Vitellogenin - Vitellogenin
| Transportní doména vitellogenin lipidů | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | Vitellogenin_N | ||||||||
| Pfam | PF01347 | ||||||||
| Pfam klan | CL0020 | ||||||||
| InterPro | IPR001747 | ||||||||
| CHYTRÝ | SM00638 | ||||||||
| STRÁNKA | PS51211 | ||||||||
| SCOP2 | 1llv / Rozsah / SUPFAM | ||||||||
| OPM nadčeleď | 254 | ||||||||
| OPM protein | 1 lsh | ||||||||
| |||||||||
| Vitellinogen, otevřený beta-list | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | DUF1943 | ||||||||
| Pfam | PF09172 | ||||||||
| InterPro | IPR015255 | ||||||||
| SCOP2 | 1 lsh / Rozsah / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Vitellogenin (VTG nebo méně populárně známý jako VG) (z latinský vitellus, žloutek a genero, Produkuji) je prekurzor vaječného žloutku, který transportuje bílkoviny a některé lipidy z jater krví do rostoucích oocytů, kde se stává součástí žloutku. Za normálních okolností se vyskytuje pouze v krvi nebo hemolymfě žen, a lze jej proto použít jako biomarker u obratlovců vystavených účinkům estrogenu v prostředí, které stimulují zvýšené hladiny u mužů i žen.[1] „Vitellogenin“ je synonymní termín pro gen a exprimovaný protein. Proteinový produkt je klasifikován jako glykolipoprotein, který má vlastnosti cukru, tuku a bílkovin. Patří to rodina několika lipidových transportních proteinů.
Vitellogenin je žloutek předchůdce nalezený u žen téměř u všech oviparous druhy včetně ryb, obojživelníků, plazů, ptáků, většina bezobratlých a monotrémy.[2] Vitellogenin je předchůdcem lipoproteiny a fosfoproteiny které tvoří většinu obsahu bílkovin ve žloutku. V přítomnosti estrogenní endokrinní disruptory (EDC), samčí ryby mohou exprimovat gen Vg v a v závislosti na dávce způsob. Vg genová exprese u mužských ryb lze použít jako molekulární marker expozice estrogenní EDC.[3]
Funkce
Vitellogenin poskytuje hlavní vaječný žloutek protein to je zdroj živiny během časných rozvoj kladení vajec (oviparous ) obratlovců a bezobratlých. Ačkoli vitellogenin také nese určitý lipid pro depozici v žloutku, primární mechanismus pro depozici žloutkového lipidu je místo toho prostřednictvím VLDL, alespoň u ptáků a plazů.[4] Prekurzory vitellogeninu jsou vícedoménové apolipoproteiny (proteiny, které se vážou na lipidy za vzniku lipoproteinů), které se štěpí na zřetelný žloutek bílkoviny. Existují různé proteiny vitellogeninu, které se skládají z variabilních kombinací složek žloutkového proteinu; nicméně výstřih stránky jsou konzervovaný.[Citace je zapotřebí ]
Součásti
U obratlovců se úplný vitellogenin skládá z:
- N-terminál signální peptid pro export,
- a čtyři oblasti, které lze štěpit na žloutkové proteiny, jsou to:
- lipovitellin -1,
- fosvitin,
- lipovitellin-2,
- von Willebrandova faktorová doména typu D. (YGP40).[5][6]
N-koncová lipidová transportní doména
Tato konkrétní doména představuje a konzervovaný region nalezen v několika lipid doprava proteiny, včetně vitellogeninu, mikrozomální triglycerid převod protein a apolipoprotein B-100.[7]
Obchodování s vezikuly
Tato konkrétní doména, lipidová transportní doména Vitellogenin, se také nachází v mikrosomálním triglyceridovém transferovém proteinu (MTTP) a v Apolipoproteinu B. Pomáhá obchodu s buňkami a exportu nákladu.[Citace je zapotřebí ]
Mikrosomální triglyceridový přenosový protein (MTTP)
Mikrozomální protein pro přenos triglyceridů (MTTP) je endoplazmatické retikulum lipidový přenosový protein zapojený do biosyntéza a lipidová náplň apolipoproteinu B. MTTP se také podílí na pozdním stadiu obchodování CD1d v lysozomální kompartment, kde CD1d je lipid podobný MHC I antigen prezentující molekula.[8]
Apolipoprotein B
Apolipoprotein B může existovat ve dvou formách: B-100 a B-48. Apolipoprotein B-100 je přítomen na několika lipoproteinech, včetně velmi lipoproteiny s nízkou hustotou (VLDL), středně pokročilí lipoproteiny o hustotě (IDL) a lipoproteiny s nízkou hustotou (LDL) a může shromažďovat částice VLDL v játra.[9] Apolipoprotein B-100 byl spojen s vývojem ateroskleróza.
