Медицинская биохимия (10 семестр)

Разобщающий белок 1 (Ucp1)

Ucp1 представляет собой многокомпонентный трансмембранный белок, который высоко экспрессируется в митохондриях термогенных адипоцитов, коричневых адипоцитов и бежевых адипоцитов. Ucp1 модулирует протонный градиент между матрицей митохондрий и межмембранным пространством и генерирует тепло, расцепляя дыхательную цепь с низкой скоростью производства АТФ. ^17 , 18 Поскольку градиент протонов необходим для синтеза АТФ, активность Ucp1 жестко регулируется. Обычно Ucp1 активируется в ответ на холодное воздействие. Холодное воздействие стимулирует секрецию норадреналина из симпатической нервной системы, что приводит к активации адренергических рецепторов и стимуляции термогенного ответа в адипоцитах. ^9 , 19 Лептин и другие факторы, стимулирующие высвобождение свободных жирных кислот, могут активировать НДТ или бежевый жир путем прямого связывания с жирными кислотами с помощью Ucp1. ^{20 , 21 , 22} Холодное воздействие также увеличивает Ucp1-зависимый термогенез за счет увеличения уровней реакционноспособных видов кислорода в митохондриях и сульфенилирования Ucp1. ²³ транскрипция Ucp1 также регулируется множеством факторов транскрипции, включая Pparγ, PR-содержащий 16 (Prdm16) и активирующий пролифератор рецептор-активирующий пероксисома-1α (Pgc-1α). ^{24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29} Таким образом, чтобы генерировать функционально активные термогенные адипоциты, необходимо тщательно регулировать транскрипцию Ucp1 и его активность.

Пептидаза M20, домен 1 (Pm20d1)

В большинстве исследований, связанных с термогенным действием адипоцитов, основное внимание было уделено экспрессии и активности Ucp1 из-за ограниченного знания термогенных ферментов. Тем не менее, вопросы неуклонно поднимались для присутствия Ucp1-независимых термогенных процессов. До недавнего времени основной механизм Ucp1-независимых термогенных процессов был неясным. ^30 , 31. Пептидаза M20, содержащая домен 1 (Pm20d1), представляет собой двунаправленный фермент, продуцирующий N- ациламинокислоту (из жирных кислот и аминокислот), который недавно был идентифицирован как новая термогенная молекула, которая функционирует независимо от Ucp1. N- Ациламинокислоты, обработанные из Pm20d1, могут непосредственно связываться с митохондриями и функционировать как эндогенные разобщающие средства, что приводит к усилению дыхания митохондрий для пополнения пула АТФ. Было обнаружено, что мыши, инъецированные аденовирусом, содержащим Pm20d1, защищены от ожирения, вызванного диетой, путем увеличения затрат энергии.Кроме того, инъекция самой N- ацильной аминокислоты также может улучшить метаболизм глюкозы и увеличить затраты энергии.