Idi na sadržaj

Lipidna kapljica

S Wikipedije, slobodne enciklopedije

Lipidne kapljice, znane i kao lipidna tijela, uljna tijela ili adiposomi,[1] jesu ćelijske organele bogate lipidima, koje reguliraju skladištenje i hidrolizu neutralnih lipida, a uglavnom se nalaze u masnom tkivu.[2] Također služe kao rezervoar za holesterol i acil-glicerole za stvaranje i održavanje membrane. Kapljice lipida nalaze se u svim eukariotskim organizmima, a velike količine lipida čuvaju u sisarskim adipocitima. U početku se smatralo da ove kapljice služe samo kao depoi masti, ali otkako su 1990-ih otkriveni proteini u ovojnici kapljica lipida koji reguliraju dinamiku kapljica lipida i metabolizam lipida, na lipidne kapljice gleda se kao na vrlo dinamične organele koje imaju vrlo važnu ulogu. Jadna od uloga je u regulaciji unutarćelijskog skladištenja lipida i metabolizma lipida. Uloga kapljica lipida izvan skladišta lipida i holesterola nedavno je počela da se pojašnjava i uključuje blisku povezanost sa upalnim odgovorima putem sinteze i metabolizma eikozanoida i na metaboličke poremećaje kao što su pretilost, rak ,[3][4] i ateroskleroza.[5] U neadipocitima je poznato da kapljice lipida imaju ulogu u zaštiti od lipotoksičnosti, skladištenjem masnih kiselina, u obliku neutralnog triacilglicerola, koji se sastoji od tri masne kiseline vezane za glicerol. Alternativno, masne kiseline mogu se pretvoriti u lipidne međuprodukte, kao što su diacilglicerol, (DAG), ceramid i masni acil-CoA. Ovi lipidni intermedijari mogu oslabiti signalizaciju insulina, što se naziva lipidno induciranom rezistencijom na insulin i lipotoksičnošću.[6] Kapljice lipida također služe kao platforme za vezanje i razgradnju proteina. Napokon, poznato je da kapljice lipida eksploatišu patogeni kao što su virus hepatitisa C, virus denge i Chlamydia trachomatis , između ostalog.[7][8]

Struktura[uredi | uredi izvor]

Kapljice lipida sastoje se od neutralnog lipidnog jezgra koje se sastoji uglavnom od triacilglicerola (TAG) i holesterilestera, okruženih fosfolipidnim jednoslojem.[2] Površina kapljica lipida ukrašena je brojnim proteinima koji su uključeni u regulaciju metabolizma lipida.[2] Prva i najbolje okarakterizirana porodica proteina omotača lipidnih kapljica je porodica proteina perilipina, koja se sastoji od pet proteina. Tu spadaju perilipin 1 (PLIN1), perilipin 2 (PLIN2 / ADRP),[9] perilipin 3 (PLIN3/ TIP47), perilipin 4 (PLIN4/ S3-12) i perilipin 5 (PLIN5/ OXPAT/ LSDP5/ MLDP).[10][11][12] Proteomičke studije razjasnile su povezanost mnogih drugih porodica proteina sa površinom lipida, uključujući proteine koji su uključeni u promet membrana, pristajanje vezikula, endocitozu i egzocitozu.[13] Analiza lipidnog sastava lipidnih kapljica otkrila je prisustvo različitih tipova fosfolipida;[14] najzastupljeniji su fosfatidilholin i fosfatidiletanolamin, a zatim fosfatidilinozitol.

Kapljice lipida uveliko se razlikuju u rasponu od 20-40 nm do 100 um.[15] U adipocitima, lipidna tijela imaju tendenciju da budu veća i mogu sačinjavati većinu ćelija, dok se u drugim ćelijama mogu inducirati samo pod određenim uvjetima i znatno su manje veličine.