Lidské proteiny obsahující tuto doménu
APOB (viz nativní struktura LDL-ApoB při 37 ° C na Youtube )[10]; MTTP;
Včely medonosné
Včely medonosné ukládat molekuly vitellogeninu do tukových těl v jejich břiše a hlavách. Tuková těla zjevně fungují jako rezervoár pro skladování potravin. Glykolipoprotein vitellogenin má další funkce, protože funguje jako antioxidant prodloužit včelí královna a sekačka životnost stejně jako a hormon který ovlivňuje budoucí chování při hledání potravy.[11] Zdraví včelstva závisí na zásobách vitellogeninu ošetřovatelek - včelařů s nízkou úrovní vitellogeninu. Jako postradatelní dělníci dostávají sekačky jen tolik bílkovin, aby je udrželi při plnění jejich riskantního úkolu sběru nektaru a pylu. Úrovně vitellogeninu jsou důležité během hnízdní fáze, a ovlivňují tak dělbu práce dělníků včel.[Citace je zapotřebí ]
Titr vitellogeninu včely, který se vyvinul v prvních čtyřech dnech po vzejití, ovlivňuje jeho následující věk, který začíná pást se a zda se přednostně krmí nektarem nebo pylem. Pokud mají mladí pracovníci v prvních dnech života nedostatek jídla, mají tendenci začít se brzy shánět potravou a přednostně nektarem. Pokud jsou mírně krmení, pasou se v normálním věku přednostně na nektar. Pokud jsou hojně krmení, ihned po vzniku je titr jejich vitellogeninu vysoký a začínají se pást později v životě, přednostně sbírat pyl. Pyl je jediným dostupným zdrojem bílkovin pro včely medonosné.[Citace je zapotřebí ]
Smyčka zpětné vazby pro juvenilní hormony
U většiny zkoumaných druhů hmyzu bylo dokumentováno, že juvenilní hormon stimuluje transkripci genů vitellogeninu a následnou kontrolu produkce vitellogeninu (viz Engelmann, 1983; Wyatt a Davey, 1996).[12][13]
Výraz vitellogenin je součástí regulační smyčky zpětné vazby, která umožňuje vitellogenin a juvenilní hormon vzájemně se potlačovat. Vitellogenin a juvenilní hormon pravděpodobně fungují antagonisticky ve včelách k regulaci vývoje a chování včel. Potlačení jednoho vede k vysoké titry toho druhého.[14]
Je pravděpodobné, že je také zahrnuta rovnováha mezi hladinami vitellogeninu a juvenilních hormonů rojení chování.[15]
Hladiny juvenilních hormonů klesají ve včelstvech před rojením a očekává se, že proto hladiny vitellogeninu stoupnou. Lze předpokládat, že rojící se včely by si chtěly zabalit co nejvíce vitellogeninu, aby prodloužily jejich životnost a mohly rychle postavit nové hnízdo.[Citace je zapotřebí ]
Vývoj
Obratlovci začali s jedinou kopií genu vitellogenin a linie ptáků, savců a amfilií se setkaly s duplikacemi, které vedly k vzniku moderních genů. S výjimkou monotremes „Savci mají všechny své vitellogeninové geny proměněné v pseudogeny, i když v této oblasti syntenický pták VIT1-VIT2-VIT3 lze stále najít a zarovnat.[16]
Viz také
Reference
- ^ „Definice VITELLOGENINU“.
- ^ Robinson, Richard (18. března 2008). „U savců šla ztráta žloutku a zisk mléka ruku v ruce“. PLOS Biology. 6 (3): e77. doi:10.1371 / journal.pbio.0060077. PMC 2267822. PMID 20076706.
- ^ Tran, Thi Kim Anh; Yu, Richard Man Kit; Islam, Rafiquel; Nguyen, Thi Hong Tham; Bui, Thi Lien Ha; Kong, Richard Yuen Chong; O'Connor, Wayne A .; Leusch, Frederic D.L .; Andrew-Priestley, Megan; MacFarlane, Geoff R. (květen 2019). „Užitečnost vitellogeninu jako biomarkeru estrogenních chemikálií narušujících endokrinní systém u měkkýšů“. Znečištění životního prostředí. 248: 1067–1078. doi:10.1016 / j.envpol.2019.02.056. PMID 31091639.
- ^ Price, E. R. (2017). "Fyziologie ukládání a použití lipidů u plazů". Biologické recenze. 92: 1406–1426. doi:10.1111 / brv.12288. PMID 27348513.
- ^ Finn, Roderick Nigel (1. června 2007). „Komplexy žloutku obratlovců a funkční důsledky fosvitinů a dalších subdomén ve vitellogeninech1“. Biologie reprodukce. 76 (6): 926–35. doi:10.1095 / biolreprod.106.059766. PMID 17314313.
- ^ Thompson, James R .; Banaszak, Leonard J. (červenec 2002). "Interakce lipidů a proteinů v lipovitellinu". Biochemie. 41 (30): 9398–409. doi:10.1021 / bi025674w. PMID 12135361.
- ^ Anderson TA, Levitt DG, Banaszak LJ (červenec 1998). "Strukturní základ lipidových interakcí v lipovitellinu, rozpustném lipoproteinu". Struktura. 6 (7): 895–909. doi:10.1016 / S0969-2126 (98) 00091-4. PMID 9687371.
