Perilipin 5 , también conocido como Oxpatperilipin 5 o PLIN5 , es una proteína que pertenece a la familia de perilipin . Se ha demostrado que este grupo de proteínas es responsable de la biogénesis, estructura y degradación de las gotitas de lípidos . [5] En particular, Perilipin 5 es una proteína asociada a las gotas de lípidos cuya función es mantener el equilibrio entre la lipólisis y la lipogénesis , así como mantener la homeostasis de las gotas de lípidos. Por ejemplo, en tejidos oxidativos , tejidos musculares y tejidos cardíacos., PLIN5 promueve la asociación entre las gotitas de lípidos y las mitocondrias. [6]
PLIN5 | |||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identificadores | |||||||||||||||||||||||||
Alias | PLIN5 , LSDA5, LSDP5, MLDP, OXPAT, perilipin 5 | ||||||||||||||||||||||||
Identificaciones externas | OMIM : 613248 MGI : 1914218 HomoloGene : 41654 GeneCards : PLIN5 | ||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
Ortólogos | |||||||||||||||||||||||||
Especies | Humano | Ratón | |||||||||||||||||||||||
Entrez |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ensembl |
|
| |||||||||||||||||||||||
UniProt |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (ARNm) |
|
| |||||||||||||||||||||||
RefSeq (proteína) |
|
| |||||||||||||||||||||||
Ubicación (UCSC) | Crónicas 19: 4.52 - 4.54 Mb | Crónicas 17: 56.11 - 56.12 Mb | |||||||||||||||||||||||
Búsqueda en PubMed | [3] | [4] | |||||||||||||||||||||||
Wikidata | |||||||||||||||||||||||||
|
Dentro de la célula, PLIN5 se puede encontrar en múltiples estructuras intracelulares que incluyen gotitas de lípidos, retículo endoplásmico , mitocondrias y el citosol . [7] Se ha demostrado que la expresión incorrecta de esta proteína está relacionada con enfermedades como enfermedades del músculo esquelético, enfermedades del hígado o carcinogénesis . [8]
Familia de proteínas Perilipin
PLIN5 es la quinta de las 5 perilipinas que se pueden encontrar en humanos . Todos ellos ( PLIN1 , ADRP , TIP47 , S3-12 y PLIN5) tienen una funcionalidad similar, relacionada con las gotas de lípidos. Tienen un 1.252% de similitud con 76 posiciones idénticas. Por otro lado, PLIN5 tiene su mayor similitud con PLINS 2 y 3, con más de 150 posiciones similares y un 18,644% de similitud.
Estructura
Perilipin 5 es una proteína relativamente grande. Está compuesto por 463 aminoácidos , con un peso promedio de 50,8 kDa. Contiene cuatro regiones básicas:
- del aminoácido 1 al 173 : región clave para el direccionamiento de las gotas de lípidos.
- del aminoácido 1 al 108 : interacción con LIPE , gen que codifica la formación de lipasa hormonosensible , también conocida como HSL, cuya función principal es movilizar las grasas previamente almacenadas.
- del aminoácido 185 al 463 : interacciones con PNPLA2 y ABHD5.
- del aminoácido 444 al 463 : se dirige a las mitocondrias para la asociación gota de lípidos-mitocondrias.
PLIN5 se expresa en 183 órganos, teniendo su mayor nivel de expresión en el fondo del estómago .
La proteína quinasa A (PKA) fosforila los residuos 2, 148 y 322. La fosforilación por PKA permite la lipólisis probablemente al promover la liberación de ABHD5 del armazón de perilipina.
