Лептин
Gene: [07q313/LEP] leptin (murine obesity homolog); obesity (murine homolog, leptin); [OBS ]
Лептин (leptin) [греч. leptos — худой, тонкий и лат. -ine — суффикс, обозначающий «подобный»] — пептидный гормон, продуцируемый жировой тканью, который служит липостатическим фактором, играющим важную роль в развитии ожирения и нарушений аппетита. Считается, что лептин связывается со специфическими рецепторами в гипоталамусе и подает сигнал о том, что организм насытился; нарушение этого сигнала и приводит к ожирению. Лептин впервые обнаружил Г. Хервей в 1958 г.
Клонирование гена ob, проведенное в Рокфеллеровском Университете под руководством Фридмана [ Zhang, ea 1994 ], привело к открытию лептина, секретируемого продукта- (белка ОВ) который продуцируется в основном адипоцитами подкожной жировой клетчатки . Однако по последним данным, у человека лептин синтезируется также в плаценте в количестве не меньшем, а может быть, даже большем, чем в жировой ткани [ Mazuraki ea, 1997 , Senaris, ea 1997 ].
Было показано, что ген ob экспрессируется в основном в адипоцитах белой жировой ткани, которые секретируют синтезируемый ими гормон лептин в кровь. Основным органом мишенью лептина является центральная нервная система, через воздействие на которую лептин снижает аппетит, стимулирует использование липидов в энергетическом обмене и уменьшает запасы жира в жировых депо. Содержание лептина в циркулирующей крови людей четко коррелирует с массой тела, и поэтому чем больше масса жировой ткани, тем больше она секретирует гормона в кровь. Известно, что ген рецептора лептина человека локализован на хромосоме 1 . Анализ аминокислотной последовательности рецептора лептина человека продемонстрировал наличие гомологичного участка с субъединицей рецепторов интерлейкина-6 и других цитокинов.
По молекулярной массе, заряду и иммунологической активности плацентарный лептин не отличается от лептина жировой ткани и является продуктом экспрессии того же гена [ Bi ea 1997 ]. У человека энхансерная область гена лептина содержит повторяющиеся элементы ( MER 11 ), которые отсутствуют в гене лептина грызунов. Поэтому экспрессия гена лептина в плаценте человека может регулироваться специфическими для этой ткани факторами транскрипции [ Bi ea 1997 ], которые оказываются неактивными в плаценте мышей и крыс. Эти данные могут объяснять обнаруженное некоторыми авторами [ Tomimatsu ea 1997 , Kawai ea 1997 ] отсутствие экспрессии лептина в плаценте грызунов, хотя содержание гормона в крови беременных мышей повышается [ Gavrilova ea 1997 ]. Высказываются различные предположения о возможной физиологической роли плацентарного лептина в регуляции репродуктивной функции человека [ Considine ea 1999 ], но пока этот вопрос требует специального изучения. Лептин секретируется также желудком [ Bado A., ea 1998 ] и во взаимодействии с холецистокинином может участвовать в регуляции аппетита.
Данные о функциях лептина были представлены на 23 конгрессе ФЕБО в Базеле (Швейцария) в августе 1995 года в нескольких докладах. В пленарной лекции Фридмана [ Friedman J.M., 1995 ] были рассмотрены различные названия белка ОВ, из которых предпочтение было отдано термину "лептин", от греческого слова "leptos" (тонкий).
Ген ob и белок ОВ не проявляют заметной гомологии ни с одной последовательностью из Gen Bank, поэтому лептин, продукт экспрессии гена ob, может открывать новый класс или семейство белков, которое, возможно, станет объектом пристального внимания ученых в будущем.
Лептин, проявляет ярко выраженные гидрофильные свойства, тогда как N-концевой сигнальный пептид, в силу выполняемой им биологической функции, является гидрофобным.
Секретируемый пептид состоит из 145 аминокислотных остатков и имеет внутримолекулярную дисульфидную связь между С-концевым остатком цистеина и цистеином в положении 117.
Из жировой ткани человека была приготовлена клонотека кДНК и методом гибридизации с кДНК ob мыши из нее была отобрана, а затем секвенирована кДНК ob человека. Кодирующие области кДНК ob человека и мыши обнаруживали высокую гомологию (84% идентичности на уровне аминокислотной последовательности) и только 30% гомологии в 5'- и 3'- нетранслируемых областях [ Zhang Y., ea, 1994 ]. Аминокислотные последовательности белков ОВ мыши и человека представлены на рис. 1 . Позднее были созданы генно- инженерные конструкции для биотехнологического синтеза активного пептида в клетках дрожжей [ Halaas J.L., ea, 1995 ] и в E. coli [ Campfield L.A., ea, 1995 ], что позволило наработать белок ОВ в достаточном количестве, получить антисыворотку к пептиду и изучить его биологические свойства.
У человека в ожирении могут играть роль и некоторые патологические механизмы с участием гормона насыщения - лептина, который кодируется геном LEP .
Пептид лептин секретируется жировой тканью и подавляет синтез или секрецию нейропептида Y , мощного стимулятора пищевой активности и вызывающего чувство голода . Серотонин , возможно, играет роль связующего звена между секрецией лептина и подавлением секреции нейропептида Y. Уровни лептина при нервной анорексии и нервной булимии не исследованы.
Однако, хотя и существуют генетические линии мышей с ожирением, вызванным недостаточностью лептина, пока не доказано, что мутация гена LEP может вызвать такой же эффект у человека. Возможно, у больных ожирением нарушена чувствительность к лептину.
См.Лептин и его функции с точки зрения современной эндокринологии
Смотрите также:
