Академический
| Академический | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | Acadl , ацил-коадегидрогеназа, длинная цепь, Acad4, LCAD, ацил-коадегидрогеназа длинная цепь | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Омим : 609576 ; MGI : 87866 ; Гомологен : 37498 ; GeneCards : Acadl ; OMA : Acadl - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ацил-КоА дегидрогеназа, длинная цепь -это белок , который у людей кодируется геном академии . [ 5 ]
Acadl - это ген, который кодирует LCAD - ацил -коадегидрогеназа, длинная цепь, которая является членом семейства ацил -коадегидрогеназы. Семейство ацил-КоА дегидрогеназы в первую очередь ответственна за бета-окисление жирных кислот в митохондриях . Дисфункция LCAD связана с пониженной способностью окисления жирной кислоты и снижением тепловой обработки. В результате дефицит LCAD коррелировал с повышенной гипертрофией сердца , легочной болезнью и общей резистентностью к инсулину . [ 5 ]
Структура
[ редактировать ]Acadl-это одно копийный, кодированный ядерный ген, приблизительно 35 т.п.н. Размер. Ген содержит 11 кодирующих экзонов в размере от 67 п.н. до 275 п.н., прерывавшихся по 10 интронам в размере от 1,0 кб до 6,6 КБ. В регулирующем регионе Acadl 5 ', как и у других членов семьи Acad, не хватает коробки Tata или CAAT и является GC Rich. В этом регионе есть несколько предполагаемых цис-действующих ДНК-элементов, расположенных либо SP1 , либо членами ядерных рецепторов стероид-святисдеидов, что было показано с другими членами семейства генов Acad, чтобы быть важными при регулируемой экспрессии. [ 6 ]
Функция
[ редактировать ]Фермент LCAD катализирует большую часть бета-окисления жирных кислот, образуя транс-дверную связь C2-C3 в жирных кислотах. LCAD работает на длинноцепочечных жирных кислотах, как правило, между C12 и C16-ACYLCOA. LCAD необходим для окисления ненасыщенных жирных кислот, таких как олеиновая кислота, но кажется избыточным в окислении насыщенных жирных кислот. [ 7 ]
Доказано, что окисление жирных кислот запасное глюкозу в условиях постанга также необходимо для метаболизма аминокислот , что необходимо для поддержания адекватной выработки глюкозы. [ 8 ] LCAD регулируется обратимым механизмом ацетилирования с помощью SIRT3, в котором активная форма фермента является деацетилированной, а гиперацетилирование уменьшает ферментативную активность. [ 9 ] Кроме того, LCAD участвует в метаболизме жирных кислот и сигнальном пути PPAR. [ 10 ]
Исследования животных
[ редактировать ]У мышей было показано, что мыши с дефицитом LCAD тратят меньше энергии, а также подвергаются гипотермии, которая может быть объяснена тем фактом, что сниженная скорость окисления жирных кислот коррелирует с пониженной способностью генерировать тепло. [ 11 ] Действительно, когда мыши LCAD подвергаются воздействию холода, экспрессия генов окисления жирных кислот была повышена в печени. [ 12 ]
Поскольку Acadl является митохондриальным белком и членом семейства бета-окисления, существует много случаев, когда его дефицит коррелирует с митохондриальной дисфункцией и заболеваниями, которые проявляются в результате. Ген Acadl коррелировал с защитой от диабета. [ 13 ] При подтверждении первичные дефекты в способности окисления митохондриальных жирных кислот, как показано мышами нокаутирования LCAD, могут привести к накоплению диацилглицерина, иначе известным как стеатоз, а также активацию пкцепсилона и резистентность к инсулину печени. [ 14 ] У животных с очень длинной цепью дефицит ацил-КоА дегидрогеназы LCAD и MCAD работают, чтобы компенсировать сниженную способность окисления жирной кислоты; Однако эта компенсация скромна, и уровни окисления жирных кислот не возвращаются полностью к уровням дикого типа. [ 15 ] Кроме того, было показано, что LCAD не имеет механизма, который компенсирует его недостаток. [ 7 ]
В сердце мыши нокаутов LCAD в большей степени полагаются на окисление глюкозы, одновременно, в то время как существует большая потребность в пополнении метаболических промежуточных соединений или анаплероза. Во время поста повышенное использование глюкозы не может поддерживать гомеостаз у мышей, нокаутированных на LCAD. [ 16 ] Мыши нокаутирования LCAD демонстрировали более высокий уровень гипертрофии сердца, о чем свидетельствует повышенная толщина стенки левого желудочка и увеличенное количество метаболической кардиомиопатии. [ 17 ] У нокаутированных мышей также был повышенный уровень триглицеридов в миокарде, который является пагубным фенотипом заболевания. [ 18 ] Добавка карнитина снизила уровень триглицеридов у этих нокаутированных мышей, но не оказала никакого влияния на гипертрофию или показатели сердца. [ 19 ]
Ген Acadl также был связан с патофизиологией легочной болезни. У людей был показан, что этот белок локализуется в пневмоцитах альвеолярного типа II человека, которые синтезируют и секретируют легочное поверхностно -активное вещество. У мышей, которым не было LCAD (-/-), имели дисфункциональное или уменьшенное количество легочного поверхностно-активного вещества, которое необходимо для предотвращения инфекции; Мыши, у которых не было этого белка, также показали значительно сниженную способность легких в различных тестах. [ 9 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Поскольку дефицит LCAD еще не обнаружен у людей, было также постулировано, что LCAD дает критическую роль в развитии бластоколеи у человеческих эмбрионов. [ 20 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000115361 - ENSEMBL , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000026003 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ Jump up to: а беременный «Ген Entrez: ацил-коадегидрогеназа, длинная цепь» .
- ^ Курц Д.М., Толвани Р.Дж., Вуд Па (май 1998). «Структурная характеристика мышиного гена ацил-коа-дегидрогеназы и 5 'регуляторной области». Геном млекопитающих . 9 (5): 361–5. doi : 10.1007/s003359900770 . PMID 9545492 . S2CID 7445071 .
- ^ Jump up to: а беременный Chegary M, Te Brinke H, Ruiter JP, Wijburg FA, Stoll MS, Minkler PE, Van Weeghel M, Schulz H, Hoppel CL, Wanders RJ, Houten SM (август 2009 г.). «Метохондриальная длинная цепочка бета-окисление жирных кислот у человека и мыши» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная и клеточная биология липидов . 1791 (8): 806–15. doi : 10.1016/j.bbalip.2009.05.006 . PMC 2763615 . PMID 19465148 .
- ^ Goetzman ES, Alcorn JF, Bharathi SS, Uppala R, McHugh KJ, Kosmider B, Chen R, Zuo YY, Beck ME, McKinney RW, Skill , Kagan VE, Mallampalli RK, Vockley J (апрель 2014). «Дефицит с длинной цепью ацил-КоА дегидрогеназы как причина дисфункции легочного поверхностно-активного вещества» . Журнал биологической химии . 289 (15): 10668–79. doi : 10.1074/jbc.m113.540260 . PMC 4036448 . PMID 24591516 .
- ^ Jump up to: а беременный Hirschey MD, Shimazu T, Goetzman E, Jing E, Schwer B, Lombard DB, Grueter CA, Harris C, Biddinger S, Ilkayeva OR, Stevens Rd, Li Y, Saha AK, Ruderman NB, Bain Jr, Newgard CB, Farese RV , Alt FW, Kahn CR, Verdin E (Mar 2010). «SIRT3 регулирует митохондриальное окисление жирового кислота обратимым ферментом деацетилированием» . Природа . 464 (7285): 121–5. Bibcode : 2010natur.464..121H . doi : 10.1038/nature08778 . PMC 2841477 . PMID 20203611 .
- ^ Ezzeddini R, Taghikhani M, Salek Farrokhi A, Somi MH, Samadi N, Esfahani A, Rasaee, MJ (май 2021). «Понижающая регуляция окисления жирных кислот путем вовлечения HIF-1α и PPARγ при аденокарциноме желудка человека и связанную с ним клиническую значимость» . Журнал физиологии и биохимии . 77 (2): 249–260. doi : 10.1007/s13105-021-00791-3 . PMID 33730333 . S2CID 232300877 .
- ^ Diekman EF, Van Weeghel M, Wanders RJ, Visser G, Houten SM (июль 2014). «Снятие пищи снижает расходы на энергию и вызывает неактивность в моделях мыши с дефицитом окисления жирной кислоты с длинными цепью» . FASEB Journal . 28 (7): 2891–900. doi : 10.1096/fj.14-250241 . PMID 24648546 . S2CID 44809746 .
