reseptor, kecuali hujung N-terminal mereka, yang khusus untuk masing-masing.
Kedua-dua AdipoR1 dan AdipoR2 dinyatakan dalam semua tisu, walaupun kelimpahannya berbeza antara satu dengan yang lain. AdipoR1 terutama pada otot rangka dan AdipoR2 terdapat pada otot rangka dan hati.
T-kaderin
Terdapat juga reseptor "putatif" untuk adiponektin yang dikenali sebagai T-kaderin, yang terdiri daripada satu molekul kaderin yang telah kehilangan domain sitosolik dan transmembrannya, dan terikat ke permukaan sel melalui sauh glikosilfosfatidilinositol (sauh GPI ).
"Reseptor" adiponektin ini dinyatakan dalam semua tisu, tetapi telah dilaporkan paling banyak di jantung, arteri aorta, karotid, dan iliac, dan arteri ginjal.
Mekanisme tindakan
Walaupun mekanisme pengeluaran dan pembebasan adiponektin ke dalam aliran darah tidak dapat dijelaskan sepenuhnya, dianggap bahawa jalur transduksi isyarat bermula dengan pengikatan adiponektin ke reseptor membran pada sel sasarannya.
Hormon tersebut mendorong pengaktifan protein kinase yang diaktifkan AMP (AMPK), yang berlaku melalui protein "penyesuai" yang mengandungi domain homologi ke pleckstrin (khas protein yang terlibat dalam proses isyarat sel) dan domain pengikatan fosfotirosin (PTB), ditambah motif penutupan leucine 1 (APPL).
Domain APPL adalah domain yang mengikat bahagian intraselular salah satu daripada dua reseptor AdipoR. Protein GTPase kecil yang dikenali sebagai Rab5 mengikat ke salah satu laman di domain penutupan leucine dan mempromosikan translokasi membran GLUT4, pengangkut glukosa yang diatur oleh insulin.
Tambahan pula, adiponektin bertindak berdasarkan faktor transkripsi nuklear yang dikenali sebagai PPARα, yang penting dari sudut metabolisme protein, lipid, dan karbohidrat, serta pembezaan dan perkembangan sel.
Nilai normal
Nilai normal yang dilaporkan untuk adiponektin dalam plasma darah sesuai dengan kompleks multimerik protein ini, yang kepekatannya berkisar antara 5 hingga 20 mikrogram per mililiter, walaupun kepekatan hingga 30 mikrogram per mililiter juga telah didokumentasikan.
Dengan mempertimbangkan perkara di atas, perlu diperhatikan bahawa kepekatan adiponektin dalam plasma berbeza dengan ketara; wanita, misalnya, cenderung mempunyai nilai yang lebih tinggi daripada lelaki.
Nilai hormon ini sangat bergantung pada status pemakanan, kehadiran atau ketiadaan patologi, dan lain-lain, tetapi secara amnya berkorelasi terbalik dengan kelainan dan dengan keadaan seperti penyakit kardiovaskular, hipertensi dan sindrom metabolik.
Terdapat laporan yang memastikan bahawa kepekatan plasma adiponektin menurun pada pesakit yang menderita keadaan patologi seperti ketahanan insulin dan kegemukan.
Rujukan
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponektin: lebih daripada sekadar hormon sel lemak lain? Penjagaan diabetes, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponektin. Dalam Buku Panduan Hormon (hlm. 308-e34B). Akhbar Akademik.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Reseptor adiponektin dan adiponektin. Ulasan endokrin, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Reseptor adiponektin dan adiponektin dalam ketahanan insulin, diabetes, dan sindrom metabolik. Jurnal penyelidikan klinikal, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Bab 35-Obesiti. Buku Teks Endokrinologi Williams, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponektin.