페라리핀-1

Perilipin-1
PLIN1
식별자
에일리어스PLIN1, FPLD4, PERI, PLIN, 페라리핀 1
외부 IDOMIM: 170290MGI: 1890505 HomoloGene: 2001 GeneCards: PLIN1
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

5346

103968

앙상블

ENSG00000166819

ENSMUSG000030546

유니프로트

O60240

Q8CGN5

RefSeq(mRNA)

NM_001145311
NM_002666

NM_001113471
NM_175640

RefSeq(단백질)

NP_001138783
NP_002657

NP_001106942
NP_783571

장소(UCSC)Chr 15: 89.66 ~89.68 MbChr 7: 79.37 ~79.38 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
인간 보기/편집마우스 표시/편집

지질액적 관련 단백질, 펠리핀 1 또는 PLIN으로도 알려진 펠리핀은 사람에게서 PLIN [5]유전자에 의해 암호화되는 단백질이다.페라리핀은 지질 방울의 표면과 결합하는 단백질의 한 종류이다.페라리핀의 인산화 작용은 지방 조직의 [6]지방 이동에 필수적이다.

페라리핀족 단백질

펠리핀은 현재 알려진 6개의 구성원을 가진 유전자 패밀리의 일부이다.척추동물에서 밀접하게 관련된 유전자는 아디포필린(아디포스 분화 관련 단백질 또는 페릴리핀 2라고도 함), TIP47(페릴리핀 3), 페릴리핀 4 및 페릴리핀 5(MLDP, LSDP5 또는 OXPAT라고도 함)를 포함한다.곤충은 지방체에서 [7]관련된 단백질인 LSD1과 LSD2를 발현한다.사카로미세스 세레비시아이 효모는 지질 방울을 안정시키고 [8]조립을 돕는 PLN1(이전의 PET10)을 나타냅니다.

진화

페라리핀은 첫 번째와 두 번째 척추동물의 게놈 복제 과정에서 6종류의 PLIN [9]유전자를 만들어낸 공통 조상 유전자에 기원을 두고 있는 것으로 여겨진다.

페릴리핀 계열의 진화.어류에서 PLIN 1에서 6을 찾을 수 있는 반면, 포유동물에서는 PLIN 1에서 5만을 찾을 수 있다.

구성 및 구조

잠재적 억제제를 제안하기 위해 모델링된 페이릴리핀-1(A)의 3차 구조 예측. 4-니트로페닐 2,3,4-트리-O-레불리노일-α-D-만노피라노시드(B)는 두 구조 사이에 확립될 수 있는 수소 결합에 기초하여 그렇게 예측되었다([10]C).

인간 페라리핀

인간 페릴리핀-1은 522개의 아미노산으로 구성되어 있으며, 이 아미노산은 55.990kDa의 분자량을 합산한다.이는 15개의 인산화 부위(잔류 81, 85, 126, 130, 137, 137, 174, 299, 301, 382, 384, 408, 436, 497, 499 및 522)[11]의 추정 수를 나타내며, 굵은 글씨로 표시된 부위 3개는 각각 PKA 인산을 통한 자극 지방 분해와 관련이 있는 것으로 제안되었다.잔류물 307과 316 사이에서 글루탐산의 조성편향을 [13]발견할 수 있다.2차 구조는 부분 소수성 [10]α-헬릭스와 각각의 코일 및 벤드에 의해서만 적합하도록 제안되었다.

페릴리핀-1은 단일 유전자에 의해 코드화된 반면, 대체 mRNA 스플라이싱 과정은 세 가지 단백질 아이소폼(페릴리핀 A, B, C)으로 이어질 수 있다.Pillipin A와 B는 모두 공통 N 단자 영역을 나타내며, C 단자 [14]영역과는 다릅니다.구체적으로 어떤, 질소 말단 Perilipin-1, 이 도메인의에서 단백질 family-의-characteristic의를 시작으로 -which 세포막은 연결시키는데 왕성한 역할과 양친 매성 helixes을 형성하는 13잉여도 특유의 반복 배열에 이어발견될 수 있다.Perilipin A에서 C-terminal carbon[16]기 전에[15]-고 4-helix 다발, 친유성기 자연 i.s는 단백질을 지질 방울의 [17]코어에 고정시키는 영역인 배열의 중앙 25%에 농축된 약간 소수성 아미노산에 의해 부여된다.

페라리핀
식별자
기호.페라리핀
팜PF03036
인터프로IPR004279

뮤린 필리핀

인간의 직교와 달리, 그것은 몇 개의 영역을 식별할 수 있는 1차 구조에서 517개의 아미노산으로 구성되어 있다.단백질의 중심에서 18rem(243-260a), 23rem(320-332aa), 16rem(349-364aa)의 3개의 중간 소수성 배열(H1, H2, H3)과 글루탐산 및 특정산이 모두 19개까지 증가하는 28개의 잔류물의 산성 영역을 식별할 수 있다.aa 111과 182 사이에 LOCATE 프로그램을 통한 예측에 따라 양친매성 β-완성 시트를 형성할 수 있는 길이 18의 5개의 염기서열 18이 발견되었다.위치 81, 222, 276, 433, 492 및 517을 차지하는 세린은 [18]PKA의 경우 1~6번 인산화 부위로서 작용하며, 최대 27개의 인산화 [19]부위를 추가하는 다른 여러 트레오닌 및 세린으로도 작용한다.

기능.

페이릴리핀은 지방조직의 지방을 저장하는 세포인 지방세포의 [20]지질방울(LDs)을 코팅하는 단백질이다.실제로 PLIN1은 백색지방세포에서 [21]크게 발현된다.

지방세포 지질 대사를 [22]조절합니다.기초 지방 분해 및 호르몬[23] 자극 지방 분해 조절에 필수적인 기능을 다루며, [21]트리글리세리드 합성의 증가를 의미하는 큰 LD의 형성을 증가시킨다.

사람에게서, 필리핀 A는 지방세포 LDs와[7] 관련된 가장 풍부한 단백질이며, 낮은 PLIN1 발현은 높은 지방 [24]분해율과 관련이 있다.

기초 조건 하에서, 펠리핀은 호르몬 민감성 리파아제(HSL)와 지방산 트리글리세리드 리파아제(ATGL)[25][24]와 같은 신체의 천연 리파아제로부터 LD를 보호하는 역할을 합니다. 이들은 트리글리세리드를 글리세롤로 분해하고 지질 [6]대사에 사용하기 위해 유리 지방산을 분해합니다.

에너지 부족 시에는 β-아드레날린 수용체 활성화 [6]후 PKA에 의해 페라리핀이 과인산화된다.인산화필리핀은 구조를 변화시켜 저장된 지질들을 호르몬 감수성 리파아제 매개 지방 분해에 노출시킨다.

지방세포지질대사조절제

구체적으로는 기저상태에서 페라리핀A는 LD에 [23]저장된 트리아실글리세롤에 대한 세포성 리파아제 접근을 감소시킴으로써 저수준의 기저지방분해를[26] 가능하게 한다.ATGL의 공동활성제 CGI-58과 복합체의 표면에서 발견되며, ATGL도 복합체에 있을 수 있으나 [27]정지상태이다.

지방질 자극 조건 하에서 PKA는 활성화되어 페라리핀 A(Ser81, 222, 276, 433, 492, 517)에서 최대 6개의 세린 잔류물, HSL(Ser659, 660)[27]에서 2개의 세린 잔류물을 인산화한다.PKA는 또한 활성을 증가시킬 수 있는 HSL을 인산화하지만, 지방 동원의 50배 이상 증가(에피네프린에 의해 유발됨)는 주로 필리핀 인산화[citation needed] 때문이다.

그런 다음 인산화 HSL은 LD 표면으로 전이되어 페라리핀 A 및 지방세포 지방산 결합 단백질(AFABP)[27]과 관련된다.따라서 HSL은 LD 중의 기질인 트리아실글리세롤(TAG) 및 디아실글리세롤(DAG)에 접근할 수 있다.또, CGI-58은,[23] ATGL의 재배포를 가져오는 LD외층으로부터 분리된다.특히 ATGL은 인산화 Ser517을 [27]통해 페리핀 A와 상호작용한다.

그 결과, PKA 인산화는 두 리파아제에 [23]의한 최대 지방 분해를 촉진하는 HLS와 ATGL의 농축된 코로케이션을 의미한다.

지질액적 지방분해: 기초상태에서 TAG와 DAG의 지방분해는 페라리핀 A 덕분에 낮은 수준에서 발생하는 반면, 인산화된 페라리핀 A는 TAG와 DAG의 지방분해를 최대화할 수 있다.

임상적 의의

펠리핀은 지질 [6]저장의 중요한 조절제이다.돌연변이에 의해 유발되는 단백질의 과잉 발현이나 결핍은 심각한 건강 문제로 이어진다.

과잉 표현

비만한 동물과 인간에게서 위험성 발현이 높아진다.인간 위험성(PLIN) 유전자의 다형성은 체중 조절의 차이와 관련이 있으며 [28]인간의 비만 위험에 유전적 영향을 미칠 수 있다.

이 단백질은 O-연결 아세틸글루코사민(O-GlNac) 분지에 의해 변형될 수 있으며, 이 단백질은 O-GlcNAc 트랜스페라아제(OGT)입니다.풍부한 OGT는 지방 분해를 방해하고 식이요법으로 인한 비만과 전신 인슐린 저항성에 도움이 된다.연구들은 또한 지방 O-GlcNAc 시그널링의 과잉 발현은 인간의 [29]비만과 당뇨병의 분자적 표현이라고 제안한다.

부족.

페라리핀늘쥐는 야생형 쥐보다 더 많은 먹이를 먹지만, 같은 식단에서 야생형 쥐보다 1/3 적은 지방을 얻는다. 페라리핀늘쥐는 더 얇고 근육량이 [30]더 많다.페라리핀늘 쥐는 또한 야생형 쥐보다 렙틴 생산이 증가하고 인슐린 저항성이 발달하는 경향을 보인다.페릴리핀 늘 쥐는 지방량이 적고 인슐린 저항성이 높지만 지방질 영양 [31]표현형 전체의 징후는 보이지 않는다.

사람의 경우 PLIN1의 결핍은 지방질 영양 증후군을 [32]유발하며, 이는 골격근과 간과 같은 조직의 지질 이상 퇴적에서 파생되는 지방 세포에서 트리글리세라이드의 최적의 축적을 방해한다.간에서 지질 저장은 인슐린 저항성과 고트리글리세리드혈증으로 이어진다.해당 환자는 정상 지방세포보다 작은 피하지방, 대식세포 침투 및 섬유화를 특징으로 한다.

이러한 발견은 유전성 지방영양증의 새로운 1차 형태를 확인하고 지방조직에서 지질방울 형성의 결함의 심각한 대사 결과를 강조한다.

