Sekvencia syntézy cholesterolu v pečeni

Je veľmi dôležité pochopiť, ako sa syntéza cholesterolu vyskytuje v pečeni. Ak sa na tento problém pozrieme podrobne, okamžite vyjasníme, čo má pečeň s touto organickou zlúčeninou. Ale najprv musíte spomenúť, že látka má názov, ktorý sa tiež často používa, menovite - cholesterol.

Ako bolo uvedené vyššie, táto látka je organická zlúčenina a nachádza sa vo všetkých živých organizmoch. Je neoddeliteľnou súčasťou lipidov.

Najvyššia koncentrácia sa nachádza v živočíšnych produktoch. Ale v rastlinných výrobkoch je len malá časť tejto zlúčeniny.

Je tiež dôležité poznamenať, že len 20 percent celkového množstva cholesterolu prichádza s jedlom, telo produkuje zvyšných 80 percent samotných. Mimochodom, zo všetkých látok syntetizovaných nezávisle sa 50% tvorí priamo v pečeni. Stáva sa to na bunkovej úrovni, zvyšné 30% sa produkuje v čreve a pokožke.

Ľudské telo obsahuje niekoľko typov tejto zložky. Zároveň treba poznamenať, že systém tvorby krvi je nasýtený touto látkou. Cholesterol v krvi je v zložení komplexných zlúčenín s proteínom, také komplexy sa nazývajú lipoproteíny.

Komplexy môžu mať dva typy:

  1. HDL - majú veľmi vysokú hustotu, nazývajú sa dobre;
  2. LDL - majú nízku hustotu, tieto látky sa nazývajú zlé.

Je druhým typom, ktorý je pre človeka nebezpečný. Po uvoľnení do sedimentu, ktorý sa skladá z kryštálov látky, sa začnú hromadiť vo forme plátov na stenách krvných ciev obehového systému a sú zodpovední za transport krvi. Výsledkom je, že tento proces spôsobuje vývoj takej patológie ako je ateroskleróza v tele.

Progresia aterosklerózy vedie k vzniku mnohých závažných ochorení.

Základné funkcie pripojenia

Ako už bolo spomenuté vyššie, táto látka môže byť pre človeka užitočná, samozrejme, len ak ide o otázku HDL.

Na základe toho je jasné, že tvrdenie, že cholesterol je pre človeka absolútne škodlivý, je nesprávny.

Cholesterol je biologicky aktívna zložka:

  • podieľa sa na syntéze pohlavných hormónov;
  • zabezpečuje normálne fungovanie mozgových serotonínových receptorov;
  • je hlavnou zložkou žlče, rovnako ako vitamín D, ktorý je zodpovedný za vstrebávanie tuku;
  • interferuje s procesom deštrukcie intracelulárnych štruktúr pod vplyvom voľných radikálov.

Ale spolu s pozitívnymi vlastnosťami môže látka poškodiť ľudské zdravie. Napríklad LDL môže spôsobiť rozvoj vážnych ochorení, predovšetkým prispieť k rozvoju aterosklerózy.

V pečeni sa biokomponent syntetizuje pod vplyvom HMG-redutázy. Toto je hlavný enzým, ktorý sa podieľa na biosyntéze. Inhibícia syntézy nastáva pod vplyvom negatívnej spätnej väzby.

Proces syntézy látok v pečeni má spätnú väzbu s dávkou zlúčeniny, ktorá vstupuje do ľudského tela s jedlom.

Ešte jednoduchšie je tento proces popísaný týmto spôsobom. Pečeň reguluje cholesterol nezávisle. Čím viac človek konzumuje potraviny obsahujúce túto zložku, tým menej látok sa produkuje v bunkách orgánu a ak uvážime, že spolu s produktmi, ktoré ju obsahujú, sa konzumujú tuky, potom je tento regulačný proces veľmi dôležitý.

Vlastnosti syntézy látok

Normálne zdraví dospelí syntetizujú HDL rýchlosťou približne 1 g / deň a konzumujú približne 0,3 g / deň.

Relatívne konštantná hladina cholesterolu v krvi má takú hodnotu - 150-200 mg / dl. Ušetríte hlavne kontrolou úrovne syntézy denovo.

Je dôležité poznamenať, že syntéza HDL a LDL endogénneho pôvodu je čiastočne regulovaná jedlom.