Evolución
Se considera que las perilipinas han evolucionado a partir de un gen ancestral común. Esta familia comenzó a dividirse durante la primera y segunda duplicación del genoma de los vertebrados , [9] dando lugar a seis tipos de genes PLIN, expresados en todo el reino animal. Sin embargo, no todos los tipos están presentes en todos los animales. En los peces, se pueden encontrar PLIN 1 a 6, mientras que en mamíferos solo PLIN1 a 5. [10]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/e/e0/Perilipin_5_evolution.png/850px-Perilipin_5_evolution.png)
Función
Perilipin 5 es una proteína que se encuentra a menudo en el tejido adiposo , especialmente en aquellos con alto estrés oxidativo, incluidos el corazón , el hígado , el músculo esquelético y el tejido adiposo marrón (BAT). [11] [12] La familia de las perilipinas contribuye a la creación de gotas de lípidos y también juega un papel fundamental en la determinación de cuál es la función de las gotas de lípidos dentro de la célula . [13] Además, la perilipina 5 regula la activación de las células estrelladas hepáticas , implicadas en la fibrosis , que es la creación de tejido nuevo para reparar el dañado. [14]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/c/cf/PLIN5_HUMAN.png/270px-PLIN5_HUMAN.png)
Oxidación beta
PLIN5, al igual que los otros miembros de esta familia de proteínas , participa en el almacenamiento de lípidos y también tiene funciones energéticas. Perilipin 5 recubre la gota de lípido actuando como una barrera para los triglicéridos , aumentando así su almacenamiento. [15] En condiciones basales, PLIN5 disminuye la lipólisis para evitar el desperdicio de energía . Si se necesita energía, la perilipina facilita las gotitas de lípidos con lipasas y promueve la actividad enzimática , regulando el consumo de energía. [dieciséis]
Interacciones de Perilipin 5-Nucleus
El mecanismo por el cual OXPAT5 equilibra la energía aún no se ha aclarado por completo. Interactúa principalmente con las LD, aunque los datos recientes sugieren que esta proteína también se dirige al núcleo . Cuando es necesario, la perilipina 5 es fosforilada por la proteína quinasa A , lo que le permite acceder al núcleo y entrar en el complejo SIRT1 / PGC-1α , involucrado en la oxidación de ácidos grasos. PLIN5 elimina el inhibidor DBC1 de SIRT1 , aumentando así su actividad. Como consecuencia, PGC-1α aumenta los niveles de actividad activando ciertos tipos de genes que mejoran la función mitocondrial. [17]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Stimulated_conditions.png/450px-Stimulated_conditions.png)
Mitocondrias y Perilipin 5
Los niveles más altos de perilipina 5 están estrechamente relacionados con la asociación entre la gota de lípidos y las mitocondrias . Esto es útil en caso de inanición (escasez de energía). Cuando se necesita energía y no hay glucosa disponible, la célula usa lípidos para alimentarse. Para ello, las gotitas de lípidos se mueven hacia las mitocondrias para transferir los ácidos grasos almacenados. La familia de las perilipinas abre el canal, dando paso a los lípidos para acceder a las mitocondrias. Por otro lado, esta asociación puede ocurrir con el objetivo de proteger las mitocondrias frente a niveles tóxicos de ácidos grasos en el citosol . [18]
Volumen corspuscular medio
PLIN5 es un potenciador del recuento de eritrocitos en sangre , así como de la concentración de hemoglobina . [19]
Formación de gotitas de lípidos
Los Plin de mamíferos no son necesarios para la biogénesis de las gotitas de lípidos, pero como son los principales reguladores de la lipólisis, controlan los niveles celulares de TAG / CE, cadenas largas cuya función es proporcionar suficientes precursores metabólicos como lípidos polares, que luego crearán las gotitas de lípidos.
Importancia clínica
PLIN5 es un importante regulador de las LD cardíacas y hepáticas. Tanto la sobreexpresión como la deficiencia tienen consecuencias graves. No obstante, los conocimientos sobre la función de PLIN5 pueden contribuir a las estrategias terapéuticas que buscan explotar el tejido adiposo termogénico; por ejemplo, promover la expresión de PLIN5 en el tejido adiposo marrón de ratón se asocia con una remodelación saludable del tejido adiposo blanco subcutáneo, así como con mejoras en la tolerancia sistémica a la glucosa. [20]
Sobreexpresión
La sobreexpresión de Perilipin 5 causa agrandamiento de LD, acumulación de triglicéridos (TAG) y disfunción de las mitocondrias, lo que causa graves problemas de salud.