특히 Variant 13041A > G 및 14995A>T는 여성의 비만 위험 증가와 관련이 있으며,[33][34] 11482G>A는 여성의 위험성 발현 감소와 지방 분해 증가와 관련이 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000166819 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000030546 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ "Entrez Gene: PLIN perilipin".
  6. ^ a b c d 저장된 지방의 이동 및 세포 흡수(애니메이션 포함)
  7. ^ a b Brasaemle DL, Subramanian V, Garcia A, Marcinkiewicz A, Rothenberg A (June 2009). "Perilipin A and the control of triacylglycerol metabolism". Molecular and Cellular Biochemistry. 326 (1–2): 15–21. doi:10.1007/s11010-008-9998-8. PMID 19116774. S2CID 19802945.
  8. ^ Gao Q, Binns DD, Kinch LN, Grishin NV, Ortiz N, Chen X, Goodman JM (October 2017). "Pet10p is a yeast perilipin that stabilizes lipid droplets and promotes their assembly". The Journal of Cell Biology. 216 (10): 3199–3217. doi:10.1083/jcb.201610013. PMC 5626530. PMID 28801319.
  9. ^ "Perilipin-5", Wikipedia, 2020-11-03, retrieved 2020-11-09
  10. ^ a b Noureldein MH (2014). "In silico discovery of a perilipin 1 inhibitor to be used as a new treatment for obesity". European Review for Medical and Pharmacological Sciences. 18 (4): 457–60. PMID 24610610.
  11. ^ Bian Y, Song C, Cheng K, Dong M, Wang F, Huang J, et al. (January 2014). "An enzyme assisted RP-RPLC approach for in-depth analysis of human liver phosphoproteome". Journal of Proteomics. 96: 253–62. doi:10.1016/j.jprot.2013.11.014. PMID 24275569.
  12. ^ Sztalryd C, Xu G, Dorward H, Tansey JT, Contreras JA, Kimmel AR, Londos C (June 2003). "Perilipin A is essential for the translocation of hormone-sensitive lipase during lipolytic activation". The Journal of Cell Biology. 161 (6): 1093–103. doi:10.1083/jcb.200210169. PMC 2172984. PMID 12810697.
  13. ^ "PLIN1 - Perilipin-1 - Homo sapiens (Human) - PLIN1 gene & protein". www.uniprot.org. Retrieved 2020-11-01.
  14. ^ Londos C, Brasaemle DL, Schultz CJ, Segrest JP, Kimmel AR (February 1999). "Perilipins, ADRP, and other proteins that associate with intracellular neutral lipid droplets in animal cells". Seminars in Cell & Developmental Biology. 10 (1): 51–8. doi:10.1006/scdb.1998.0275. PMID 10355028.
  15. ^ Rowe ER, Mimmack ML, Barbosa AD, Haider A, Isaac I, Ouberai MM, et al. (March 2016). "Conserved Amphipathic Helices Mediate Lipid Droplet Targeting of Perilipins 1-3". The Journal of Biological Chemistry. 291 (13): 6664–78. doi:10.1074/jbc.M115.691048. PMC 4807253. PMID 26742848.
  16. ^ Itabe H, Yamaguchi T, Nimura S, Sasabe N (April 2017). "Perilipins: a diversity of intracellular lipid droplet proteins". Lipids in Health and Disease. 16 (1): 83. doi:10.1186/s12944-017-0473-y. PMC 5410086. PMID 28454542.
  17. ^ Garcia A, Sekowski A, Subramanian V, Brasaemle DL (January 2003). "The central domain is required to target and anchor perilipin A to lipid droplets". The Journal of Biological Chemistry. 278 (1): 625–35. doi:10.1074/jbc.M206602200. PMID 12407111. S2CID 12795601.
  18. ^ Zhang HH, Souza SC, Muliro KV, Kraemer FB, Obin MS, Greenberg AS (December 2003). "Lipase-selective functional domains of perilipin A differentially regulate constitutive and protein kinase A-stimulated lipolysis". The Journal of Biological Chemistry. 278 (51): 51535–42. doi:10.1074/jbc.M309591200. PMID 14527948. S2CID 8227051.
  19. ^ Rogne M, Chu DT, Küntziger TM, Mylonakou MN, Collas P, Tasken K (June 2018). Parton RG (ed.). "OPA1-anchored PKA phosphorylates perilipin 1 on S522 and S497 in adipocytes differentiated from human adipose stem cells". Molecular Biology of the Cell. 29 (12): 1487–1501. doi:10.1091/mbc.E17-09-0538. PMC 6014102. PMID 29688805.
  20. ^ Greenberg AS, Egan JJ, Wek SA, Garty NB, Blanchette-Mackie EJ, Londos C (June 1991). "Perilipin, a major hormonally regulated adipocyte-specific phosphoprotein associated with the periphery of lipid storage droplets". The Journal of Biological Chemistry. 266 (17): 11341–6. doi:10.1016/S0021-9258(18)99168-4. PMID 2040638.
