Бауырдағы холестерин синтезінің реттілігі

Ланостеролдың холестеринге айналуы эндоплазмалық гепатоцит ретикулумының мембраналарында жүзеге асырылады. Алғашқы қосылыстың молекуласында қос байланыс пайда болады. Бұл реакция NADPH-ны донор ретінде пайдаланып, көп энергия жұмсайды. Ланостеролға әртүрлі трансформаторлық ферменттердің әсерінен кейін холестерин пайда болады.

Көлік Q10

Холестериннің маңызды функциясы - Q10 берілісі. Бұл қосылыс мембрананы ферменттердің теріс әсерінен қорғауға жауап береді. Бұл қосылыстың көп мөлшері кейбір құрылымдарда шығарылады, содан кейін ғана қанға енеді. Оның қалған жасушаларға өздігінен ену мүмкіндігі жоқ, сондықтан ол үшін тасымалдаушы қажет. Холестерол бұл тапсырманы сәтті жеңе алады.

Негізгі қосылыс функциялары

Жоғарыда айтылғандай, бұл зат адамдар үшін пайдалы болуы мүмкін, әрине, егер біз HDL туралы айтатын болсақ.

Осыған сүйене отырып, холестериннің адамдар үшін өте зиянды екендігі қате екендігі белгілі болды.

Холестерин биологиялық белсенді компонент:

• жыныстық гормондарды синтездеуге қатысады,
• мидағы серотонин рецепторларының қалыпты жұмысын қамтамасыз етеді,
• өт құрамындағы негізгі компонент, сонымен қатар майлардың сіңуіне жауап беретін D дәрумені,
• бос радикалдардың әсерінен жасушаішілік құрылымдардың бұзылу процесін болдырмайды.

Бірақ оң қасиеттерімен қатар, зат адам денсаулығына зиян тигізуі мүмкін. Мысалы, LDL ауыр аурулардың дамуына әкелуі мүмкін, ең алдымен атеросклероздың дамуына ықпал етеді.

Бауырда биомпонент HMG редутазасының әсерінен синтезделеді. Бұл биосинтезге қатысатын негізгі фермент. Синтезді тежеу ​​теріс кері байланыстың әсерінен болады.

Бауырдағы затты синтездеу процесі адам ағзасына тағаммен кіретін қосылыстың дозасымен кері байланысты болады.

Тіпті қарапайым, бұл процесс осылай сипатталған. Бауыр холестерин деңгейін дербес реттейді. Егер адам құрамында осы компонент бар тағамды көп тұтынса, ағза жасушаларында аз зат өндіріледі, ал егер майдың құрамында оны бар өнімдермен бірге тұтынылатындығын ескерсек, онда бұл реттеу процесі өте маңызды.

Зат синтезінің ерекшеліктері

Қалыпты сау ересектер HDL-ді күніне 1 г жылдамдықпен синтездейді және тәулігіне шамамен 0,3 г тұтынады.

Қандағы холестериннің салыстырмалы тұрақты деңгейі мұндай мәнге ие - 150-200 мг / дл. Негізінен деново синтезінің деңгейін бақылау арқылы ұсталады.

Эндогендік шығу тегі HDL және LDL синтезі ішінара диета арқылы реттелетінін ескерген жөн.

Холестерин тамақтан және бауырда синтезделген, мембраналардың түзілуінде, стероидты гормондар мен өт қышқылдарының синтезінде қолданылады. Заттардың ең көп үлесі өт қышқылдарының синтезінде қолданылады.

HDL және LDL клеткаларын қабылдау үш түрлі механизммен тұрақты деңгейде ұсталады:

1. HMGR қызметін реттеу
2. Бауырдағы басым белсенді компонент болып табылатын SOAT2 бар O-ацилтрансфераза стеролының, SOAT1 және SOAT2-нің белсенділігі арқылы артық жасушааралық бос холестеринді реттеу. Бұл ферменттердің бастапқы тағайындалуы ацил-КоА үшін ACAT болды: ацилтрансфераза холестеролы. ACAT, ACAT1 және ACAT2 ферменттері 1 және 2 ацетилтрансферазалар CoA ацетил.
3. LDL-дəлелді рецепторларды тарту жəне HDL-дегі кері тасымалдау арқылы плазмадағы холестерин деңгейін бақылау арқылы.