Esteatosis cardiaca
Un aumento en la expresión de PLIN5 conduce a la acumulación de contenido de triglicéridos y al aumento de LD y una reducción en su número. Esto resulta en esteatosis cardíaca , una retención anormal de lípidos dentro de una célula. A pesar de la esteatosis masiva, la sobreexpresión de PLIN5 cardíaco es compatible con la función cardíaca y la esperanza de vida normales. [21] La sobreexpresión de PLIN5 también produce hipertrofia concéntrica en el ventrículo izquierdo . [22]
Fragmentación de mitocondrias
La sobreexpresión de PLIN5 provoca una disminución en la función de las mitocondrias ya que conduce al "reclutamiento" de mitocondrias hacia el LD y su fragmentación. Esto da como resultado estructuras mitocondriales más pequeñas que rodean parcial o completamente a los LD individuales o al grupo completo de LD. Tales ensamblajes LD-mitocondrias típicamente se mueven al unísono debido a su estrecha asociación. Este fenotipo mitocondrial aberrante solo se observó en las proximidades de LD. Las fracciones de mitocondrias ubicadas aparte de LD todavía estaban alargadas. [23]
Enfermedad del hígado graso
PLIN5 juega un papel importante en la regulación de la acumulación de lípidos y su degradación en el hígado. Parece que las estatinas , una clase de medicamentos para reducir los lípidos, fueron efectivas en el tratamiento de las enfermedades del hígado graso en pacientes no alcohólicos, ya que disminuyeron la expresión hepática de PLIN5, disminuyendo así la acumulación de lípidos. [24]
Deficiencia
Cuando los LD se pierden debido a una deficiencia en PLIN5, los FA no se secuestran como TAG en LD y, por lo tanto, se oxidan cantidades mayores de FA en las mitocondrias, lo que conduce a una generación excesiva de especies reactivas de oxígeno (ROS). Concentraciones medias y altas de ROS pueden inducir apoptosis y eventualmente causar necrosis por estrés oxidativo. [25] La deficiencia de PLIN también reduce la actividad de superóxido dismutasa (SOD). Además, la deficiencia de PLIN5 inicia una fosforilación excesiva de PI3K / Akt que contribuye al agravamiento de la lesión por isquemia-reperfusión .
Los ratones diabéticos knockout PLIN5 podrían evitar la acumulación excesiva de moléculas lipotóxicas como DAG y ceramida, un problema común entre los pacientes diabéticos. La acumulación de DAG y ceramida interrumpe varias vías de señalización, incluida la vía PKC. Sin embargo, en humanos, la asociación no es clara y el empaquetado de TAG en gotitas de lípidos puede ser de importancia crítica para determinar si la acumulación de lípidos en exceso ejerce un efecto tóxico sobre el miocardio.
Se encontró que una deficiencia en Plin5 reduce la capacidad oxidativa mitocondrial en ratones. Las mitocondrias de corazones que padecían una deficiencia de Plin5 tenían una membrana cuya composición de acilo graso estaba alterada y su despolarización estaba comprometida. [26]
También se descubrió en ratones que, si ocurriera una deficiencia de Plin5 en todo el cuerpo, se reduciría la capacidad de formación de gotitas de lípidos cardíacos, lo que aumentaría las oxidaciones de ácidos grasos y promovería la disfunción cardíaca. Sin embargo, esto podría prevenirse mediante una terapia antioxidante.
Aterosclerosis
La deficiencia de PLIN5 aumenta los monocitos que son participantes críticos en el proceso de inflamación. Debido a que la inflamación es esencial para la aterosclerosis, una deficiencia en PLIN5 aumenta el riesgo de aterosclerosis. [27]
Ver también
- Gota de lípido
- Célula
- Mitocondrias
- Ácido graso
- Enzima
- Proteína
- Proteína quinasa A
- catabolismo de lípidos
- Núcleo
- Citosol
- Dominio proteico
- Hélice alfa
- Hebra beta
enlaces externos
- Uniprot-PLIN5
- Genecards
- Modelo interactivo 3D
Referencias
- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000214456 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000011305 - Ensembl , mayo de 2017
- ^ "Referencia humana de PubMed:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ "Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- ^ La biogénesis, la estructura y la degradación de las gotas de lípidos están reguladas, Hashani M, Witzel HR, Pawella LM, Lehmann-Koch J
- ^ Perilipin 5, una proteína de gotitas de lípidos adaptada a la utilización de energía mitocondrial. Kimmel AR, Sztalryd C.
