Липидная капля
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( Март 2015 г. ) |
Липидные капли , также называемые липидными телами, масляными телами или адипосомами, [ 1 ] представляют собой богатые липидами клеточные органеллы , которые регулируют накопление и гидролиз нейтральных липидов и обнаруживаются в основном в жировой ткани. [ 2 ] Они также служат резервуаром для холестерина и ацилглицеринов, необходимых для формирования и поддержания мембран. Липидные капли встречаются во всех эукариотических организмах и хранят большую часть липидов млекопитающих в адипоцитах . Первоначально считалось, что эти липидные капли служат просто жировыми депо, но с момента открытия в 1990-х годах белков в липидной оболочке капель, которые регулируют динамику липидных капель и липидный обмен, липидные капли рассматриваются как высокодинамичные органеллы, играющие очень важную роль. роль в регуляции внутриклеточного хранения липидов и липидного обмена. Роль липидных капель вне депонирования липидов и холестерина недавно начала выясняться и включает тесную связь с воспалительными реакциями посредством синтеза и метаболизма эйкозаноидов, а также с метаболическими нарушениями, такими как ожирение , рак, [ 3 ] [ 4 ] и атеросклероз. [ 5 ] Известно, что в неадипоцитах липидные капли играют роль в защите от липотоксичности путем хранения жирных кислот в форме нейтрального триацилглицерина, который состоит из трех жирных кислот, связанных с глицерином. Альтернативно, жирные кислоты могут быть преобразованы в промежуточные липидные соединения, такие как диацилглицерин (DAG), церамиды и жирные ацил-КоА. Эти липидные промежуточные соединения могут нарушать передачу сигналов инсулина, что называется липид-индуцированной инсулинорезистентностью и липотоксичностью. [ 6 ] Липидные капли также служат платформой для связывания и деградации белков. Наконец, известно, что липидные капли используются такими патогенами, как вирус гепатита С , вирус денге и Chlamydia trachomatis , среди других. [ 7 ] [ 8 ]
Структура
[ редактировать ]Липидные капли состоят из нейтрального липидного ядра, состоящего в основном из триацилглицеринов (ТАГ) и эфиров холестерина, окруженного монослоем фосфолипидов. [ 2 ] Поверхность липидных капель украшена рядом белков, участвующих в регуляции липидного обмена . [ 2 ] Первым и наиболее изученным семейством белков липидной оболочки капель является семейство белков перилипина, состоящее из пяти белков. К ним относятся перилипин 1 (PLIN1), перилипин 2 (PLIN2/ADRP), [ 9 ] перилипин 3 (PLIN3/TIP47), перилипин 4 (PLIN4/S3-12) и перилипин 5 (PLIN5/OXPAT/LSDP5/MLDP). [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Протеомные исследования выявили связь многих других семейств белков с липидной поверхностью, включая белки, участвующие в транспортировке мембран, стыковке везикул, эндоцитозе и экзоцитозе. [ 13 ] Анализ липидного состава липидных капель выявил наличие разнообразного набора видов фосфолипидов; [ 14 ] фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин Наиболее распространены , за ними следует фосфатидилинозитол .
Липидные капли сильно различаются по размеру: от 20–40 нм до 100 мкм. [ 15 ] В адипоцитах липидные тельца имеют тенденцию быть крупнее и могут составлять большую часть клетки, тогда как в других клетках они могут индуцироваться только при определенных условиях и имеют значительно меньшие размеры.