- ^ Sagiv, Yuval; Bai, Li; Wei, Datsen G .; Agami, Reuven; Savage, Paul B .; Teyton, Luc; Bendelac, Albert (16. dubna 2007). „Distální účinek nedostatku mikrosomálního triglyceridového transferového proteinu na lysozomální recyklaci CD1d“. The Journal of Experimental Medicine. 204 (4): 921–8. doi:10.1084 / jem.20061568. PMC 2118556. PMID 17403933.
- ^ Olofsson SO, Borèn J (listopad 2005). „Apolipoprotein B: klinicky významný apolipoprotein, který sestavuje aterogenní lipoproteiny a podporuje rozvoj aterosklerózy“. Journal of Internal Medicine. 258 (5): 395–410. doi:10.1111 / j.1365-2796.2005.01556.x. PMID 16238675.
- ^ Kumar V, Butcher SJ, Öörni K, Engelhardt P, Heikkonen J a kol. (2011) Trojrozměrná kryoEM Rekonstrukce nativních částic LDL na rozlišení 16Å při fyziologické tělesné teplotě. [1]
- ^ Oliver, Randy (srpen 2007). "Fat Bees Part 1". American Bee Journal.[je nutné ověření ]
- ^ Engelmann F (1983). "Vitellogenesis řízená juvenilním hormonem". V Downer RG, Laufer H (eds.). Endokrinologie hmyzu. New York: Alan R. Liss. 259–270.
- ^ Wyatt GR, Davey KG (1996). „Buněčné a molekulární působení juvenilního hormonu. II. Role juvenilního hormonu u dospělého hmyzu“. Buněčné a molekulární působení juvenilního hormonu. II. Role juvenilních hormonů u dospělého hmyzu. Pokroky ve fyziologii hmyzu. 26. s. 1–155. doi:10.1016 / S0065-2806 (08) 60030-2. ISBN 9780120242269.
- ^ Hrassnigg, Norbert; Crailsheim, Karl (2005). „Rozdíly ve fyziologii dronů a pracovníků u včel (Apis mellifera)" (PDF). Apidologie. 36 (2): 255–277. doi:10.1051 / apido: 2005015.
- ^ Zeng, Zhijiang; Huang, Zachary Y .; Qin, Yuchuan; Pang, Huizhong (1. dubna 2005). "Hemolymph Juvenile Hormone Titers in Worker Honey Bees za normálních a předehřívacích podmínek". Journal of Economic Entomology. 98 (2): 274–278. doi:10.1603/0022-0493-98.2.274. PMID 15889713. S2CID 198130721.
- ^ Brawand, David; Wahli, Walter; Kaessmann, Henrik; Phillippe, Hervé (18. března 2008). „Ztráta genů vaječného žloutku u savců a původ laktace a placenty“. PLOS Biology. 6 (3): e63. doi:10.1371 / journal.pbio.0060063. PMC 2267819. PMID 18351802.
zoologie chordata.
Další čtení
- Wheeler, Diana E .; Kawooya, John K. (1990). "Čištění a charakterizace vitellogeninu včely medonosné". Archiv biochemie a fyziologie hmyzu. 14 (4): 253–267. doi:10,1002 / arch. 940140405. PMID 2134180.
- „Exprese genu vitellogenin u mužského střevle jako indikátor expozice chemikáliím narušujícím endokrinní systém (EDC) ve vodním prostředí“. EPA.gov. 2006.
- Amdam, G. V .; Norberg, K .; Omholt, S. W .; Kryger, P .; Lourenço, A. P .; Bitondi, M. M. G .; Simões, Z. L. P. (listopad 2005). „Vyšší koncentrace vitellogeninu u pracovníků včel mohou být adaptací na život v mírném podnebí“. Insectes Sociaux. 52 (4): 316–319. doi:10.1007 / s00040-005-0812-2. S2CID 25197924.
- Seehuus, S.-C .; Norberg, K .; Gimsa, U .; Krekling, T .; Amdam, G. V. (17. ledna 2006). „Reprodukční protein chrání funkčně sterilní včely před oxidačním stresem“. Sborník Národní akademie věd. 103 (4): 962–7. doi:10.1073 / pnas.0502681103. PMC 1347965. PMID 16418279.
- Nelson, C. Mindy; Ihle, Kate E; Fondrk, M. Kim; Page, Robert E; Amdam, Gro V; Chittka, Lars (6. března 2007). „Genový vitellogenin má několik koordinačních účinků na sociální organizaci“. PLOS Biology. 5 (3): e62. doi:10.1371 / journal.pbio.0050062. PMC 1808115. PMID 17341131.
- Corona, M .; Velarde, R. A .; Remolina, S .; Moran-Lauter, A .; Wang, Y .; Hughes, K. A .; Robinson, G. E. (16. dubna 2007). „Vitellogenin, juvenilní hormon, signalizace inzulínu a dlouhověkost včelí královny“. Sborník Národní akademie věd. 104 (17): 7128–33. Bibcode:2007PNAS..104,7128C. doi:10.1073 / pnas.0701909104. PMC 1852330. PMID 17438290.