HMGR қызметін реттеу LDL және HDL биосинтез деңгейін бақылаудың негізгі құралы болып табылады.

Фермент төрт түрлі механизммен басқарылады:

• кері байланысты тоқтату,
• ген экспрессиясын басқару,
• ферменттердің тозу жылдамдығы,
• фосфорлану-депосфорлану.

Бақылаудың алғашқы үш механизмі заттың өзіне тікелей әсер етеді. Холестерин бұрыннан бар HMGR кері байланысының ингибиторы ретінде әрекет етеді, сонымен қатар ферменттің тез бұзылуын тудырады. Соңғысы - HMGR полюктивациясының нәтижесі және оның протеосома құрамындағы деградациясы. Бұл қабілет HMGR SSD стеролға сезімтал доменінің салдары болып табылады.

Сонымен қатар, холестерин шамадан тыс болған кезде ГМРГ үшін мРНҚ мөлшері ген экспрессиясының төмендеуіне байланысты азаяды.

Синтезге қатысатын ферменттер

Егер экзогендік компонент коваленттік модификация арқылы реттелетін болса, онда бұл процесс фосфорлану және депосфордану нәтижесінде жүреді.

Фермент өзгертілмеген түрінде ең белсенді. Ферменттің фосфорлануы оның белсенділігін төмендетеді.

HMGR фосфорланған, AMP-белок киназасы, AMPK. AMPK өзі фосфорлану арқылы белсендіріледі.

AMPK фосфорлануы кем дегенде екі ферментпен катализденеді, атап айтқанда:

1. AMPK активтенуіне жауап беретін негізгі киназа LKB1 (бауыр кинасы В1) болып табылады. LKB1 алғаш рет Putz-Jegers синдромында, PJS-тегі аутосомалық доминантты мутацияны өткізетін адамдарда ген ретінде анықталды. LKB1 өкпенің аденокарциномасында да мутантты болып табылады.
2. Екінші AMPK фосфорлайтын фермент - бұл тынышталдыққа тәуелді ақуыз киназасының киназа бета (CaMKKβ). CaMKKβ бұлшықеттің жиырылуы нәтижесінде жасушаішілік Ca2 + ұлғаюына жауап ретінде AMPK фосфорлануын қоздырады.

Ковалентті модификациялау арқылы HMGR-ті реттеу HDL шығаруға мүмкіндік береді. HMGR ең белсенді депосфорланған күйде болады. Фосфорлану (Ser872) әрекеті фосфорлану арқылы реттелетін AMP-активтендірілген ақуыз киназа (AMPK) ферментімен катализденеді.

AMPK фосфорлануы кем дегенде екі ферменттің әсерінен пайда болуы мүмкін:

ГМГР-ны дифосфоризациялау, оны белсенді күйге қайтару 2А отбасының ақуыз фосфатазаларының қызметі арқылы жүзеге асырылады. Бұл дәйектілік HDL өндірісін басқаруға мүмкіндік береді.

Холестериннің түріне не әсер етеді?

Функционалды PP2A PPP2CA және PPP2CB ретінде анықталған екі генмен кодталған екі түрлі каталитикалық изоформаларда болады. PP2A-ның екі негізгі изоформалары - бұл гетеродимдік ядро ​​ферменті және гетеротримерлі холоэнзим.

Негізгі PP2A ферменті қаңқалы субстраттан (бастапқыда А субунит деп аталады) және каталитикалық субтониттен (C субунитінен) тұрады. Каталитикалық α қосалқы бөлігі PPP2CA генімен, ал каталитикалық β суббірлігі PPP2CB генімен кодталады.

Α қоршауының субструктурасы PPP2R1A генімен және PPP2R1B генінің β ішкі тобымен кодталған. Негізгі фермент, PP2A, холоэнзимге жиналу үшін ауыспалы реттеуші бөліммен әрекеттеседі.