Cholesterol z oboch potravín a syntetizovaný v pečeni sa používa pri tvorbe membrán, pri syntéze steroidných hormónov a žlčových kyselín. Najväčší podiel látky sa používa pri syntéze žlčových kyselín.

Spotreba HDL a LDL buniek sa udržiava na stabilnej úrovni troma rôznymi mechanizmami:

  1. Regulácia aktivity HMGR
  2. Regulácia prebytku intracelulárneho voľného cholesterolu prostredníctvom aktivity sterol-O-acyltransferázy, SOAT1 a SOAT2 so SOAT2, ktorá je prevládajúcou aktívnou zložkou v pečeni. Počiatočné označenie týchto enzýmov bolo ACAT pre acyl-CoA: cholesterol acyltransferázu. Enzýmy ACAT, ACAT1 a ACAT2 sú acetyl-CoA-acetyltransferáza 1 a 2.
  3. Regulácia hladín cholesterolu v plazme prostredníctvom sprostredkovanej absorpcie LDL receptora a HDL sprostredkovanej reverznej transportu.

Regulácia aktivity HMGR je hlavným prostriedkom na kontrolu úrovne biosyntézy LDL a LLPVP.

Enzým je riadený štyrmi rôznymi mechanizmami:

  • inhibícia spätnej väzby;
  • kontrola génovej expresie;
  • rýchlosť degradácie enzýmov;
  • fosforylácie-defosforylácie.

Prvé tri kontrolné mechanizmy pôsobia priamo na samotnú látku. Cholesterol pôsobí ako inhibítor spätnej väzby na už existujúci HMGR a tiež spôsobuje rýchlu degradáciu enzýmu. Druhý je výsledkom polyubiquitilácie indukovanej HMGR a jej degradácie v proteazóme. Táto schopnosť je dôsledkom Sterolovej SSD citlivej domény HMGR.

Okrem toho, keď je cholesterol v prebytku, množstvo mRNA pre HMGR klesá v dôsledku zníženej expresie génu.

Enzýmy zapojené do syntézy

Ak je exogénna zložka regulovaná kovalentnou modifikáciou, tento proces sa uskutoční ako výsledok fosforylácie a defosforylácie.

Enzým je najaktívnejší v nemodifikovanej forme. Fosforylácia enzýmu znižuje jeho aktivitu.

HMGR je fosforylovaný AMP-aktivovanou proteínkinázou AMPK. Samotný AMPK sa aktivuje fosforyláciou.

AMPK fosforylácia je katalyzovaná najmenej dvomi enzýmami, konkrétne:

  1. Primárnou kinázou zodpovednou za aktiváciu AMPK je LKB1 (pečeňová kináza B1). LKB1 sa najskôr identifikoval ako ľudský gén nesúci autozomálnu dominantnú mutáciu v Pütz-Jagersovom syndróme, PJS. LKB1 je tiež nájdený mutant v pľúcnom adenokarcinóme.
  2. Druhým fosforylačným enzýmom AMPK je kalmodulín-dependentná proteín kináza kináza beta (CaMKKβ). CaMKKp indukuje fosforyláciu AMPK ako odpoveď na zvýšenie intracelulárneho Ca2 + v dôsledku svalovej kontrakcie.

Regulácia GMGR kovalentnou modifikáciou umožňuje produkciu HDL. HMGR je najaktívnejší v defosforylovanom stave. Fosforylácia (Ser872) je katalyzovaná enzýmom AMP-aktivovanej proteínkinázy (AMPK), ktorej aktivita je tiež regulovaná fosforyláciou.

AMPK fosforylácia sa môže vyskytnúť aspoň kvôli dvom enzýmom:

  • LKB1;
  • CaMKKβ.

Defosforylácia HMGR, vrátená do aktívneho stavu, sa uskutočňuje prostredníctvom aktivity proteínových fosfatáz rodiny 2A. Táto sekvencia vám umožňuje riadiť výrobu HDL.

Čo ovplyvňuje typ cholesterolu?

Funkčný PP2A existuje v dvoch rôznych katalytických izoformách kódovaných dvoma génmi identifikovanými ako PPP2CA a PPP2CB. Dve hlavné izoformy PP2A sú heterodimérny enzým jadra a heterotrimérne golofermenty.

Hlavný enzým PP2A pozostáva z substrátu lešenia (pôvodne nazývaného podjednotka A) a katalytickej podjednotky (podjednotky C). Katalytická a-podjednotka je kódovaná génom PPP2CA a katalytická ß-podjednotka je kódovaná génom PPP2CB.