Формирование
[ редактировать ]Липидные капли отпочковываются от мембраны эндоплазматической сети . Первоначально хрусталик формируется путем накопления ТАГ между двумя слоями его фосфолипидной мембраны . Возникающие липидные капли могут расти за счет диффузии жирных кислот, эндоцитоза стеринов или слияния более мелких липидных капель с помощью белков SNARE . [ 15 ] Отпочкованию липидных капель способствует асимметричное накопление фосфолипидов, которые уменьшают поверхностное натяжение по отношению к цитозолю . [ 16 ] Также наблюдалось образование липидных капель в результате деления существующих липидных капель, хотя считается, что это менее распространено, чем образование de novo . [ 17 ]
Образование липидных капель из эндоплазматической сети начинается с синтеза транспортируемых нейтральных липидов. Производство ТАГ из диацилглицерина (путем добавления жирной ацильной цепи) катализируется белками DGAT , хотя степень потребности в этих и других белках зависит от типа клеток. [ 18 ] Ни DGAT1, ни DGAT2 не являются особенно важными для синтеза TAG или образования капель, хотя клетки млекопитающих, лишенные обоих, не могут образовывать липидные капли и имеют сильно замедленный синтез TAG. DGAT1, который, по-видимому, предпочитает экзогенные субстраты жирных кислот, не является необходимым для жизни; DGAT2, который, по-видимому, предпочитает эндогенно синтезированные жирные кислоты. [ 17 ]
В неадипоцитах накопление липидов, синтез липидных капель и рост липидных капель могут быть индуцированы различными стимулами, включая факторы роста , длинноцепочечные ненасыщенные жирные кислоты (включая олеиновую кислоту и арахидоновую кислоту ), окислительный стресс и воспалительные стимулы, такие как бактериальные липополисахариды , различные микробные патогены, фактор активации тромбоцитов , эйкозаноиды и цитокины . [ 19 ]
Примером являются эндоканнабиноиды , являющиеся производными ненасыщенных жирных кислот, которые в основном считаются синтезируемыми « по требованию» из предшественников фосфолипидов, находящихся в клеточной мембране , но также могут синтезироваться и храниться во внутриклеточных липидных каплях и высвобождаться из этих хранилищ при соответствующих условиях. условия. [ 20 ]
Можно наблюдать образование липидных капель, живых и не содержащих меток, с помощью визуализации живых клеток без меток .
Галерея
[ редактировать ]-
Липидные капли в микроглии мыши -
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мартин, Салли; Партон, Роберт Г. (8 марта 2006 г.). «Липидные капли: единый взгляд на динамическую органеллу». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 7 (5): 373–378. дои : 10.1038/nrm1912 . ПМИД 16550215 . S2CID 34926182 .
- ^ Jump up to: а б с Мобилизация и усвоение клетками накопленных жиров и триацилглицерина (с анимацией)
- ^ Бозза, ПТ; Виола, JP (апрель – июнь 2010 г.). «Липидные капли при воспалении, раке». Простагландины, лейкотриены и незаменимые жирные кислоты . 82 (4–6): 243–50. дои : 10.1016/j.plefa.2010.02.005 . ПМИД 20206487 .
- ^ Мело, Россана CN; Дворжак, Энн М.; Читнис, Четан Э. (5 июля 2012 г.). «Взаимодействие липидного тела и фагосомы в макрофагах при инфекционных заболеваниях: защита хозяина или стратегия выживания патогена?» . ПЛОС Патогены . 8 (7): e1002729. дои : 10.1371/journal.ppat.1002729 . ПМК 3390411 . ПМИД 22792061 .
- ^ Гринберг, Эндрю С.; Коулман, Розалинда А.; Кремер, Фредрик Б.; Макманаман, Джеймс Л.; Обин, Мартин С.; Пури, Вишваджит; Ян, Цин-Ву; Миёси, Хидеаки; Машек, Дуглас Г. (1 июня 2011 г.). «Роль липидных капель в метаболических заболеваниях у грызунов и человека» . Журнал клинических исследований . 121 (6): 2102–2110. дои : 10.1172/JCI46069 . ПМК 3104768 . ПМИД 21633178 .
- ^ Босма, М; Керстен, С; Хесселинк, MKC; Шраувен, П. (2012). «Переоценка липотоксических триггеров в скелетных мышцах: связь внутримиоклеточного метаболизма липидов с чувствительностью к инсулину» (PDF) . Прог Липид Рес . 51 (1): 36–49. дои : 10.1016/j.plipres.2011.11.003 . ПМИД 22120643 .
- ^ Хитон, Северная Каролина; Рэндалл, Дж. (2010). «Аутофагия, вызванная вирусом денге, регулирует липидный обмен» . Микроб-хозяин клетки . 8 (5): 422–32. дои : 10.1016/j.chom.2010.10.006 . ПМК 3026642 . ПМИД 21075353 .
- ^ Сузуки, М.; Шинохара, Ю.; Осаки, Ю.; Фудзимото, Т. (15 августа 2011 г.). «Липидные капли: размер имеет значение». Журнал электронной микроскопии . 60 (дополнение 1): С101–С116. doi : 10.1093/jmicro/dfr016 . ПМИД 21844583 .
- ^ Босма, М; Хесселинк, MKC; Спаркс, LM; Тиммерс, С; Ферраз, MJ; Маттейссен, Ф; ван Берден, Д; Шаар, Г; де Баетс, Миннесота; Верхейен, ФК; Керстен, С; Шраувен, П. (2012). «Перилипин 2 улучшает чувствительность скелетных мышц к инсулину, несмотря на повышенный уровень внутримышечных липидов» . Диабет . 61 (11): 2679–2690. дои : 10.2337/db11-1402 . ПМЦ 3478528 . ПМИД 22807032 .