PP2A басқару бөлімшелеріне төрт отбасы кіреді (бастапқыда В-субуниттер деп аталады), олардың әрқайсысы әртүрлі гендермен кодталған бірнеше изоформалардан тұрады.

Қазіргі уақытта PP2A B реттеуші бөлімшесі үшін 15 түрлі гендер бар, PP2A реттеуші қосалқы бөлімдерінің негізгі қызметі - PP2A каталитикалық суббірліктерінің фосфатаза белсенділігіне фосфорланған субстрат ақуыздарын бағыттау.

PPP2R - PP2A-дің 15 түрлі реттеуші бөлімшелерінің бірі. Глюкагон және адреналин сияқты гормондар PP2A отбасылық ферменттерінің белгілі бір реттеуші бөлімшелерінің белсенділігін арттыру арқылы холестерин биосинтезіне теріс әсер етеді.

PP2A (PPP2R) реттелетін бөлімшесінің PKA-мен байланыстырылған фосфорлануы PP2A-ны HMGR-тен шығарып, оның дифосфорлануына жол бермейді. Глюкагон мен адреналиннің әсеріне қарсы тұра отырып, инсулин фосфаттардың жойылуын ынталандырады және сол арқылы HMGR белсенділігін арттырады.

HMGR-тің қосымша реттелуі холестеринмен кері байланысты тежеу, сонымен қатар жасушаішілік холестерин мен стерол деңгейін жоғарылату арқылы оның синтезін реттеу арқылы жүреді.

Бұл соңғы құбылыс SREBP транскрипция факторымен байланысты.

Адам ағзасындағы процесс қалай?

HMGR белсенділігі қосымша AMP сигнал беру арқылы бақыланады. CAMP-дің жоғарылауы CAMP-ға тәуелді ақуыз киназасын, PKA-ны белсенді етеді. HMGR реттеу тұрғысынан PKA фосфорилдандырады, бұл ретте HMGR-тен PP2A шығарудың көбеюіне әкеледі. Бұл PP2A фосфаттарын HMGR-тен шығарып, оның қайта қосылуына жол бермейді.

Реттеуші ақуыз фосфатаза бөлімшелерінің үлкен тобы көптеген фосфатазалардың, соның ішінде PP1, PP2A және PP2C отбасыларының қызметін реттейді және / немесе тежейді. AMPK және HMGR фосфаттарын шығаратын PP2A фосфатазаларынан басқа, 2C ақуыз фосфатаза тұқымдасының (PP2C) фосфатазалары AMPK-тен фосфаттарды да шығарады.

Осы реттегіш фосфорилатты PKA құрамына кіргенде, байланыстырылған фосфаттың белсенділігі төмендейді, нәтижесінде AMPK фосфорланған және белсенді күйде қалады, ал HMGR фосфорланған және белсенді емес күйде болады. Ынталандыру жойылғаннан кейін, CAMP өндірісінің ұлғаюына әкеледі, фосфорлану деңгейі төмендейді, ал депосфорлану деңгейі жоғарылайды. Ақырғы нәтиже - HMGR белсенділігінің жоғарырақ деңгейіне оралу. Екінші жағынан, инсулин CAMP төмендеуіне әкеледі, бұл өз кезегінде синтезді белсендіреді. Ақырғы нәтиже - HMGR белсенділігінің жоғарырақ деңгейіне оралу.

Екінші жағынан, инсулин CAMP төмендеуіне әкеледі, бұл өз кезегінде холестерин синтезін белсендіреді. Ақырғы нәтиже - HMGR белсенділігінің жоғарырақ деңгейіне оралу. Инсулин, өз кезегінде, синтез процесін жақсарту үшін қолдануға болатын CAMP мөлшерінің төмендеуіне әкеледі.

