Последовательность синтеза холестерина в печени

Очень важно понимать, как происходит синтез холестерина в печени. Если подробно разобраться в данном вопросе, то сразу станет понятно, какое отношение печень имеет к этому органическому соединению. Но для начала нужно напомнить, что вещество имеет еще название, которое также часто употребляется, а именно — холестерол.

Как уже было отмечено выше, данное вещество является органическим соединением и содержится во всех живых организмах. Оно является составной частью липидов.

Наибольшая концентрация отмечается в продуктах животного происхождения. А вот в растительных продуктах имеется только малая часть данного соединения.

Еще важно отметить тот факт, что вместе с пищей поступает только 20 процентов от общего количества холестерина, остальные 80 процентов организм вырабатывает самостоятельно. Кстати, из всего синтезируемого самостоятельно вещества, 50% образуется непосредственно в печени. Происходит это на клеточном уровне, остальные 30% вырабатываются в кишечнике и кожном покрове.

Организм человека содержит несколько видов данного компонента. При этом, нужно отметить, что этим веществом насыщена именно система кроветворения. Холестерол в крови находится в составе комплексных соединений с белком, такие комплексы имеют название липопротеиды.

Комплексы могут быть двух видов:

  1. ЛПВП — имеют очень высокую плотность, их называют хорошими;
  2. ЛПНП — обладают низкой плотностью, данные вещества называют плохими.

Именно второй тип несет опасность для человека. После того, как они выделяются в осадок, который состоит из кристаллов вещества, они начинают скапливаться в виде бляшек на стенках сосудов кровеносной системы, отвечает за транспортировку крови. В результате данный процесс становится причиной развития в организме такой патологии, как атеросклероз.

Прогрессирование атеросклероза приводит к развитию многих тяжелых заболеваний.

Основные функции соединения

Как уже сказано выше, данное вещество может быть полезным для человека, конечно, только в том случае, если речь идет о ЛПВП.

Исходя из этого, становится понятно, что утверждение того, что холестерол абсолютно вредный для человека — ошибочно.

Холестерол являясь биологически активным компонентом:

  • принимает участие в синтезе половых гормонов;
  • обеспечивает нормальное функционирование серотониновых рецепторов головного мозга;
  • является основным компонентом желчи, а также витамина Д, который отвечает за усвоение жиров;
  • препятствует процессу разрушения внутриклеточных структур под воздействием свободных радикалов.

Но наряду с положительными свойствами, вещество может оказывать некий вред на здоровье человека. Например, ЛПНП могут вызывать развитие тяжелых заболеваний, в первую очередь способствуют развитию атеросклероза.

В печени биокомпонент синтезируется под влиянием ГМГ-редутазы. Это основной фермент, участвующий в биосинтезе. Ингибирование синтеза происходит под воздействием отрицательной обратной связи.

Процесс синтеза вещества в печени имеет обратную связь с дозой соединения, поступающей в организм человека с едой.

Еще проще данный процесс описывается таким образом. Печень самостоятельно регулирует уровень холестерола. Чем больше человек потребляет еды, содержащей данный компонент, тем меньше вещества вырабатывается в клетках органа, а если учесть, что вместе с продуктами, егосодержащими, потребляются жиры, то данный регулировочный процесс очень важен.

Особенности синтеза вещества

Уровень сахара
Мужчина
Женщина
Укажите Ваш сахар или выберите пол для получения рекомендаций
Уровень
0.58
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст мужчины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст женщины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать

Нормальные здоровые взрослые синтезируют ЛПВП со скоростью приблизительно 1 г / день и потребляют приблизительно 0,3 г / день.

Относительно постоянный уровень холестерина в крови имеет такое значение — 150-200 мг/ дл. Сохраняется в основном за счет контроля уровня синтеза denovo .

Важно отметить, что синтез ЛПВП и ЛПНП эндогенного происхождения частично регулируется диетическим питанием.

Холестерин как из продуктов питания, так и синтезированный в печени используется при образовании мембран, в синтезе стероидных гормонов и желчных кислот. Наибольшая доля вещества используется в синтезе желчных кислот.

