FABP1 - FABP1
FABP1 je lidský gen kódující proteinový produkt FABP1 (Protein vázající mastné kyseliny 1). Je také často známý jako protein vázající mastné kyseliny jaterního typu (LFABP).
FABP1 je primárně exprimován v játrech, kde se podílí na vazbě, transportu a metabolismu mastné kyseliny s dlouhým řetězcem (LCFA), endokanabinoidy, fytocannabinoidy (a méně pro syntetické kanabinoidní receptor (CBR) agonisté a antagonisté ) a další hydrofobní molekuly.[5][6][7][8] Změněná exprese proteinu byla spojena s metabolickými podmínkami včetně obezity.[9]
Objev
The proteiny vázající mastné kyseliny (FABP) byly původně objeveny v roce 1972 pomocí experimentů 14Označeno C. oleát identifikovat přítomnost rozpustného nosiče mastné kyseliny v enterocytu odpovědném za intestinální absorpci (LCFA).[10] Od té doby bylo v lidském genomu identifikováno deset členů rodiny FABP. Devět je dobře zavedených (FABP1-9) s nedávno objevenou desátou (FABP12).[7] Každý FABP odpovídá konkrétním orgánům / tkáním v těle, kde hraje roli v příjmu, transportu a metabolismu mastných kyselin.[10]
Poloha genu
Lidský gen FABP1 je umístěn na krátkém (p) rameni chromozom 2 od základního páru 88 122 982 do základního páru 88 128 131.[11]
Struktura bílkovin
Bylo zjištěno, že FABP1 má jedinečnou strukturu ve srovnání s ostatními členy FABP rodina, což mu umožňuje vázat více ligandů současně.[12] Ve srovnání s jinými FABP má také větší jádro přístupné rozpouštědlu, což umožňuje rozmanitější vazbu substrátu.[7] K vysvětlení procesu vazby FABP byla navržena „hypotéza portálu“.[7] Bylo navrženo, aby mastné kyseliny vstupovaly do oblasti proteinu přístupné rozpouštědlům prostřednictvím dynamické oblasti sestávající z a-helixu II a otáček mezi smyčkami βC-βD a βE-βF.[13] Mastná kyselina je poté vázána v proteinové dutině pro transport.[13]
Funkce
FABP jsou rodinou malých, vysoce konzervovaných cytoplazmatických proteinů zapojených do vazby LCFA. FABP1 je hojně exprimován v lidských játrech, kde tvoří 7-11% celkového cytosolického proteinu, a lze jej také najít ve střevech, ledvinách, žaludku a plicích.[7][14] FABP1 je jedinečný v širším rozsahu jiných hydrofobních ligandů, které může vázat, včetně bilirubin, monoglyceridy, žlučové kyseliny a mastné acyl CoA.[15][16][17][18] Bylo navrženo, že FABP1 hraje významnou roli v prevenci cytotoxicity vazbou heme, mastné kyseliny a další molekuly, které jsou při uvolnění potenciálně toxické.[12]
Mutace
Na exonu 3 lidského genu FABP1 byla identifikována substituce Thr za Ala, což vede k mutaci T94A missense.[19] Nosiče tohoto konkrétního polymorfismus jednoho nukleotidu (SNP) vykazují vyšší výchozí hladinu mastných kyselin bez plazmy, nižší BMI a menší obvod pasu.[19] Mutant T94A byl také spojován s podmínkami metabolického syndromu, kardiovaskulárními chorobami a T2DM.[19]
Exprese proteinů
Potlačení
Byly provedeny studie s myší k určení účinku potlačení genu FABP1. Pokud byly poskytnuty stravy s vysokým obsahem tuku nebo s vysokým obsahem cholesterolu, ty s potlačenou expresí FABP1 prokázaly významný dopad na metabolickou regulaci a přírůstek hmotnosti.[20][21][22][23]
Zvýšená hladina obezity
Studie u mladých čínských dospělých naznačuje silný vztah mezi hladinami FABP1 v séru a lipidovým profilem, tělesnými měřeními a homeostatickými parametry.[9] Zvýšený BMI a inzulínová rezistence u subjektů prokázaly vyšší FABP1 v séru se zvláštní korelací u subjektů s centrální adipozitou.[9] Předpokládá se, že k tomuto zvýšení dochází jako kompenzační regulace proteinu ve snaze čelit vysokému metabolickému stresu spojenému s obezitou. Obezita může ve skutečnosti vést k tomu, že si lidské tělo vytvoří rezistenci vůči působení FABP1, což povede ke kompenzační regulaci.[9]
Značka nemoci
Hodnocení zvýšených hladin FABP1 v moči a séru se také ukázalo jako účinné markery při detekci intestinální ischemie, progresivního selhání ledvin v konečném stadiu a ischemického poškození způsobeného transplantací ledvin nebo srdečním bypassem.[24][25][26]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000163586 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000054422 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Schroeder F, McIntosh AL, Martin GG, Huang H, Landrock D, Chung S, Landrock KK, Dangott LJ, Li S, Kaczocha M, Murphy EJ, Atshaves BP, Kier AB (červen 2016). „Protein-1 vázající mastné kyseliny (FABP1) a lidská varianta FABP1 T94A: Role v endokanabinoidním systému a dyslipidemie“. Lipidy. 51 (6): 655–76. doi:10.1007 / s11745-016-4155-8. PMC 5408584. PMID 27117865.