Инсулинді ынталандыру және глюкагонды, HMGR белсенділігін тежеу ​​қабілеті осы гормондардың басқа метаболикалық процестерге әсер етуіне сәйкес келеді. Бұл екі гормонның негізгі функциясы - қол жетімділікті бақылау және энергияны барлық жасушаларға тасымалдау.

HMGR белсенділігінің ұзақ мерзімді мониторингі негізінен ферменттің синтезі мен деградациясын бақылау арқылы жүзеге асырылады. Холестерин деңгейі жоғары болған кезде HMGR гендік экспрессиясының деңгейі төмендейді, ал керісінше төменгі деңгейлер ген экспрессиясын белсендіреді.

Холестерин туралы ақпарат осы мақалада бейнеде келтірілген.

Холестерин молекулаларын алу процесінің мәні неде?

Көптеген тағамдар ағзаны холестеринмен толтырады - бұл жануарлардан алынатын өнімдер, сонымен қатар транс майлар, олар көп мөлшерде өңделген тағамдарда, сондай-ақ фаст-фудтарда (тез тамақтану) кездеседі.

Егер сіз осындай өнімдерді көп қолдансаңыз, онда қандағы холестерин молекулаларының концентрациясы жоғарылайды және гиперхолестеринемияға қарсы медициналық шешімге жүгінуге тура келеді.

Организмге тамақпен кіретін холестериннің молекулалық тығыздығы төмен, бұл холестериннің қан тамырларының ішкі қабығында тұндырылуына әкеледі, бұл холестерин бляшкасы мен атеросклероздың патологиясын тудырады.

Қандағы холестерин индексінің жоғарылауы тек сыртынан алынғандықтан ғана емес, сонымен қатар бауыр клеткалары липопротеин молекулаларын синтездеу процесінің бұзылуынан болады.

Холестерин синтезі мазмұнына ↑

Бауырдағы холестерин синтезі

Денедегі холестерин синтезі күніне шамамен 0,50-0,80 граммды құрайды.

Денедегі холестерин молекулаларының синтезі келесідей бөлінеді:

• 50,0% бауыр жасушалары шығарады,
• 15,0% - 20,0% - аш ішек бөлімдері,
• 10,0% - бүйрек үсті безі және тері жасушалары синтездейді.

Адам ағзасындағы барлық жасушаларда липопротеиндерді синтездеу мүмкіндігі бар.

Азық-түлікпен бірге жалпы холестерин молекуласының 20,0% -ы ағзаға түседі - күніне шамамен 0,40 грамм.

Липопротеидтер ағзадан тыс өт қышқылының көмегімен шығарылады және күніне холестерин молекулаларының өтпен шығарылуы 1,0 грамнан аспайды.

Денедегі липопротеидтердің биосинтезі

Липид молекулаларының биосинтезі эндоплазмалық бөлімде - ретикулумда жүреді. Көміртек молекулаларының барлық атомдарының негізі цитрат молекулаларында митохондриядан эндоплазмаға енетін ацетил-SCoA зат болып табылады.

Липопротеин молекулаларының биосинтезі кезінде 18 АТФ молекуласы қатысады, ал 13 NADPH молекуласы синтезге қатысады.

Холестеринді қалыптастыру процесі ағзада кем дегенде 30 сатыдан және реакциялардан өтеді.

Липопротеидтердің кезеңді синтезін топтарға бөлуге болады:

белсенді шақыруды енгізіңіз - қант деңгейі

• Мевальон қышқылының синтезі алғашқы екі реакцияның кетогенезі кезінде жүреді, ал үшінші кезеңнен кейін 3-гидрокси-3-метилглютарил-ScoA HMG-ScoA редуктаза молекуласымен әрекеттеседі. Осы реакциядан Мевалонат синтезделеді. Бұл реакция қандағы глюкозаның жеткілікті мөлшерін қажет етеді. Сіз тәтті тағамдар мен дәнді дақылдар көмегімен толтыра аласыз,
• Изопентенил дифосфатының синтезі фосфатты мевалон қышқылының молекулаларына қосып, оларды сусыздандырудан кейін пайда болады,
• Фарнезилфосфат синтезі үш изопентенил дифосфат молекулаларының бірігуінен кейін пайда болады,
• Сквален синтезі - фарнсил дифосфатының 2 молекуласын байланыстыру,
• Скваленнің ланостерол молекуласына ауысу реакциясы жүреді,
• Қажетсіз метил топтарын алып тастағаннан кейін холестерин айналады.