Podkladová štruktúra a-skeletu je kódovaná génom PPP2R1A a ß-podjednotkou génu PPP2R1B. Hlavný enzým PP2A interaguje s variabilnou regulačnou podjednotkou a zostavuje sa do holoenzýmu.

Kontrolné podjednotky PP2A zahŕňajú štyri rodiny (pôvodne označené ako B-podjednotky), z ktorých každá pozostáva z niekoľkých izoforiem kódovaných rôznymi génmi.

V súčasnosti existuje 15 rôznych génov regulačnej podjednotky PP2A B. Hlavnou funkciou regulačných podjednotiek PP2A je zacielenie fosforylovaných substrátových proteínov na fosfatázovú aktivitu PP2A katalytických podjednotiek.

PPP2R je jednou z 15 rôznych regulačných podjednotiek PP2A. Hormóny, ako je glukagón a adrenalín, nepriaznivo ovplyvňujú biosyntézu cholesterolu zvýšením aktivity špecifických regulačných podjednotiek rodiny enzýmov PP2A.

PKA sprostredkovaná fosforylácia regulačnej podjednotky PP2A (PPP2R) vedie k uvoľneniu PP2A z HMGR, čo bráni jeho defosforylácii. Tým, že pôsobí proti pôsobeniu glukagónu a adrenalínu, inzulín stimuluje odstránenie fosfátov a tým zvyšuje aktivitu HMGR.

Dodatočná regulácia HMGR nastáva prostredníctvom inhibície spätnej väzby s cholesterolom, ako aj regulácie jeho syntézy zvýšením hladiny intracelulárneho cholesterolu a sterolu.

Tento fenomén je spojený s transkripčným faktorom SREBP.

Aký je proces v ľudskom tele?

HMGR aktivita sa ďalej monitoruje signalizáciou AMP. Zvýšenie cAMP vedie k aktivácii cAMP-dependentnej proteínkinázy PKA. V kontexte regulácie HMGR PKA fosforyluje regulačnú podjednotku, čo vedie k zvýšeniu uvoľňovania PP2A z HMGR. To zabraňuje tomu, aby PP2A odstraňoval fosfáty z HMGR a zabránil ich opätovnej aktivácii.

Veľká skupina regulačných podjednotiek proteínovej fosfatázy reguluje a / alebo inhibuje aktivitu mnohých fosfatáz vrátane členov rodín PP1, PP2A a PP2C. Okrem fosfatáz PP2A, ktoré odstraňujú fosfáty z AMPK a HMGR, fosfatázy rodiny 2C proteínovej fosfatázy (PP2C) tiež odstraňujú fosfáty z AMPK.

Keď tieto regulačné podjednotky fosforylujú PKA, aktivita viazaných fosfatáz klesá, čo vedie k tomu, že AMPK zostáva vo fosforylovanom a aktívnom stave a HMGR vo fosforylovanom a neaktívnom stave. Keď sa stimul odstráni, čo vedie k zvýšeniu produkcie cAMP, úroveň fosforylácie klesá a úroveň defosforylácie sa zvyšuje. Konečným výsledkom je návrat k vyššej úrovni aktivity HMGR. Na druhej strane inzulín vedie k poklesu cAMP, čo naopak aktivuje syntézu. Konečným výsledkom je návrat k vyššej úrovni aktivity HMGR.

Na druhej strane inzulín vedie k poklesu cAMP, čo naopak aktivuje syntézu cholesterolu. Konečným výsledkom je návrat k vyššej úrovni aktivity HMGR. Inzulín vedie k poklesu cAMP, ktorý sa môže použiť na zvýšenie syntézneho procesu.

Schopnosť stimulovať inzulín a inhibovať aktivitu glukagónu a HMGR je v súlade s účinkom týchto hormónov na iné metabolické metabolické procesy. Hlavnou funkciou týchto dvoch hormónov je kontrola dostupnosti a prenos energie do všetkých buniek.

Dlhodobá kontrola aktivity HMGR sa uskutočňuje hlavne kontrolou syntézy a degradácie enzýmu. Ak sú hladiny cholesterolu vysoké, hladina expresie génu HMGR je znížená a naopak nižšie hladiny aktivujú génové expresie.

Informácie o cholesterolu sú uvedené v videu v tomto článku.