- ^ Huang H, McIntosh AL, Martin GG, Landrock D, Chung S, Landrock KK, Dangott LJ, Li S, Kier AB, Schroeder F (září 2016). „FABP1: Nový jaterní endokanabinoid a protein vázající kanabinoidy“. Biochemie. 55 (37): 5243–55. doi:10.1021 / acs.biochem.6b00446. PMC 5322802. PMID 27552286.
- ^ A b C d E Smathers RL, Petersen DR (březen 2011). "Rodina proteinů vázajících lidské mastné kyseliny: evoluční divergence a funkce". Lidská genomika. 5 (3): 170–91. doi:10.1186/1479-7364-5-3-170. PMC 3500171. PMID 21504868.
- ^ Huang, Huan; McIntosh, Avery L .; Martin, Gregory G .; Landrock, Danilo; Chung, Sarah; Landrock, Kerstin K .; Dangott, Lawrence J .; Li, Shengrong; Kier, Ann B. (2016-09-20). „FABP1: Nový jaterní endokanabinoid a protein vázající kanabinoidy“. Biochemie. 55 (37): 5243–5255. doi:10.1021 / acs.biochem.6b00446. ISSN 1520-4995. PMC 5322802. PMID 27552286.
- ^ A b C d Shi J, Zhang Y, Gu W, Cui B, Xu M, Yan Q, Wang W, Ning G, Hong J (2012-11-07). „Hladiny bílkovin vázajících mastné kyseliny v séru pozitivně korelují s obezitou a inzulínovou rezistencí u mladých čínských dospělých“. PLOS ONE. 7 (11): e48777. doi:10.1371 / journal.pone.0048777. PMC 3492433. PMID 23144966.
- ^ A b Ockner RK (1990). "Historický přehled studií o proteinech vázajících mastné kyseliny". Molekulární a buněčná biochemie. 98 (1–2): 3–9. doi:10.1007 / bf00231361. PMID 2266967. S2CID 29623496.
- ^ „FABP 1“. Genové karty. Citováno 2016-10-16.
- ^ A b Wang G, Bonkovsky HL, de Lemos A, Burczynski FJ (prosinec 2015). „Nedávné poznatky o biologických funkcích proteinu vázajícího mastné kyseliny na játra 1“. Journal of Lipid Research. 56 (12): 2238–47. doi:10.1194 / jlr.R056705. PMC 4655993. PMID 26443794.
- ^ A b Sacchettini JC, Gordon JI, Banaszak LJ (červenec 1989). "Krystalová struktura krysího střevního proteinu vázajícího mastné kyseliny. Zdokonalení a analýza proteinu odvozeného z Escherichia coli s vázaným palmitátem." Journal of Molecular Biology. 208 (2): 327–39. doi:10.1016/0022-2836(89)90392-6. PMID 2671390.
- ^ Vergani L, Fanin M, Martinuzzi A, Galassi A, Appi A, Carrozzo R, Rosa M, Angelini C (1990). „Protein vázající mastné kyseliny na játra ve dvou případech ukládání lidských lipidů“. Molekulární a buněčná biochemie. 98 (1–2): 225–30. doi:10.1007 / bf00231388. PMID 2266963. S2CID 25712825.
- ^ Levi AJ, Gatmaitan Z, Arias IM (listopad 1969). „Dvě jaterní cytoplazmatické proteinové frakce, Y a Z, a jejich možná role při absorpci bilirubinu, sulfobromftaleinu a dalších anionů játry“. Journal of Clinical Investigation. 48 (11): 2156–67. doi:10.1172 / jci106182. PMC 297469. PMID 4980931.
- ^ Storch J (1993). „Rozmanitost struktury a funkce proteinů vázajících mastné kyseliny: studie s fluorescenčními ligandy“. Molekulární a buněčná biochemie. 123 (1–2): 45–53. doi:10.1007 / BF01076474. PMID 8232268. S2CID 11631346.