Formiranje[uredi | uredi izvor]

Kapljice lipida pupaju sa membrane endoplazmatskog retikuluma. U početku se sočivo formira nakupljanjem TAG-a između dva sloja fosfolipidne membrane. Kapljice lipida u nastajanju mogu rasti difuzijom masnih kiselina, endocitozom sterola ili fuzijom manjih kapljica lipida uz pomoć SNARE proteina.[15] Pupanje kapljica lipida podstiče se asimetričnom nakupinom fosfolipida koji smanjuju površinski napon prema citosolu.[16] Uočeno je da lipidne kapljice nastaju i cijepanjem postojećih lipidnih kapljica, iako se smatra da je to rjeđe od stvaranja de novo.[17]

Kapljice lipida vizualizirane bez oznaka (snimanje živih ćelija)

Stvaranje kapljica lipida iz endoplazmatskog retikuluma započinje sintezom neutralnih lipida koji se transportuju. Proizvodnja TAG-a od diacilglicerola (dodatkom masnog acilnog lanca) katalizirana je proteinima DGAT, iako mjera u kojoj su potrebni ovi i drugi proteini ovisi o tipu ćelije.[18] Ni DGAT1 ni DGAT2 nisu posebno bitni za sintezu TAG ili stvaranje kapljica, iako ćelije sisara kojima nedostaje obje ne mogu stvoriti kapljice lipida i imaju jako zaostalu sintezu TAG. DGAT1, za koji se čini da preferira egzogene supstrate masnih kiselina, nije bitan za život; DGAT2, koji izgleda da više voli endogeno sintetizirane masne kiseline, jeste.[17]

U neadipocitima, skladištenje lipida, sinteza lipidnih kapljica i rast kapljica lipida mogu biti inducirani različitim podražajima, uključujući faktor rasta, dugolančane nezasićene masne kiseline (uključujući oleinsku i arahidonsku kiselinu), oksidativni stres i upalni podražaji, poput bakterijskih lipopolisaharida, različitih mikrobioloških patogena, faktora aktivacije trombocita, eikozanoida i citokina.[19]

Primjer su endokanabinoidi koji su nezasićeni derivati masnih kiselina, za koje se uglavnom smatra da su sintetizirani „na zahtjev“ fosfolipidnih prekursora koji u ćelijskoj membrani , ali se također mogu sintetizirati i čuvati u unutarćelijskim kapljicama lipida i puštati iz tih zaliha pod odgovarajućim uvjetima.[20]

Moguće je primijetiti stvaranje kapljica lipida, živih i bez omotača, koristeći bez snimanje živih ćelija.

