DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2018.5.17
Соболевская И.С., Мяделец О.Д., Семёнов В.М., Зыкова О.С., Соболевский С.Л., Пашинская Е.С.
Структурные и функциональные особенности некоторых генов, участвующих в метаболизме и транспорте липидов
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2018. – Том 17, №5. – С. 17-27.
Резюме.
Изучение генетических аспектов регуляции метаболизма липидов на современном этапе приобретает особую значимость. Для разработки полного дифференцированного подхода к оценке инициации и прогрессирования нарушений метаболических процессов необходимо применять молекулярно-генетические маркеры, которые позволяют более точно поставить диагноз, а также проконтролировать эффективность проводимого лечения. В этом плане изучение генов, участвующих в метаболизм липидов, в комплексе с биохимическими и структурно-функциональными данными позволит установить риск развития нарушений жирового метаболизма в общем покрове, а также ляжет в основу предиктивной медицины и поможет реализовать дифференциальные профилактические подходы, осуществить целенаправленную диагностику, профилактику и лечение патологий с учетом индивидуальных особенностей.
Целью данной статьи являлось обобщение и систематизация материалов изучения генетических аспектов регуляции метаболизма липидов на современном этапе для дальнейшего использования их в оригинальном исследовании.
Ключевые слова: ген, экспрессия, белок, клетка, обмен липидов, человек.
Литература
1. Курашвили, Л. В. Липидный обмен при неотложных состояниях / Л. В. Курашвили, В. Г. Васильков. – Пенза, 2003. – 198 с.
2. Тертов, В. В. Взаимодействие множественно-модификационных (десиалированных) ЛПНП, выделенных из крови больных атеросклерозом, с клеточными рецепторами / В. В. Тертов, И. А. Собенин, В. Л. Лазарева // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 1994. – Т. 117, № 1. – С. 53–55.
3. Генетические маркеры метаболизма в оценке цитокинового статуса у больных с ожирением / Т. Б. Сенцова [и др.] // Иммунология. – 2014. – Т. 35, № 5. – С. 241–244.
4. Furuhashi, M. Fatty acid-binding proteins: role in metabolic diseases and potential as drug targets / M. Furuhashi, G. S. Hotamisligil // Nat. Rev. Drug. Discov. – 2008 Jun. – Vol. 7, N 6. – Р. 489–503.
5. Hotamisligil, G. S. Metabolic functions of FABPs-mechanisms and therapeutic implications / G. S. Hotamisligil, D. A. Bernlohr // Nat. Rev. Endocrinol. – 2015 Oct. – Vol. 11, N 10. – Р. 592–605.
6. Adipocyte P2 gene: вevelopmental expression and homology of 5’-flanking sequences among fat cell-specific genes / C. R. Hunt [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1986 Jun. – Vol. 83, N 11. – Р. 3786–3790.
7. Smathers, R. L. The human fatty acid-binding protein family: Evolutionary divergences and functions / R. L. Smathers, D. R. Petersen // Hum. Genomics. – 2011 Mar. – Vol. 5, N 3. – Р. 170–191.
8. Glatz, J. F. Cellular fatty acid-binding proteins: their function and physiological significance / J. F.Glatz, G. J. van der Vusse // Prog. Lipid. Res. – 1996 Sep. – Vol. 35, N 3. – Р. 243–282.
9. The human and rodent intestinal fatty acid binding protein genes. A comparative analysis of their structure, expression, and linkage relationships / D. A. Sweetser [et al.] // J. Biol. Chem. – 1987 Nov. – Vol. 262, N 33. – Р. 16060–16071.
10. Chmurzynska, A. The multigene family of fatty acid-binding proteins (FABPs): Function, structure and polymorphism / A. Chmurzynska // J. Appl. Genet. – 2006. – Vol. 47, N 1. – Р. 39–48.
11. Marcelino, A. M. Evolutionary coupling of structural and functional sequence information in the intracellular lipid-binding protein family / A. M. Marcelino, R. G. Smock, L. M. Gierasch // Proteins. – 2006 May. – Vol. 63, N 2. – Р. 373–384.
12. Functional analysis of peroxisome-proliferator-responsive element motifs in genes of fatty acid-binding proteins / C. Schachtrup [et al.] // Biochem J. – 2004 Aug. – Vol. 382, pt. 1. – Р. 239–245.
13. Selective cooperation between fatty acid binding proteins and peroxisome proliferator-activated receptors in regulating transcription / N. S. Tan [et al.] // Mol. Cell. Biol. – 2002 Jul. – Vol. 22, N 14. – Р. 5114–5127.
