The adiponektin adalah salah satu yang paling protein sekretori berlimpah yang dihasilkan oleh jenis khusus dari sel-sel yang dikenal sebagai adiposit, karakteristik jaringan adiposa. Ini bertanggung jawab untuk meningkatkan kepekaan terhadap insulin dan terlibat dalam homeostasis energi dan obesitas.
Gen adiponektin manusia diklon dari jaringan adiposa pada tahun 1996, selama percobaan yang dilakukan oleh Matsuzawa, yang menamakannya transkrip gen adiposa paling melimpah-1 (apM1, dari transkrip gen paling melimpah adiposa Inggris 1).
Struktur tiga dimensi adiponektin heksamerik tikus (Sumber: karya sendiri melalui Wikimedia Commons)
Sebaliknya, protein diidentifikasi dalam plasma darah pada tahun yang sama oleh Nakano et al.
Hormon ini berkontribusi pada integrasi sinyal endokrin dan metabolisme yang terkait dengan kendali homeostasis energi. Ekspresinya diinduksi selama diferensiasi adiposit dan bersirkulasi dalam serum pada konsentrasi yang relatif tinggi.
Struktur
Adiponektin termasuk dalam keluarga komplemen 1q (C1q) dan dapat ditemukan dalam plasma darah di berbagai kompleks multimerik (dari beberapa subunit): trimer, hexamers, dan multimer dengan berat molekul tinggi (lebih dari 18 subunit).
Gen yang mengkode adiponektin (ADIPOQ) terletak di lengan panjang kromosom 3 pada manusia, memiliki 16 kilo basa dan memiliki 3 ekson. Ekspresinya menghasilkan protein yang larut dalam air, terdiri dari 247 residu asam amino dan berat molekul di bawah 30 kDa, dengan titik isoelektrik 5,42.
Ideogram dari kromosom manusia. Kromosom 3 disorot. Sumber: Pusat Informasi Bioteknologi Nasional, Perpustakaan Kedokteran Nasional AS
Itu terdiri dari empat domain: urutan sinyal di ujung N-terminal, wilayah variabel, domain kolagen (cAd) dan domain C-terminal globular.
Di bagian terminal amino, urutan seperti kolagen yang dikenal sebagai domain kolagen dibedakan, yang merupakan wilayah yang sangat penting untuk pembentukan multimer dan sangat terkonservasi antar spesies.
Hidroksilasi dan glikosilasi residu lisin dalam domain kolagen protein inilah yang memungkinkan pembentukan pemangkas, yang pada saat yang sama dapat berasosiasi satu sama lain untuk membentuk heksamer dan kompleks dengan berat molekul tinggi lainnya.
Kompleks ini tampaknya memiliki kekhususan untuk jaringan "target", misalnya kompleks dengan berat molekul tinggi lebih aktif di hati, sementara pemangkas dan heksamer bekerja tanpa banyak perbedaan di berbagai jaringan.
Daerah globular di C-terminus, disebut domain globular atau gAd, homolog dengan protein seperti kolagen VIII dan kolagen X, serta faktor komplemen C1q.
Fungsi
Secara umum, diperkirakan bahwa hormon adiponektin bertindak dengan cara yang relevan dalam pengaturan metabolisme lemak dan karbohidrat di berbagai jaringan yang sensitif terhadap insulin.
Ini bekerja pada jaringan tubuh yang berbeda, karena reseptornya diekspresikan di beberapa tempat. Diproduksi secara eksklusif oleh adiposit, adiponektin meningkatkan biosintesis asam lemak dan penghambatan glukoneogenesis di hati, salah satu jaringan tempat reseptor AdipoR2 ditemukan.
Diagram dan bagian histologis jaringan adiposa (Sumber: OpenStax College via Wikimedia Commons)
Pada otot rangka, di mana reseptor AdipoR1 dan AdipoR2 ditemukan, ia mendorong oksidasi asam lemak dan masuknya glukosa ke dalam sel otot.
Adiponektin juga meningkatkan resistensi insulin pada beberapa pasien, karena adiponektin mengurangi jumlah lemak intraseluler dengan mengaktifkan oksidasi asam lemak di otot dan hati.
Penulis tertentu menyarankan bahwa hormon ini juga bertindak sebagai antioksidan, sebagai agen anti-inflamasi, dan sebagai faktor anti-arteriosklerotik.
Penerima
Kompleks adiponektin yang berbeda tampaknya memiliki beberapa preferensi di atas jaringan tertentu. Interaksi spesifik jaringan ini terjadi sebagai respons terhadap ekspresi diferensial dari berbagai jenis reseptor adiponektin.