Липопротеидтер синтезін реттеу

Синтез процесінде реттеуші элемент гидроксиметилглютарил-ScoA редуктаза ферменті болып табылады. Бұл ферменттің белсенділікті өзгерту қабілеті 100 еседен астам.

Ферменттердің белсенділігі бірнеше принциптерге сәйкес жүреді:

• Метаболизм деңгейіндегі синтезді реттеу. Бұл принцип «керісінше» жұмыс істейді, фермент холестеринді тежейді, бұл жасуша ішілік құрамды тұрақты ұстауға мүмкіндік береді,
• Ковалентті гормоналды реттеу.

Гормоналды деңгейде реттеу келесі кезеңдерде жүреді:

• Денедегі инсулин гормонының жоғарылауы ақуыз фосфатазасын белсендіреді, бұл HMG-ScoA редуктазасының негізгі ферментінің белсенділігінің артуына әкеледі,
• Глюкагон гормоны мен адреналин гормоны HMG-ScoA редуктаза ферментін фосфорлайды және олардың белсенділігін төмендететін ақуыз киназа А элементін активтендіре алады.
• Холестерин синтезінің белсенділігі метаболиттердің аралық реакцияларын уақытында байланыстыратын қандағы арнайы тасымалдаушы ақуыздың концентрациясына байланысты.

Денедегі холестерин

Бауыр жасушаларында синтезделген холестерин ағзаға түрлі өмірлік процестер үшін қажет:

• Әрбір жасуша мембранасында орналасқан холестерин молекулалары оларды нығайтады және серпімді етеді,
• Липопротеиндердің көмегімен хориоидты жасушалар олардың өткізгіштігін жоғарылатады, бұл оларды сыртқы әсерлерден қорғайды,
• Бүйрек үсті бездері липопротеиндердің көмегінсіз жыныстық гормондардың стероидты түрін шығармайды,
• Липидтердің көмегімен өт қышқылының пайда болуы өт қышқылының құрамында тас пайда болуына жол бермейді,
• Липопротеиндер жұлын мен мидың нейрондық жасушаларын біріктіреді,
• Липопротеиндердің көмегімен жүйке талшықтарының қабығы күшейтіледі,
• Холестериннің көмегімен D дәрумені пайда болады, бұл кальцийдің сіңуіне көмектеседі және сүйек тінінің бұзылуына жол бермейді.

Холестерин бүйрек үсті бездеріне гормондардың осы топтарын синтездеуге көмектеседі:

• Кортикостероидтар тобы
• Глюкокортикоидты гормондар тобы,
• Минерокортикоидтар тобы.

Бұл гормондар адамның ұрпақты болу органдарын гормондық реттеу процестерін қамтамасыз етеді.

Бауыр жасушаларында синтезден кейін холестериннің молекулалары бүйрек үсті безінің эндокринді органына еніп, гормондардың пайда болуына ықпал етеді және гормоналды салада тепе-теңдікті сақтайды.

Д витаминінің молекулаларының организмдегі метаболизмі

D дәрумені молекулаларының өндірісі күн сәулесінен келеді, ол тері астындағы холестеринге енеді. Осы кезде D витаминінің синтезі жүреді, бұл организм үшін кальций минералдарын сіңіру үшін өте маңызды.

Липопротеидтердің барлық түрлері синтезден кейін ағзадан қан жүйесі арқылы тасымалданады.

Д витаминін тек жоғары молекулалық тығыздықтағы липопротеидтер түрлендіре алады, ал төмен молекулалы салмағы бар липидтер атеросклероз патологиясының дамуына себеп болады, өйткені олар осы патологияны өсіретін және қоздыратын холестеринді бляшкалар түрінде артериялардың ішкі мембраналарында орналасу мүмкіндігіне ие.