- ^ Thumser AE, Wilton DC (prosinec 1996). „Vazba cholesterolu a žlučových solí na rekombinantní protein vázající mastné kyseliny na játra potkana“. Biochemical Journal. 320 (3): 729–33. doi:10.1042 / bj3200729. PMC 1217991. PMID 9003356.
- ^ Mishkin S, Turcotte R (duben 1974). „Vazba mastné kyseliny CoA s dlouhým řetězcem na Z, cytoplazmatický protein přítomný v játrech a jiných tkáních krysy“. Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 57 (3): 918–26. doi:10.1016 / 0006-291X (74) 90633-0. PMID 4827841.
- ^ A b C Brouillette C, Bossé Y, Pérusse L, Gaudet D, Vohl MC (2004). „Vliv proteinu vázajícího mastnou kyselinu na játra (FABP) T94A missense mutace na citlivost plazmatických lipoproteinů na léčbu fenofibrátem“. Journal of Human Genetics. 49 (8): 424–32. doi:10.1007 / s10038-004-0171-2. PMID 15249972.
- ^ Atshaves BP, Martin GG, Hostetler HA, McIntosh AL, Kier AB, Schroeder F (listopad 2010). „Protein vázající mastné kyseliny na játra a obezita“. The Journal of Nutritional Biochemistry. 21 (11): 1015–32. doi:10.1016 / j.jnutbio.2010.01.005. PMC 2939181. PMID 20537520.
- ^ Martin GG, Atshaves BP, McIntosh AL, Mackie JT, Kier AB, Schroeder F (leden 2006). "Ablace játra na mastné kyseliny vázající proteinový gen zesiluje akumulaci jaterního cholesterolu u samic myší krmených cholesterolem". American Journal of Physiology. Fyziologie gastrointestinálního traktu a jater. 290 (1): G36-48. doi:10.1152 / ajpgi.00510.2004. PMID 16123197.
- ^ Atshaves BP, McIntosh AL, Storey SM, Landrock KK, Kier AB, Schroeder F (únor 2010). „Vysoký obsah tuku v potravě zhoršuje přírůstek hmotnosti a obezitu u myší s genovou ablací bílkovin vázajících mastné kyseliny na játra“. Lipidy. 45 (2): 97–110. doi:10.1007 / s11745-009-3379-2. PMC 2831749. PMID 20035485.
- ^ Newberry EP, Xie Y, Kennedy S, Han X, Buhman KK, Luo J, Gross RW, Davidson NO (prosinec 2003). „Snížená akumulace triglyceridů v játrech a změněná absorpce mastných kyselin u myší s delecí genu proteinu vázajícího mastné kyseliny v játrech“. Journal of Biological Chemistry. 278 (51): 51664–72. doi:10,1074 / jbc.M309377200. PMID 14534295.
- ^ Thuijls G, van Wijck K, Grootjans J, Derikx JP, van Bijnen AA, Heineman E, Dejong CH, Buurman WA, Poeze M (únor 2011). „Včasná diagnostika střevní ischemie pomocí proteinů vázajících mastné kyseliny v moči a plazmě“. Annals of Surgery. 253 (2): 303–8. doi:10.1097 / sla.0b013e318207a767. PMID 21245670. S2CID 206078242.
- ^ Obata Y, Kamijo-Ikemori A, Ichikawa D, Sugaya T, Kimura K, Shibagaki Y, Tateda T (únor 2016). „Klinická užitečnost proteinu vázajícího mastné kyseliny v játrech jako perioperačního markeru akutního poškození ledvin u pacientů podstupujících endovaskulární nebo otevřenou břišní aortu“. Journal of Anesthesia. 30 (1): 89–99. doi:10.1007 / s00540-015-2095-8. PMC 4750552. PMID 26585768.
- ^ Kamijo A, Sugaya T, Hikawa A, Kimura K (březen 2003). „[Protein vázající mastné kyseliny v moči jako nový klinický marker pro progresi chronického onemocnění ledvin]“. Rinsho Byori. 51 (3): 219–24. doi:10.1016 / j.lab.2003.08.001. PMID 12707994.
Další čtení
- Glatz JF, Börchers T, Spener F, van der Vusse GJ (1995). "Mastné kyseliny v buněčné signalizaci: modulace lipidovými vazebnými proteiny". Prostaglandiny, leukotrieny a esenciální mastné kyseliny. 52 (2–3): 121–7. doi:10.1016/0952-3278(95)90010-1. PMID 7784447.
