Termogenín
Termogenín (tiež UCP-1,[1] ang. uncoupling protein 1, odpojujúci proteín 1, mitochondriálny rozpojujúci proteín 1[2]) je transmembránový proteín s molekulovou hmotnosťou 32 kDa,[3] lokalizovaný vo vnútornej mitochondriálnej membráne buniek hnedého tuku, ktorý funguje ako fyziologický odpojovač.[3] Termogenín je protónový kanál, ktorý prepúšťa protóny v smere ich koncentračného spádu z medzimembránového priestoru mitochondrií do matrixu mitochondrií, čím sa uvoľňuje energia naakumulovaná v transmembránovom potenciáli pomocou protónových púmp dýchacieho reťazca (Komplex I, Komplex III, Komplex IV) vo forme tepla a nie je využitá na syntézu ATP.[3]
Termogenín zodpovedá za netrasovú termogenézu u hibernujúcich živočíchov, hlodavcov a novonarodených cicavcov.[3] Na tvorbe tepla v organizme sa u nich podieľa tuk, nie sval.[3] Termogenín objavil David G. Nicholls.[3]
Signalizačná kaskáda
[upraviť | upraviť zdroj]
Bunky hnedého tukového tkaniva sú inervované sympatikom. Neuróny sympatika exocytujú do synaptickej štrbiny noradrenalín (NE), ktorý sa viaže na noradrenergné receptory β3 v cytoplazmatickej membráne týchto tukových buniek. Aktivovaný receptor potom aktivuje G proteín, ktorý aktivuje adenylátcyklázu, ktorá katalyzuje premenu ATP na cyklické AMP (cAMP), čo je druhý posol. cAMP aktivuje proteínkinázu A, ktorá za spotreby ATP fosforyluje hormónsenzitívnu lipázu, ktorá naštiepi triacylglyceroly v tukových bunkách na mastné kyseliny a glycerol. Mastné kyseliny aktivujú termogenín (UCP-1), ktorý sa otvorí a začne prepúšťať protóny v smere koncentračného spádu z medzimembránového priestoru mitochondrií, kde je vysoká koncentrácia katiónov vodíka do matrixu mitochondrií, kde je nízka koncentrácia protónov. Disipácia energie uloženej v transmembránovom potenciáli uvoľňuje teplo, ktoré zahrieva organizmus netrasovou termogenézou. Rozdielna koncentrácia vodíkových katiónov v matrixe mitochondrií a v medzimembránovom priestore mitochondrie je daná prítomnosťou protónových púmp dýchacieho reťazca. Energia získaná beta-oxidáciu mastných kyselín a katabolizmom sacharidov a aminokyselín v citrátovom cykle sa prenáša do dýchacieho reťazca pomocou redukovaných koenzýmov NADH a FADH2. Tie sa oxidujú v dýchacom reťazci za tvorby transmembránového potenciálu, ktorý sa však nevyužije v oxidačnej fosforylácii na tvorbu ATP pomocou ATP syntázy, ale na tvorbu tepla pomocou termogenínu.
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ KOOLMAN, Jan; RÖHM, Klaus Heinroch; BENDA, Vladimír. Barevný atlas biochemie. 4. vyd. Praha : Grada Publishing, 2017. ISBN 978-80-247-2977-0.
- ↑ KITTNAR, Otomar; JANDOVÁ, Kateřina; KURIŠČÁK, Eduard. Lékařská fyziologie. 2. vyd. Praha : Grada Publishing, a.s., 2020. ISBN 978-80-247-1963-4. (po česky)
- 1 2 3 4 5 6 NICHOLLS, David G.; FERGUSON, Stuart J.. Bioenergetics 4. 4. vyd. Londýn : Elsevier, 2013. (4.) ISBN 978-0-12-388425-1. (anglický)