Dodatne slike[uredi | uredi izvor]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Martin, Sally; Parton, Robert G. (8. 3. 2006). "Lipid droplets: a unified view of a dynamic organelle". Nature Reviews Molecular Cell Biology. 7 (5): 373–378. doi:10.1038/nrm1912. PMID 16550215. S2CID 34926182.
  2. ^ a b c Mobilization and cellular uptake of stored fats and triacylglycerol (with Animation)
  3. ^ Bozza, PT; Viola, JP (Apr–Jun 2010). "Lipid droplets in inflammation, cancer". Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. 82 (4–6): 243–50. doi:10.1016/j.plefa.2010.02.005. PMID 20206487.
  4. ^ Melo, Rossana C. N.; Dvorak, Ann M.; Chitnis, Chetan E. (5. 7. 2012). "Lipid Body–Phagosome Interaction in Macrophages during Infectious Diseases: Host Defense or Pathogen Survival Strategy?". PLOS Pathogens. 8 (7): e1002729. doi:10.1371/journal.ppat.1002729. PMC 3390411. PMID 22792061.
  5. ^ Greenberg, Andrew S.; Coleman, Rosalind A.; Kraemer, Fredric B.; McManaman, James L.; Obin, Martin S.; Puri, Vishwajeet; Yan, Qing-Wu; Miyoshi, Hideaki; Mashek, Douglas G. (1. 6. 2011). "The role of lipid droplets in metabolic disease in rodents and humans". Journal of Clinical Investigation. 121 (6): 2102–2110. doi:10.1172/JCI46069. PMC 3104768. PMID 21633178.
  6. ^ Bosma, M; Kersten, S; Hesselink, MKC; Schrauwen, P (2012). "Re-evaluating lipotoxic triggers in skeletal muscle: Relating intramyocellular lipid metabolism to insulin sensitivity". Prog Lipid Res. 51 (1): 36–49. doi:10.1016/j.plipres.2011.11.003. PMID 22120643.
  7. ^ Heaton, N.S.; Randall, G (2010). "Dengue virus-induced autophagy regulates lipid metabolism". Cell Host Microbe. 8 (5): 422–32. doi:10.1016/j.chom.2010.10.006. PMC 3026642. PMID 21075353.
  8. ^ Suzuki, M.; Shinohara, Y.; Ohsaki, Y.; Fujimoto, T. (15. 8. 2011). "Lipid droplets: size matters". Journal of Electron Microscopy. 60 (supplement 1): S101–S116. doi:10.1093/jmicro/dfr016. PMID 21844583.
  9. ^ Bosma, M; Hesselink, MKC; Sparks, LM; Timmers, S; Ferraz, MJ; Mattijssen, F; van Beurden, D; Schaart, G; de Baets, MH; Verheyen, FK; Kersten, S; Schrauwen, P (2012). "Perilipin 2 improves insulin sensitivity in skeletal muscle despite elevated intramuscular lipid levels". Diabetes. 61 (11): 2679–2690. doi:10.2337/db11-1402. PMC 3478528. PMID 22807032.
  10. ^ Martin, S; Parton, RG (Apr 2005). "Caveolin, cholesterol, and lipid bodies". Seminars in Cell & Developmental Biology. 16 (2): 163–74. doi:10.1016/j.semcdb.2005.01.007. PMID 15797827.
  11. ^ Brasaemle, D. L. (25. 8. 2007). "Thematic review series: Adipocyte Biology. The perilipin family of structural lipid droplet proteins: stabilization of lipid droplets and control of lipolysis". The Journal of Lipid Research. 48 (12): 2547–2559. doi:10.1194/jlr.R700014-JLR200. PMID 17878492.
  12. ^ Kimmel, AR; Brasaemle, DL; McAndrews-Hill, M; Sztalryd, C; Londos, C (Mar 2010). "Adoption of PERILIPIN as a unifying nomenclature for the mammalian PAT-family of intracellular lipid storage droplet proteins". Journal of Lipid Research. 51 (3): 468–71. doi:10.1194/jlr.R000034. PMC 2817576. PMID 19638644.
  13. ^ Goodman, JM (Oct 17, 2008). "The gregarious lipid droplet". The Journal of Biological Chemistry. 283 (42): 28005–9. doi:10.1074/jbc.R800042200. PMC 2568941. PMID 18611863.
  14. ^ Bartz, R.; Li, W.-H.; Venables, B.; Zehmer, J. K.; Roth, M. R.; Welti, R.; Anderson, R. G. W.; Liu, P.; Chapman, K. D. (22. 1. 2007). "Lipidomics reveals that adiposomes store ether lipids and mediate phospholipid traffic". The Journal of Lipid Research. 48 (4): 837–847. doi:10.1194/jlr.M600413-JLR200. PMID 17210984.
  15. ^ a b Guo Y, Cordes KR, Farese RV, Walther TC (Mar 15, 2009). "Lipid droplets at a glance". Journal of Cell Science. 122 (Pt 6): 749–52. doi:10.1242/jcs.037630. PMC 2714424. PMID 19261844.
  16. ^ Chorlay, Aymeric; Thiam, Abdou Rachid (februar 2018). "An Asymmetry in Monolayer Tension Regulates Lipid Droplet Budding Direction". Biophysical Journal. 114 (3): 631–640. doi:10.1016/j.bpj.2017.12.014.
  17. ^ a b Wilfling, Florian; Haas, J.; Walther, T.; Farese, R. (august 2014). "Lipid droplet biogenesis". Current Opinion in Cell Biology. 29: 39–45. doi:10.1016/j.ceb.2014.03.008. PMC 4526149. PMID 24736091.
  18. ^ Harris, Charles; et al. (april 2011). "DGAT enzymes are required for triacylglycerol synthesis and lipid droplets in adipocytes". Journal of Lipid Research. 52 (4): 657–667. doi:10.1194/jlr.M013003. PMC 3284159. PMID 21317108.
  19. ^ Melo, R. C. N.; D'Avila, H.; Wan, H.-C.; Bozza, P. T.; Dvorak, A. M.; Weller, P. F. (23. 3. 2011). "Lipid Bodies in Inflammatory Cells: Structure, Function, and Current Imaging Techniques". Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 59 (5): 540–556. doi:10.1369/0022155411404073. PMC 3201176. PMID 21430261.
  20. ^ Ayakannu, Thangesweran; Taylor, Anthony H.; Marczylo, Timothy H.; Willets, Jonathon M.; Konje, Justin C. (2013). "The Endocannabinoid System and Sex Steroid Hormone-Dependent Cancers". International Journal of Endocrinology. 2013: 259676. doi:10.1155/2013/259676. ISSN 1687-8337. PMC 3863507. PMID 24369462.

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]