  21. ^ a b Shijun L, Khan R, Raza SH, Jieyun H, Chugang M, Kaster N, et al. (May 2020). "Function and characterization of the promoter region of perilipin 1 (PLIN1): Roles of E2F1, PLAG1, C/EBPβ, and SMAD3 in bovine adipocytes". Genomics. 112 (3): 2400–2409. doi:10.1016/j.ygeno.2020.01.012. PMID 31981700.
  22. ^ "UniProtKB - O60240 (PLIN1_HUMAN)".
  23. ^ a b c d Brasaemle DL (December 2007). "Thematic review series: adipocyte biology. The perilipin family of structural lipid droplet proteins: stabilization of lipid droplets and control of lipolysis". Journal of Lipid Research. 48 (12): 2547–59. doi:10.1194/jlr.R700014-JLR200. PMID 17878492. S2CID 38744670.
  24. ^ a b Grahn TH, Zhang Y, Lee MJ, Sommer AG, Mostoslavsky G, Fried SK, et al. (March 2013). "FSP27 and PLIN1 interaction promotes the formation of large lipid droplets in human adipocytes". Biochemical and Biophysical Research Communications. 432 (2): 296–301. doi:10.1016/j.bbrc.2013.01.113. PMC 3595328. PMID 23399566.
  25. ^ Wong K (2000-11-29). "Making Fat-proof Mice". Scientific American. Retrieved 2009-05-22.
  26. ^ Sztalryd C, Brasaemle DL (October 2017). "The perilipin family of lipid droplet proteins: Gatekeepers of intracellular lipolysis". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1862 (10 Pt B): 1221–1232. doi:10.1016/j.bbalip.2017.07.009. PMC 5595658. PMID 28754637.
  27. ^ a b c d Bickel PE, Tansey JT, Welte MA (June 2009). "PAT proteins, an ancient family of lipid droplet proteins that regulate cellular lipid stores". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids. 1791 (6): 419–40. doi:10.1016/j.bbalip.2009.04.002. PMC 2782626. PMID 19375517.
  28. ^ Soenen S, Mariman EC, Vogels N, Bouwman FG, den Hoed M, Brown L, Westerterp-Plantenga MS (March 2009). "Relationship between perilipin gene polymorphisms and body weight and body composition during weight loss and weight maintenance". Physiology & Behavior. 96 (4–5): 723–8. doi:10.1016/j.physbeh.2009.01.011. PMID 19385027. S2CID 24747708.
  29. ^ Yang Y, Fu M, Li MD, Zhang K, Zhang B, Wang S, et al. (January 2020). "O-GlcNAc transferase inhibits visceral fat lipolysis and promotes diet-induced obesity". Nature Communications. 11 (1): 181. Bibcode:2020NatCo..11..181Y. doi:10.1038/s41467-019-13914-8. PMC 6954210. PMID 31924761.
  30. ^ telegraph.co.uk, 2001년 6월 19일
  31. ^ Tansey JT, Sztalryd C, Gruia-Gray J, Roush DL, Zee JV, Gavrilova O, et al. (May 2001). "Perilipin ablation results in a lean mouse with aberrant adipocyte lipolysis, enhanced leptin production, and resistance to diet-induced obesity". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98 (11): 6494–9. Bibcode:2001PNAS...98.6494T. doi:10.1073/pnas.101042998. PMC 33496. PMID 11371650.
  32. ^ Gandotra S, Le Dour C, Bottomley W, Cervera P, Giral P, Reznik Y, et al. (February 2011). "Perilipin deficiency and autosomal dominant partial lipodystrophy". The New England Journal of Medicine. 364 (8): 740–8. doi:10.1056/NEJMoa1007487. PMC 3773916. PMID 21345103.
  33. ^ Qi L, Shen H, Larson I, Schaefer EJ, Greenberg AS, Tregouet DA, et al. (November 2004). "Gender-specific association of a perilipin gene haplotype with obesity risk in a white population". Obesity Research. 12 (11): 1758–65. doi:10.1038/oby.2004.218. PMID 15601970.
  34. ^ Corella D, Qi L, Sorlí JV, Godoy D, Portolés O, Coltell O, et al. (September 2005). "Obese subjects carrying the 11482G>A polymorphism at the perilipin locus are resistant to weight loss after dietary energy restriction". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 90 (9): 5121–6. doi:10.1210/jc.2005-0576. PMID 15985482.

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