14. Liver fatty acid-binding protein and obesity / B. P. Atshaves [et al.] // J. Nutr. Biochem. – 2010 Nov. – Vol. 21, N 11. – Р. 1015–1032.
15. Serum liver fatty acid binding protein levels correlate positively with obesity and insulin resistance in Chinese young adults / J. Shi [et al.] // PloS One. -2012. – Vol. 7, N 11. – Р. e48777.
16. Krusinova, E. Fatty acid binding proteins in adipose tissue: a promising link between metabolic syndrome and atherosclerosis? / E. Krusinova, T. Pelikanova // Diabetes Res. Clin. Pract. – 2008 Dec. – Vol. 82, suppl. 2. – Р. S127–S134.
17. Fatty Acid-Binding Protein 4 (FABP4): Pathophysiological Insights and potent clinical biomarker of metabolic and cardiovascular diseases / M. Furuhashi [et al.] // Clin. Med. Insights Cardiol. – 2015 Feb. – Vol. 8, suppl. 3. – Р. 23–33.
18. Adipocyte fatty acid-binding protein is a plasma biomarker closely associated with obesity and metabolic syndrome / A. Xu [et al.] // Clin. Chem. – 2006 Mar. – Vol. 52, N 3. – Р. 405–413.
19. Functional analysis of peroxisome-proliferator-responsive element motifs in genes of fatty acid-binding proteins / C. Schachtrup [et al.] // Biochem. J. – 2004 Aug. – Vol. 382, pt 1. – Р. 239–245.
20. Haunerland, N. H. Fatty acid-binding proteins – insights from genetic manipulations / N. H. Haunerland, F. Spener // Prog. Lipid Res. – 2004 Jul. – Vol. 43, N 4. – Р. 328–349.
21. Wamique, M. CETP Gene and Its Role in Diabetes Mellitus Type II - A Review / M. Wamique, W. Ali // J. Community Med. Health. – 2016. – Vol. 6. – Р. 425.
22. Le Goff, W. Pharmacological modulation of cholesteryl ester transfer protein, a new therapeutic target in atherogenic dyslipidemia / W. Le Goff, M. Guerin, M. J. Chapman // Pharmacol. Ther. – 2004 Jan. – Vol. 101, N 1. – Р. 17–38.
23. Chang, C. K. The cholesterolaemic effects of dietary fats in cholesteryl ester transfer protein transgenic mice / C. K. Chang, J. T. Snook // Br. J. Nutr. – 2001 Jun. – Vol. 85, N 6. – Р. 643–648.
24. Son, Y. S. Increased lipid transfer activities in hyperlipidemic rabbit plasma / Y. S. Son, D. B. Zilversmit // Arteriosclerosis. – 1986 May-Jun. – Vol. 6, N 3. – Р. 345–351.
25. Raising HDL cholesterol in women / D. J. Eapen [et al.] // Int. J. Womens Health. – 2009 Aug. – Vol. 1. – Р. 181–191.
26. Increased concentration of plasma cholesteryl ester transfer protein in nephrotic syndrome: role in dyslipidemia / P. Moulin [et al.] // J. Lipid Res. – 1992 Dec. – Vol. 33, N 12. – Р. 1817–1822.
27. Oliveira, H. C. Cholesteryl ester transfer protein: the controversial relation to atherosclerosis and emerging new biological roles / H. C. Oliveira, de E. C. Faria // IUBMB Life. – 2011 Apr. – Vol. 63, N 4. – Р. 248–257.
28. Structural organization and chromosomal assignment of the human obese gene / N. Isse [et al.] // J. Biol. Chem. – 1995 Nov. – Vol. 270, N 46. – Р. 27728–27733.
29. Identification of new sequence variants in the leptin gene / M. K. Karvonen [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metab. – 1998 Sep. – Vol. 83, N 9. – Р. 3239–3242.
30. Pan, H. Advances in understanding the interrelations between leptin resistance and obesity / H. Pan, J. Guo, Z. Su // Physiol. Behav. – 2014 May. – Vol. 130. – Р. 157–169.
31. Лептин: физиологические и патологические аспекты действия / М. А. Коваренко [и др.] // Вестн. НГУ. Сер. Биология, клин. медицина. – 2003. – Т. 1, вып. 1. – С. 59–74.
32. Clinical aspects of obesity in childhood and adolescence – diagnosis, treatment and prevention / W. Kiess [et al.] // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. – 2001 May. – Vol. 25, suppl. 1. – Р. S75–S79.