- Kaikaus RM, Chan WK, Ortiz de Montellano PR, Bass NM (1993). "Mechanismy regulace proteinu vázajícího mastné kyseliny v játrech". Molekulární a buněčná biochemie. 123 (1–2): 93–100. doi:10.1007 / BF01076479. PMID 8232272. S2CID 11639043.
- Londraville RL (červen 1996). „Intracelulární proteiny vázající mastné kyseliny: uvedení perspektivních nižších obratlovců do pravého úhlu pohledu“. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. 29 (6): 707–20. PMID 9070383.
- Börchers T, Hohoff C, Buhlmann C, Spener F (červenec 1997). "Protein vázající mastné kyseliny srdečního typu - účast na inhibici a diferenciaci růstu". Prostaglandiny, leukotrieny a esenciální mastné kyseliny. 57 (1): 77–84. doi:10.1016 / S0952-3278 (97) 90496-8. PMID 9250612.
- Carroll SL, Roth KA, Gordon JI (prosinec 1990). „Protein vázající mastné kyseliny na játra: marker pro studium buněčné diferenciace ve střevních epiteliálních novotvarech“. Gastroenterologie. 99 (6): 1727–35. doi:10.1016 / 0016-5085 (90) 90480-o. PMID 1699834.
- Sweetser DA, Birkenmeier EH, Klisak IJ, Zollman S, Sparkes RS, Mohandas T, Lusis AJ, Gordon JI (listopad 1987). "Genové proteiny vázající lidské mastné kyseliny na hlodavce a hlodavce. Srovnávací analýza jejich struktury, exprese a vazebných vztahů". Journal of Biological Chemistry. 262 (33): 16060–71. PMID 2824476.
- Chan L, Wei CF, Li WH, Yang CY, Ratner P, Pownall H, Gotto AM, Smith LC (březen 1985). „Lidská játra cDNA vázající mastné kyseliny na protein a sekvence aminokyselin. Funkční a evoluční důsledky“. Journal of Biological Chemistry. 260 (5): 2629–32. PMID 3838309.
- Lowe JB, Boguski MS, Sweetser DA, Elshourbagy NA, Taylor JM, Gordon JI (březen 1985). "Lidský játrový protein vázající mastné kyseliny. Izolace cDNA plné délky a srovnávací sekvenční analýzy ortologních a paralogních proteinů". Journal of Biological Chemistry. 260 (6): 3413–7. PMID 3838313.
- Murphy EJ (srpen 1998). „Exprese L-FABP a I-FABP zvyšuje absorpci stearátu NBD a cytoplazmatickou difúzi v L buňkách“. American Journal of Physiology. 275 (2 Pt 1): G244-9. doi:10.1152 / ajpgi.1998.275.2.G244. PMID 9688651.
- Wolfrum C, Börchers T, Sacchettini JC, Spener F (únor 2000). "Vazba mastných kyselin a peroxizomových proliferátorů na ortologní proteiny vázající mastné kyseliny z lidské, myší a hovězí játra". Biochemie. 39 (6): 1469–74. doi:10.1021 / bi991638u. PMID 10684629.
- Wolfrum C, Borrmann CM, Borchers T, Spener F (únor 2001). „Mastné kyseliny a hypolipidemická léčiva regulují peroxisomové proliferátorem aktivované receptory alfa - a gama zprostředkovanou genovou expresi prostřednictvím proteinu vázajícího mastné kyseliny v játrech: signální cesta k jádru“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 98 (5): 2323–8. doi:10.1073 / pnas.051619898. PMC 30137. PMID 11226238.
- Schroeder F, Atshaves BP, Starodub O, Boedeker AL, Smith RR, Roths JB, Foxworth WB, Kier AB (březen 2001). „Exprese proteinu vázajícího mastné kyseliny na játra mění růst a diferenciaci embryonálních kmenových buněk“. Molekulární a buněčná biochemie. 219 (1–2): 127–38. doi:10.1023 / A: 1010851130136. PMID 11354243. S2CID 37941511.
- Zimmerman AW, van Moerkerk HT, Veerkamp JH (září 2001). "Specifičnost ligandu a konformační stabilita lidských proteinů vázajících mastné kyseliny". International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 33 (9): 865–76. doi:10.1016 / S1357-2725 (01) 00070-X. PMID 11461829.
- Mésange F, Sebbar M, Capdevielle J, Guillemot JC, Ferrara P, Bayard F, Poirot M, Faye JC (2003). "Identifikace dvou cílových proteinů tamoxifenu fotoznačením pomocí 4- (2-morfolinoethoxy) benzofenonu". Biokonjugovaná chemie. 13 (4): 766–72. doi:10.1021 / bc015588t. PMID 12121132.