- ^ R. Mason, Rachael (2014). "La deleción de PLIN5 remodela la composición de lípidos intracelulares y provoca resistencia a la insulina en el músculo" . Metabolismo molecular . 3 (6): 652–63. doi : 10.1016 / j.molmet.2014.06.002 . PMC 4142393 . PMID 25161888 .
- ^ La expresión generalizada de perilipina 5 en tejidos humanos normales y en enfermedades está restringida a distintas subpoblaciones de gotitas de lípidos. Hashani M, Witzel HR, Pawella LM
- ^ Dehal, Paramvir (6 de septiembre de 2005). "Dos rondas de duplicación del genoma completo en el vertebrado ancestral" . PLOS Biología . 3 (10): e314. doi : 10.1371 / journal.pbio.0030314 . PMC 1197285 . PMID 16128622 .
- ^ Granneman, James G. (28 de febrero de 2017). "Biología y evolución de la gota de lípidos iluminada por la caracterización de un nuevo perilipin en peces teleósteos" . eLife . 6 . doi : 10.7554 / eLife.21771 . PMC 5342826 . PMID 28244868 .
- ^ Alan R., Kimmel (25 de abril de 2014). "Perilipin 5, una proteína de gota de lípidos adaptada a la utilización de energía mitocondrial" . Opinión actual en lipidología . 25 (2): 110–7. doi : 10.1097 / MOL.0000000000000057 . PMC 4517968 . PMID 24535284 .
- ^ PL, Zhou (7 de diciembre de 2017). "La deficiencia de Plin5 promueve la progresión de la aterosclerosis a través de la aceleración de la inflamación, la apoptosis y el estrés oxidativo" . Revista de bioquímica celular . doi : 10.1002 / jcb.26493 . PMID 29215758 . S2CID 36675962 .
- ^ Kenta, Kuramoto (6 de julio de 2012). "Perilipin 5, una proteína de unión a gotitas de lípidos, protege el corazón de la carga oxidativa secuestrando los ácidos grasos de la oxidación excesiva" . Revista de Química Biológica . 287 (28): 23852–63. doi : 10.1074 / jbc.M111.328708 . PMC 3390660 . PMID 22532565 .
- ^ Jianguo, Lin (2 de mayo de 2016). "Perilipin 5 restaura la formación de gotitas de lípidos en las células estrelladas hepáticas activadas e inhibe su activación" . Investigación de laboratorio . 96 (7): 791–806. doi : 10.1038 / labinvest.2016.53 . PMID 27135793 .
- ^ Andersson, Linda (21 de julio de 2017). "La deficiencia de perilipin 5 reduce la función mitocondrial y la despolarización de la membrana en corazones de ratón". La Revista Internacional de Bioquímica y Biología Celular . 91 (Parte A): 9-13. doi : 10.1016 / j.biocel.2017.07.021 . PMID 28811250 .
- ^ Dawn L., Brasaemle (18 de septiembre de 2007). "Serie de revisión temática: biología de los adipocitos. La familia perilipina de proteínas de gotitas de lípidos estructurales: estabilización de gotitas de lípidos y control de la lipólisis" . Revista de investigación de lípidos . 48 (12): 2547–59. doi : 10.1194 / jlr.R700014-JLR200 . PMID 17878492 .
- ^ Gallardo-Montejano, Violeta I. (24 de agosto de 2016). "Nuclear Perilipin 5 integra lipólisis de gotitas de lípidos con regulación transcripcional dependiente de PGC-1α / SIRT1 de la función mitocondrial" . Comunicaciones de la naturaleza . 7 : 12723. doi : 10.1038 / ncomms12723 . PMC 4999519 . PMID 27554864 .