- ^ Мартин, С; Партон, Р.Г. (апрель 2005 г.). «Кавеолин, холестерин и липидные тела». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 16 (2): 163–74. дои : 10.1016/j.semcdb.2005.01.007 . ПМИД 15797827 .
- ^ Брасамле, Д.Л. (25 августа 2007 г.). «Серия тематических обзоров: Биология адипоцитов. Семейство перилипинов структурных белков липидных капель: стабилизация липидных капель и контроль липолиза» . Журнал исследований липидов . 48 (12): 2547–2559. doi : 10.1194/jlr.R700014-JLR200 . ПМИД 17878492 .
- ^ Киммел, Арканзас; Брасамле, ДЛ; МакЭндрюс-Хилл, М; Шталрид, К; Лондонс, C (март 2010 г.). «Принятие ПЕРИЛИПИНА в качестве объединяющей номенклатуры для семейства PAT млекопитающих внутриклеточных липидных запасающих капельных белков» . Журнал исследований липидов . 51 (3): 468–71. doi : 10.1194/jlr.R000034 . ПМЦ 2817576 . ПМИД 19638644 .
- ^ Гудман, Дж. М. (17 октября 2008 г.). «Стайная липидная капля» . Журнал биологической химии . 283 (42): 28005–9. дои : 10.1074/jbc.R800042200 . ПМЦ 2568941 . ПМИД 18611863 .
- ^ Барц, Р.; Ли, В.-Х.; Венейблс, Б.; Земер, Дж. К.; Рот, MR; Велти, Р.; Андерсон, RGW; Лю, П.; Чепмен, К.Д. (22 января 2007 г.). «Липидомика показывает, что адипосомы хранят эфирные липиды и опосредуют транспорт фосфолипидов» . Журнал исследований липидов . 48 (4): 837–847. doi : 10.1194/jlr.M600413-JLR200 . ПМИД 17210984 .
- ^ Jump up to: а б Го Ю, Кордес К.Р., Фарезе Р.В., Вальтер Т.С. (15 марта 2009 г.). «Липидные капли с первого взгляда» . Журнал клеточной науки . 122 (Часть 6): 749–52. дои : 10.1242/jcs.037630 . ПМК 2714424 . ПМИД 19261844 .
- ^ Чорлей, Эмерик; Абду Рашид Тиам (февраль 2018 г.). «Асимметрия натяжения монослоя регулирует направление образования липидных капель» . Биофизический журнал . 114 (3): 631–640. дои : 10.1016/j.bpj.2017.12.014 . ПМК 5985028 . ПМИД 29414709 .
- ^ Jump up to: а б Уилфлинг, Флориан; Хаас, Дж.; Вальтер, Т.; Фарезе, Р. (август 2014 г.). «Липидно-капельный биогенез» . Современное мнение в области клеточной биологии . 29 : 39–45. дои : 10.1016/j.ceb.2014.03.008 . ПМЦ 4526149 . ПМИД 24736091 .
- ^ Харрис, Чарльз; и др. (апрель 2011 г.). «Ферменты DGAT необходимы для синтеза триацилглицеринов и липидных капель в адипоцитах» . Журнал исследований липидов . 52 (4): 657–667. дои : 10.1194/jlr.M013003 . ПМЦ 3284159 . ПМИД 21317108 .
- ^ Мело, RCN; Д'Авила, Х.; Ван, Х.-К.; Бозза, ПТ; Дворжак, AM; Веллер, П.Ф. (23 марта 2011 г.). «Липидные тела в воспалительных клетках: структура, функции и современные методы визуализации» . Журнал гистохимии и цитохимии . 59 (5): 540–556. дои : 10.1369/0022155411404073 . ПМК 3201176 . ПМИД 21430261 .
- ^ Аяканну, Тангесверан; Тейлор, Энтони Х.; Марсило, Тимоти Х.; Уиллетс, Джонатон М.; Конье, Джастин С. (2013). «Эндоканнабиноидная система и рак, зависимый от половых стероидов» . Международный журнал эндокринологии . 2013 : 259676. doi : 10.1155/2013/259676 . ISSN 1687-8337 . ПМЦ 3863507 . ПМИД 24369462 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с липидными каплями, на Викискладе?