33. El-Zein, O. Leptin inhibits glucose intestinal absorption via PKC, p38MAPK, PI3K and MEK/ERK / O. El-Zein, S. I. Kreydiyyeh // PLoS ONE. – 2013 Вec. – Vol. 8, N 12. – Р. e83360.
34. Role of leptin in the pancreatic β-cell: effects and signaling pathways / L. Marroquí [et al.] // J. Mol. Endocrinol. – 2012 May. – Vol. 49, N 1. – Р. R9–R17.
35. Copinschi, G. The important role of sleep in metabolism / G. Copinschi, R. Leproult, K. Spiegel // Front. Horm. Res. – 2014. – Vol. 42. – Р. 59–72.
36. The metabolic consequences of sleep deprivation / K. L. Knutson [et al.] // Sleep. Med. Rev. – 2007 Jun. – Vol. 11, N 3. – Р. 163–178.
37. Effects of resistance training on cytokines / B. F. de Salles [et al.] // Int. J. Sports Med. – 2010 Jul. – Vol. 31, N 7. – Р. 441–450.
38. Perceived psychological stress and serum leptin concentrations in Japanese men / R. Otsuka [et al.] // Obesity (Silver Spring). – 2006 Oct. – Vol. 14, N 10. – Р. 1832–1838.
39. Merkel, M. Lipoprotein lipase: genetics, lipid uptake, and regulation / M. Merkel, R. H. Eckel, I. J. Goldberg // J. Lipid Res. – 2002 Dec. – Vol. 43, N 12. – Р. 1997–2006.
40. Wang, H. Lipoprotein lipase: from gene to obesity / H. Wang, R. H. Eckel // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. – 2009 Aug. – Vol. 297, N 2. – Р. E271-E288.
41. Deeb, S. S. Structure of the human lipoprotein lipase gene / S. S. Deeb, R. L. Peng // Biochemistry. – 1989 May. – Vol. 28, N 10. – Р. 4131–4135.
42. Murthy, V. Molecular pathobiology of the human lipoprotein lipase gene / V. Murthy, P. Julien, C. Gagne // Pharmacol. Ther. – 1996. – Vol. 70, N 2. – Р. 101–135.
43. Goldberg, I. J. Lipoprotein lipase and lipolysis: central roles in lipoprotein metabolism and atherogenesis / I. J. Goldberg // J. Lipid Res. – 1996 Apr. – Vol. 37, N 4. – Р. 693–707.
44. Анализ взаимодействия аллелей генов липидного обмена при дислипидемии / И. В. Николаев [и др.] // Вавилов. журн. генетики и селекции. – 2014. – Т. 18, № 4/2. – С. 856–866.
45. Mead, J. R. Lipoprotein lipase: structure, function, regulation, and role in disease / J. R. Mead, S. A. Irvine, D. P. Ramji // J. Mol. Med. (Berl.). – 2002 Dec. – Vol. 80, N 12. – Р. 753–769.
46. Kim, S. Y. Apolipoprotein C-II is a novel substrate for matrix metalloproteinases / S. Y. Kim, S. M. Park, S. T. Lee // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2006 Jan. – Vol. 339, N 1. – Р. 47–54.
47. The nuclear receptor REV-ERBα is required for the daily balance of carbohydrate and lipid metabolism / J. Delezie [et al.] // FASEB J. – 2012 Aug. – Vol. 26, N 8. – Р. 3321–3335.
48. Translational regulation of lipoprotein lipase in adipocytes: depletion of cellular protein kinase Cα activates binding of the C subunit of protein kinase A to the 3′-untranslated region of the lipoprotein lipase mRNA / R. Unal [et al.] // Biochem. J. – 2008 Jul. – Vol. 413, N 2. – Р. 315–322.
49. GH but not IGF-I or insulin increases lipoprotein lipase activity in muscle tissues of hypophysectomised rats / J. Oscarsson [et al.] // J. Endocrinol. – 1999 Feb. – Vol. 160, N 2. – Р. 247–255.
Сведения об авторах:
Соболевская И.С. – к.б.н., доцент, докторант кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Мяделец О.Д. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Семёнов В.М. – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой инфекционных болезней, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Зыкова О.С. – к.м.н., доцент кафедры дерматовенерологии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Соболевский С.Л. – преподаватель кафедры госпитальной хирургии с курсом урологии и детской хирургии, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет;
Пашинская Е.С. – к.б.н., доцент, докторант кафедры инфекционных болезней, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет.
Адрес для корреспонденции: 210009, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Соболевская Ирина Сергеевна.