Кейде холестеринді бляшкаларды қолдарындағы тері астындағы адамдарда байқауға болады.

Д витаминінің метаболизмі мазмұнына ↑

Липопротеидтер синтезіндегі бұзылулар

Денедегі көптеген метаболикалық процестерде сәтсіздік пен бұзылыс пайда болуы мүмкін. Мұндай бұзылулар липидтер алмасуында пайда болуы мүмкін. Көптеген себептер бар және олардың экзогендік және эндогенді этиологиясы бар.

Липопротеин синтезінің бұзылуының эндогендік себептері:

• Адамның жасы. 40 жылдан кейін адам ағзасында жыныстық гормондардың өндірісі нашарлайды және гормоналды фон бұзылады, ал 45-50 жасқа дейін метаболизмнің барлық процестері бәсеңдейді, бұл липидтер алмасуының бұзылуына,
• Гендер - әйелдерге қарағанда ерлер холестеринді жинауға бейім. Менопауза мен менопауза алдындағы әйелдер липопротеиндердің жиналуынан жыныстық гормондардың түзілуімен қорғалған,
• Генетикалық тұқым қуалайтын бейімділік. Жанұялық гиперхолестеринемия дамуы.

Липидтердің жеткіліксіздігінің экзогендік себептеріне пациенттің өмір салтына тәуелді факторлар, сондай-ақ холестерин молекулаларының синтезінің бұзылуына ықпал ететін байланысты патологиялар жатады:

• Никотинге тәуелділік,
• Созылмалы алкогольге тәуелділік,
• Дұрыс тамақтанбау организмдегі холестериннің жоғарылауына және оның қанда жинақталуына әкелуі мүмкін,
• Седастық өмір салты метаболизм процестерін және липопротеиндердің синтезін,
• Гипертензия - қан қысымындағы жоғары қысым қан тамырлары мембраналарын липидті майларға қанықтыруға алғышарттар береді, олар кейіннен холестеринді бляшек түзеді,
• Дислипидемия - бұл липидтер алмасуының бұзылуы. Патологияда VP липопротеидтері, NP липидтері, сондай-ақ қандағы триглицеридтер деңгейінде теңгерімсіздік пайда болады,
• Патологиялық семіздік,
• Қант диабеті. Гипергликемия кезінде метаболизм және липидтер алмасуы бұзылады.

Пайдалы холестерин молекулаларының ағзасындағы жетіспеушілік

HDL молекулаларының синтезінің төмендеуіне байланысты қандағы жоғары молекулярлы холестерин концентрациясын төмендететін патологиялар бар.

Бұл қалқанша безінің патологиясына әкелуі мүмкін, қандағы қант деңгейіне айтарлықтай әсер етеді және қант диабетін тудыруы мүмкін, сонымен қатар қан ағымы мен жүрек мүшелерінің көптеген ауруларын тудыруы мүмкін.

Жоғары молекулярлы холестериннің төмен концентрациясының салдары:

• Д витаминінің синтезі мен кальций молекулаларының сіңірілуіне байланысты балалық шақта дамитын рахит патологиясы
• Дене жасушаларының ерте қартаюы. Жасуша мембраналарына холестеринді уақтылы жеткізбестен олар бұзылып, қартаю процесі басталады,
• Холестерин молекулаларының жеткіліксіз синтезі мен липидтер алмасуының бұзылуынан болатын дене салмағының күрт төмендеуі,
• Липидті бұлшықет жасушаларының жетіспеушілігінен бұлшықет тініндегі ауырсыну,
• Жүрек соғысының басталуы мүмкін жүрек мүшелеріндегі ауырсыну.

Сіз жоғары молекулалық салмақтағы холестерин индексін диеталық тамақтану арқылы түзете аласыз, оған теңіз балықтары, түрлі өсімдік майлары, сонымен қатар сүт өнімдері кіреді.

Жаңа піскен жемістер, шөптер мен көкөністер туралы ұмытпаңыз - олар диетада басым болуы керек.