Потребление ЛПВП и ЛПНП клетками поддерживается на устойчивом уровне тремя различными механизмами:

  1. Регулированием активности HMGR
  2. Регулированием избыточного внутриклеточного свободного холестерина через активность O-ацилтрансферазы стерола , SOAT1 и SOAT2 с SOAT2, являющейся преобладающим активным компонентом в печени. Исходным обозначением для этих ферментов был ACAT для ацил-CoA: холестерина ацилтранферазы. Ферменты ACAT, ACAT1 и ACAT2 представляют собой ацетил-CoA-ацетилтрансферазы 1 и 2.
  3. Регулированием уровней холестерола в плазме через опосредованное ЛПНП рецепторное поглощение и ЛВП-опосредованный обратный транспорт.

Регулирование активности HMGR является основным средством контроля уровня биосинтеза ЛПНП иЛПВП.

Фермент контролируется четырьмя различными механизмами:

  • ингибирование обратной связи;
  • контроль экспрессии генов;
  • скорость деградации фермента;
  • фосфорилирование-дефосфорилирование.

Первые три механизма управления воздействую непосредственно на само вещество. Холестерин действует как ингибитор обратной связи с ранее существовавшим HMGR, а также вызывает быструю деградацию фермента. Последнее является результатом вызванной полиубиквитиляции HMGR и его деградации в протеосоме. Эта способность является следствием домена, чувствительного к стеролу SSD HMGR.

Кроме того, когда холестерин находится в избытке, количество мРНК для HMGR снижается в результате снижения экспрессии гена.

Ферменты, принимающие участие в синтезе

Если регулировать экзогенный компонент через ковалентную модификацию, этот процесс будет осуществляться в результате фосфорилирования и дефосфорилирования.

Фермент наиболее активен в немодифицированной форме. Фосфорилирование фермента снижает его активность.

HMGR фосфорилируется AMP-активированной протеинкиназой, AMPK. Сам AMPK активируется посредством фосфорилирования.

Фосфорилирование AMPK катализируется по меньшей мере двумя ферментами, а именно:

  1. Первичной киназой, ответственной за активацию AMPK, является LKB1 (киназа печени B1). LKB1 впервые был идентифицирован как ген у людей, несущий аутосомно-доминантную мутацию при синдроме Пютца-Джегерса, PJS. LKB1 также обнаружен мутантным при аденокарциноме легких.
  2. Второй фосфорилирующий фермент AMPK представляет собой кальмодулин-зависимую протеинкиназу-киназу-бета (CaMKKβ). CaMKKβ индуцирует фосфорилирование AMPK в ответ на увеличение внутриклеточного Ca2+ в результате сокращения мышц.

Регулирование ГМГР путем ковалентной модификации позволяет вырабатываться ЛПВП. HMGR наиболее активен в дефосфорилированном состоянии. Фосфорилирование (Ser872) катализируется AMP-активированной протеинкиназой (AMPK) ферментом, активность которого также регулируется фосфорилированием.

Фосфорилирование AMPK может происходить, по меньшей мере, благодаря двум ферментам:

  • LKB1;
  • CaMKKβ.

Дефосфорилирование HMGR, возвращающее его в более активное состояние, осуществляется посредством активности белковых фосфатаз семейства 2А. Такая последовательность позволяет контролировать выработку ЛПВП.

Что влияет на тип холестерина?

Функциональный PP2A существует в двух различных каталитических изоформах, кодируемых двумя генами, идентифицированными как PPP2CA и PPP2CB. Две основные изоформы PP2A представляют собой гетеродимерный фермент ядра и гетеротримерныйголофермент.

Основной фермент PP2A состоит из субстрата эшафота (первоначально называемого субъединицей A) и каталитической субъединицы (субъединицы C). Каталитическая α-субъединица кодируется геном PPP2CA, а каталитическая β-субъединица кодируется геном PPP2CB.

Подструктура α-эшафота кодируется геном PPP2R1A и β-субъединицей геном PPP2R1B. Основной фермент PP2A взаимодействует с переменной регуляторной субъединицей, чтобы собрать в голофермент.

Контрольные субъединицы PP2A включают четыре семейства (первоначально обозначаемых как B-субъединицы), каждая из которых состоит из нескольких изоформ, кодируемые различными генами.