Reseptor adiponektin (AdipoR) adalah reseptor berpasangan G-protein yang termasuk dalam famili reseptor yang dikenal sebagai PAQR. Ada dua jenis yang diketahui: AdipoR1 dan AdipoR2. Keduanya mempertahankan domain N-terminal mereka di ruang intraseluler, sedangkan domain C-terminal mereka terekspos ke ruang ekstraseluler.
Reseptor tipe AdipoR1 memiliki 375 asam amino dan berat molekul 42 kDa, sedangkan reseptor tipe AdipoR2 memiliki 311 asam amino dan berat 35 kDa. Keduanya memiliki 7 domain transmembran, yaitu strukturnya melintasi 7 kali membran plasma sel tempat mereka ditemukan.
Ada sekitar 70% homologi urutan antara kedua reseptor, dengan pengecualian ujung terminal-N mereka, yang spesifik untuk masing-masing reseptor.
Baik AdipoR1 dan AdipoR2 diekspresikan di semua jaringan, meskipun kelimpahannya bervariasi dari satu ke yang lain. AdipoR1 terutama ada di otot rangka dan AdipoR2 ada di otot rangka dan hati.
T-cadherin
Ada juga reseptor “putatif” untuk adiponektin yang dikenal sebagai T-cadherin, yang terdiri dari satu molekul cadherin yang telah kehilangan domain sitosol dan transmembrannya, dan terikat ke permukaan sel melalui jangkar glikosilfosfatidylinositol (jangkar GPI ).
"Reseptor" adiponektin ini diekspresikan di semua jaringan, tetapi paling banyak dilaporkan di jantung, arteri aorta, karotis, dan iliaka, dan arteri ginjal.
Mekanisme aksi
Meskipun mekanisme produksi dan pelepasan adiponektin ke dalam aliran darah tidak sepenuhnya dijelaskan, diperkirakan bahwa jalur transduksi sinyal dimulai dengan adiponektin yang mengikat reseptor membran pada sel targetnya.
Hormon ini menginduksi aktivasi AMP-activated protein kinase (AMPK), yang terjadi melalui protein "adaptor" yang berisi domain homologi ke pleckstrin (khas protein yang terlibat dalam proses pensinyalan sel) dan domain pengikatan fosfotirrosin (PTB), ditambah motif penutup leusin 1 (APPL).
Domain APPL adalah domain yang mengikat ke bagian intraseluler salah satu dari dua reseptor AdipoR. Protein GTPase kecil yang dikenal sebagai Rab5 mengikat salah satu situs di domain penutupan leusin dan mendorong translokasi membran GLUT4, transporter glukosa yang diatur insulin.
Lebih lanjut, adiponektin bekerja pada faktor transkripsi inti yang dikenal sebagai PPARα, yang penting dari sudut pandang metabolisme protein, lipid, dan karbohidrat, serta diferensiasi dan perkembangan sel.
Nilai normal
Nilai normal yang dilaporkan untuk adiponektin dalam plasma darah sesuai dengan kompleks multimerik protein ini, yang kisaran konsentrasinya antara 5 dan 20 mikrogram per mililiter, meskipun konsentrasi hingga 30 mikrogram per mililiter juga telah didokumentasikan.
Dengan pemikiran di atas, perlu disebutkan bahwa konsentrasi adiponektin dalam plasma sangat bervariasi; wanita, misalnya, cenderung memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan pria.
Nilai-nilai hormon ini sangat bergantung pada status nutrisi, ada atau tidak adanya patologi, dll., Tetapi umumnya berkorelasi terbalik dengan adipositas dan dengan kondisi seperti penyakit kardiovaskular, hipertensi, dan sindrom metabolik.
Ada laporan yang memastikan bahwa konsentrasi plasma adiponektin menurun pada pasien yang menderita kondisi patologis seperti resistensi insulin dan obesitas.
Referensi
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponektin: lebih dari sekedar hormon sel lemak? Perawatan diabetes, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponektin. Dalam Buku Pegangan Hormon (hlm. 308-e34B). Pers Akademik.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Reseptor adiponektin dan adiponektin. Ulasan endokrin, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Reseptor adiponektin dan adiponektin pada resistensi insulin, diabetes, dan sindrom metabolik. Jurnal investigasi klinis, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Bab 35 - Obesitas. Williams Textbook of Endocrinology, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponektin.