Resistina: Eigenschaften, Struktur, Funktionen

Resistin, auch als ADSF (Adipose Tissue Specific Secretory Factor) bekannt, ist ein Cystein-reiches Peptidhormon. Sein Name ist auf die positive Korrelation (Resistenz) zurückzuführen, die er zur Wirkung von Insulin aufweist. Es ist ein Zytokin mit 10 bis 11 Cysteinresten.

Es wurde 2001 in Fettzellen (Fettgewebe) von Mäusen sowie in Immun- und Epithelzellen von Menschen, Hunden, Schweinen, Ratten und verschiedenen Primatenarten entdeckt.

Die Rolle dieses Hormons ist seit seiner Entdeckung aufgrund seiner Beteiligung an der Physiologie von Diabetes und Fettleibigkeit sehr umstritten. Es ist auch bekannt, dass es andere medizinische Auswirkungen hat, wie einen Anstieg des schlechten Cholesterins und des Lipoproteins niedriger Dichte in den Arterien.

Allgemeine Eigenschaften

Resistin gehört zu einer Familie von Resistinmolekülen (Resistin like molecule, RELM). Alle Mitglieder der RELM-Familie präsentieren eine N-terminale Sequenz, die das Sekretionssignal darstellt, das zwischen 28 und 44 Resten liegt.

Sie haben eine variable zentrale Zone oder Region mit einem carboxylterminalen Ende einer Domäne, die zwischen 57 und etwa 60 Resten variiert, hochkonserviert oder konserviert ist und reichlich Cystein enthält.

Dieses Protein wurde in mehreren Säugetieren gefunden. Die größte Aufmerksamkeit wurde auf das von Mäusen abgesonderte und das beim Menschen vorhandene Resistin gerichtet. Diese beiden Proteine haben 53 bis 60% Ähnlichkeit (Homologien) in ihren Aminosäuresequenzen.

Bei Mäusen

Bei diesen Säugetieren sind Fettzellen oder weißes Fettgewebe die Hauptquelle für Resistin.

Resistin in Mäusen ist reich an 11 kDa Cystein. Das Gen für dieses Protein befindet sich auf dem achten (8) Chromosom. Es wird als Vorstufe von 114 Aminosäuren synthetisiert. Sie haben auch eine Signalsequenz von 20 Aminosäuren und ein reifes Segment von 94 Aminosäuren.

Strukturell weist Resistin in Mäusen fünf Disulfidbindungen und mehrere β-Windungen auf. Es kann Komplexe aus zwei identischen Molekülen (Homodimeren) bilden oder dank der Disulfid- und Nichtdisulfidbindungen Proteine mit quaternären Strukturen (Multimeren) unterschiedlicher Größe bilden.

Beim Menschen

Humanes Resistin ist wie bei Mäusen oder anderen Tieren ein cysteinreiches Peptidprotein, nur beim Menschen 12 kDa mit einer reifen Sequenz von 112 Aminosäuren.

Das Gen für dieses Protein befindet sich auf Chromosom 19. Die Resistinquelle beim Menschen sind Makrophagenzellen (Zellen des Immunsystems) und Epithelgewebe. Es zirkuliert im Blut als 92-Aminosäuren-dimeres Protein, das durch Disulfidbrücken verbunden ist.

Synonym

Resistin ist unter mehreren Namen bekannt, einschließlich: sekretiertes FIZZ3-Protein, das reich an Cystein ist (Cystein-reiches sekretiertes Protein FIZZ3), adiposegewebsspezifischer Sekretionsfaktor ADSF (Adiposegewebsspezifischer Sekretionsfaktor, ADSF), Protein reich an sekretiertem myeloischem Cystein-spezifischem C / EBP-epsilon-reguliertem (C / EBP-epsilon-reguliertem myeloischem sekretiertem Cystein-reichem Protein), Protein reich an sekretiertem Cystein A12-alpha-like 2 (Cystein-reiches sekretiertes Protein A12- alpha-like 2), RSTN, XCP1, RETN1, MGC126603 und MGC126609.

Entdeckung

Dieses Protein ist für die wissenschaftliche Gemeinschaft relativ neu. Es wurde zu Beginn dieses Jahrhunderts unabhängig voneinander von drei Gruppen von Wissenschaftlern entdeckt, die ihm unterschiedliche Namen gaben: FIZZ3, ADSF und resistina.

FIZZ3

Es wurde im Jahr 2000 in entzündetem Lungengewebe entdeckt. Drei Mausgene und zwei humane homologe Gene, die mit der Produktion dieses Proteins assoziiert sind, wurden identifiziert und beschrieben.

ADSF

Protein, das 2001 dank der Identifizierung eines Sekretionsfaktors entdeckt wurde, der reich an Cystin (Ser / Cys) (ADSF) ist, das für weißes Lipidgewebe (Adipozyten) spezifisch ist.

Diesem Protein wurde eine wichtige Rolle bei der Differenzierung multipotenter Zellen zu reifen Adipozyten (Adipogenese) zugewiesen.

Resistina

Ebenfalls im Jahr 2001 beschrieb eine Gruppe von Forschern im reifen Lipidgewebe von Mäusen dasselbe Protein, das reich an Cystin ist und das sie wegen seiner Insulinresistenz Resistin nannten.

Strukturen

Strukturell ist bekannt, dass dieses Protein aus einer vorderen Zone oder einem Kopf in laminarer Form und einer hinteren Zone (Schwanz) in helikaler Form besteht, die Oligomere mit unterschiedlichem Molekulargewicht je nach menschlichem oder anderem Ursprung bilden.

Es hat eine zentrale Region mit 11 Ser / Cys-Resten (Serin / Cystein) und einen Bereich, der auch reich an Ser / Cys ist, dessen Sequenz CX11CX8CXCX3CX10CXCXCX9CCX3-6 ist, wobei C Ser / Cys und X eine beliebige Aminosäure ist.

Es hat eine strukturelle Zusammensetzung, die als ungewöhnlich angesehen wird, da es aus mehreren Untereinheiten besteht, die durch nichtkovalente Wechselwirkungen miteinander verbunden sind, dh sie verwenden keine Elektronen, sondern gestreute elektromagnetische Schwankungen, um ihre Struktur zu formen.

Funktionen

Die Funktionen von Resistin sind bis heute Gegenstand einer breiten wissenschaftlichen Debatte. Zu den wichtigsten Erkenntnissen über die biologischen Wirkungen bei Menschen und Mäusen gehören:

Mehrere Gewebe in Menschen und Mäusen reagieren auf Resistin, einschließlich Leber-, Muskel-, Herz-, Immun- und Fettzellen.
Hyperresystemische Mäuse (dh mit hohen Resistinspiegeln) unterliegen einer Veränderung der Selbstregulation (Homöostase) von Glucose.
Resistin verringert die durch Insulin in Herzmuskelzellen stimulierte Glukoseaufnahme.
In Immunzellen (Makrophagen) des Menschen induziert Resistin die Produktion von Proteinen, die die Reaktion des Immunsystems koordinieren (entzündliche Zytokine).

Krankheiten

Es wird angenommen, dass dieses Protein beim Menschen physiologisch zur Resistenz von Diabetes mellitus gegen Insulin beiträgt.

Die Rolle, die bei Adipositas spielt, ist immer noch unbekannt, obwohl festgestellt wurde, dass es eine Korrelation zwischen der Zunahme des Fettgewebes und der Resistinkonzentration gibt, dh Adipositas erhöht die Resistinkonzentration im Körper. Es wurde auch gezeigt, dass es für einen hohen Cholesterinspiegel im Blut verantwortlich ist.

Resistin moduliert molekulare Bahnen in entzündlichen und autoimmunen Pathologien. Es verursacht direkt die funktionelle Veränderung des Endothels, was wiederum zu einer Verhärtung der Arterien führt, die auch als Arteriosklerose bekannt ist.

Resistin fungiert als Indikator für Krankheiten und sogar als klinisches Vorhersagewerkzeug für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Es ist unter anderem an der Produktion von Blutgefäßen (Angiogenese), Thrombose, Asthma, alkoholfreier Fettlebererkrankung und chronischer Nierenerkrankung beteiligt.