В настоящее время существует 15 различных генов регуляторной субъединицы PP2A B. Основная функция регуляторных субъединиц РР2А заключается в нацеливании фосфорилированных субстратных белков на фосфатазную активность каталитических субъединиц РР2А.

PPP2R представляет собой одну из 15 различных регуляторных субъединиц PP2A. Гормоны, такие как глюкагон и адреналин, отрицательно влияют на биосинтез холестерола путем увеличения активности специфических регуляторных субъединиц ферментов семейства PP2A.

PKA-опосредованное фосфорилирование регуляторной субъединицы PP2A (PPP2R) приводит к высвобождению PP2A из HMGR, предотвращающего его дефосфорилирование. Противодействуя действию глюкагона и адреналина, инсулин стимулирует удаление фосфатов и тем самым повышает активность HMGR.

Дополнительное регулирование HMGR происходит через ингибирование обратной связи с помощью холестерина, а также регулирование его синтеза путем повышения уровня внутриклеточного холестерина и стерола.

Это последнее явление связано с транскрипционным фактором SREBP.

Как происходит процесс в организме человека?

Активность HMGR дополнительно контролируется сигнальным путем c AMP. Увеличение цАМФ приводит к активации цАМФ-зависимой протеинкиназы, PKA. В контексте регуляции HMGR PKA фосфорилирует регуляторную субъединицу, что приводит к увеличению выделения PP2A из HMGR. Это не позволяет PP2A удалять фосфаты из HMGR, предотвращая его реактивацию.

Большое семейство регуляторных субъединиц белковой фосфатазы регулирует и / или ингибирует активность многочисленных фосфатаз, включая членов семейств PP1, PP2A и PP2C. В дополнение к фосфатазам PP2A, которые удаляют фосфаты из AMPK и HMGR, фосфатазы семейства белковой фосфатазы 2C (PP2C) также удаляют фосфаты из AMPK.

Когда эти регуляторные субъединицы фосфорилируют PKA, активность связанных фосфатаз снижается, что приводит к тому, что AMPK остается в фосфорилированном и активном состоянии, а HMGR в фосфорилированном и неактивном состоянии. По мере удаления стимула, приводящего к увеличению производства цАМФ, уровень фосфорилирования снижается, а уровень дефосфорилирования увеличивается. Конечным результатом является возврат к более высокому уровню активности HMGR. С другой стороны, инсулин приводит к снижению цАМФ, что, в свою очередь, активирует синтез. Конечным результатом является возврат к более высокому уровню активности HMGR.

С другой стороны, инсулин приводит к снижению цАМФ, что, в свою очередь, активирует синтез холестерина. Конечным результатом является возврат к более высокому уровню активности HMGR. Инсулин приводит к снижению цАМФ, что, в свою очередь, может использоваться для активизации процесса синтеза.

Способность стимулировать инсулин и ингибировать глюкагон, активность HMGR согласуется с влиянием этих гормонов на другие метаболические обменные процессы. Основная функция этих двух гормонов – контролировать доступность и транспортировать энергию ко всем клеткам.

Долгосрочный контроль активности HMGR осуществляется в основном за счет контроля синтеза и деградации фермента. Когда уровни холестерина высоки, уровень экспрессии гена HMGR снижается, и наоборот, пониженные уровни активируют экспрессию гена.

Информация о холестерине предоставлена в видео в этой статье.

Уровень сахара
Мужчина
Женщина
Укажите Ваш сахар или выберите пол для получения рекомендаций
Уровень
0.58
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст мужчины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст женщины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать
Последние обсуждения:
Фильтр:ВсеОткрытРешеноЗакрытЖдет ответа
Что такое инсулиновый пластырь?
РешеноСергей спросил (-а) 2 года назад
393 просм.1 ответ.0 голос.
Можно ли заменить инсулин на таблетки при диабете 2 типа?
ОтвеченоНаталья спросил (-а) 2 года назад
843 просм.1 ответ.0 голос.
Диагноз ребенка
ОткрытЛюдмила спросил (-а) 2 года назад
472 просм.1 ответ.0 голос.
Adblock detector