- ^ Goetzman ES, Tian L, Wood PA (январь 2005 г.). «Дифференциальная индукция генов в печени и коричневой жировой ткани, регулируемой пролифератором, активируемой пероксисом, во время поста и воздействия холода у мышей с дефицитом ацил-коадегидрогеназы». Молекулярная генетика и метаболизм . 84 (1): 39–47. doi : 10.1016/j.ymgme.2004.09.010 . PMID 15639194 .
- ^ Гамильтон-Уильямс Е.Е., Чеунг Дж., Радуга Д.Б., Хантер К.М., Викер Л.С., Шерман Л.А. (январь 2012). «Клеточные механизмы восстановленной β-клеточной толерантности, опосредованные защитными аллелями IDD3 и IDD5» . Диабет . 61 (1): 166–74. doi : 10.2337/db11-0790 . PMC 3237671 . PMID 22106155 .
- ^ Zhang D, Liu ZX, Choi CS, Tian L, Kibbey R, Dong J, Cline GW, Wood PA, Shulman GI (октябрь 2007 г.). «Митохондриальная дисфункция из-за длинноцепочечной дефицит ацил-КоА дегидрогеназы вызывает стеатоз печени и резистентность к инсулину печени» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (43): 17075–80. Bibcode : 2007pnas..10417075Z . doi : 10.1073/pnas.0707060104 . PMC 2040460 . PMID 17940018 .
- ^ Tucci S, Herebian D, Sturm M, Seibt A, Spiekerkoetter U (2012). «Специфичные для ткани стратегии очень длинной мыши мыши ацил-коа-дегидрогеназа (VLCAD-/-) для компенсации дефектного β-окисления жирной кислоты» . Plos один . 7 (9): E45429. BIBCODE : 2012PLOSO ... 745429T . doi : 10.1371/journal.pone.0045429 . PMC 3443214 . PMID 23024820 .
- ^ Bakermans AJ, Dodd MS, Nicolay K, Prodpers JJ, Tyler DJ, Houten SM (декабрь 2013 г.). «Нехватка энергии миокарда и неудовлетворенные анаплеротические потребности в фоновой мышью с длинноцепочечной нокаутой ацил-коа-дегидрогеназы» . Сердечно -сосудистые исследования . 100 (3): 441–9. doi : 10.1093/cvr/cvt212 . PMID 24042017 .
- ^ Cox KB, Liu J, Tian L, Barnes S, Yang Q, Wood PA (Dec 2009). «Сердечная гипертрофия у мышей с длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназой или очень длинной цепью дефицита ацил-коадегидрогеназы» . Лабораторное расследование . 89 (12): 1348–54. doi : 10.1038/labinvest.2009.86 . PMC 2787798 . PMID 19736549 .
- ^ Bakermans AJ, Geraedts TR, Van Weeghel M, Denis S, João Ferraz M, Aerts JM, Aten J, Nicolay K, Houten SM, Prodpers JJ (сентябрь 2011 г.). «Индуцированное потоном накопление липидов миокарда у мышей, нокаутированных на ацил-коа-дегидрогеназе ацил-коа-дегидрогеназы, сопровождается нарушением функции левого желудочка». Циркуляция: сердечно -сосудистая визуализация . 4 (5): 558–65. doi : 10.1161/cricmaging.111.963751 . PMID 21737602 . S2CID 11307451 .
- ^ Bakermans AJ, Van Weeghel M, Denis S, Nicolay K, Predpers JJ, Houten SM (ноябрь 2013 г.). «Добавка карнитина ослабляет накопление липидов миокарда у мышей с длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназой». Журнал наследственного метаболического заболевания . 36 (6): 973–81. doi : 10.1007/s10545-013-9604-4 . PMID 23563854 . S2CID 24751151 .
- ^ Visel A, Thaller C, Eichele G (январь 2004 г.). «GenePaint.org: атлас паттернов экспрессии генов у эмбриона мыши» . Исследование нуклеиновых кислот . 32 (проблема базы данных): D552–6. doi : 10.1093/nar/gkh029 . PMC 308763 . PMID 14681479 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Human Acadl Положение генома и страница сведений генов академии в браузере UCSC Genome .
Эта статья включает в себя текст из Национальной медицины Соединенных Штатов , которая находится в общественном доступе .