- ^ Alan R., Kimmel (25 de abril de 2014). "Perilipin 5, una proteína de gota de lípidos adaptada a la utilización de energía mitocondrial" . Opinión actual en lipidología . 25 (2): 110–7. doi : 10.1097 / MOL.0000000000000057 . PMC 4517968 . PMID 24535284 .
- ^ Astle, William J .; Elding, Heather; Jiang, Tao; Allen, Dave; Ruklisa, Dace; Mann, Alice L .; Mead, Daniel; Bouman, Heleen; Riveros-Mckay, Fernando (17 de noviembre de 2016). "El paisaje alélico de la variación del rasgo de las células sanguíneas humanas y vínculos con la enfermedad compleja común" . Celular . 167 (5): 1415–1429.e19. doi : 10.1016 / j.cell.2016.10.042 . ISSN 1097-4172 . PMC 5300907 . PMID 27863252 .
- ^ Gallardo-Montejano, Violeta I .; Yang, Chaofeng; Hahner, Lisa; McAfee, John L .; Johnson, Joshua A .; Holanda, William L .; Fernández-Valdivia, Rodrigo; Bickel, Perry E. (2021). "Perilipin 5 vincula la respiración desacoplada mitocondrial en la grasa marrón con la remodelación de la grasa blanca saludable y la tolerancia sistémica a la glucosa". Comunicaciones de la naturaleza . 12 (1). doi : 10.1038 / s41467-021-23601-2 . ISSN 2041-1723 .
- ^ Pollak, Nina M. (16 de enero de 2015). "La interacción de la proteína quinasa A y la perilipina 5 regula la lipólisis cardíaca" . Revista de Química Biológica . 290 (3): 1295–306. doi : 10.1074 / jbc.M114.604744 . PMC 4340377 . PMID 25418045 .
- ^ Wang, Hong (2013). "La sobreexpresión de perilipina 5 específica de cardiomiocitos conduce a esteatosis miocárdica y disfunción cardíaca moderada" . Revista de investigación de lípidos . 54 (4): 953–65. doi : 10.1194 / jlr.M032466 . PMC 3606001 . PMID 23345411 .
- ^ Pribasnig, Maria (8 de julio de 2018). "Imágenes de resolución extendida de la interacción de gotitas de lípidos y mitocondrias" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biología molecular y celular de los lípidos . 1863 (10): 1285-1296. doi : 10.1016 / j.bbalip.2018.07.008 . PMID 30305245 .
- ^ Cédric, Langhi (9 de abril de 2014). "Perilipin-5 está regulado por estatinas y controla el contenido de triglicéridos en el hepatocito" . Revista de Hepatología . 61 (2): 358–65. doi : 10.1016 / j.jhep.2014.04.009 . PMC 4104237 . PMID 24768901 .
- ^ Zheng, Pengfei (20 de febrero de 2017). "Plin5 alivia la lesión por reperfusión / isquemia miocárdica al reducir el estrés oxidativo mediante la inhibición de la lipólisis de las gotitas de lípidos" . Informes científicos . 7 : 42574. doi : 10.1038 / srep42574 . PMC 5316932 . PMID 28218306 .
- ^ Andersson, Linda; Drevinge, Christina; Mardani, Ismena; Dalen, Knut T .; Ståhlman, Marcus; Klevstig, Martina; Lundqvist, Annika; Haugen, Fred; Adiels, Martin (12 de agosto de 2017). "La deficiencia de perilipin 5 reduce la función mitocondrial y la despolarización de la membrana en corazones de ratón". La Revista Internacional de Bioquímica y Biología Celular . 91 (Parte A): 9-13. doi : 10.1016 / j.biocel.2017.07.021 . ISSN 1878-5875 . PMID 28811250 .
- ^ Zhou, PL (7 de diciembre de 2017). "La deficiencia de Plin5 promueve la progresión de la aterosclerosis a través de la aceleración de la inflamación, la apoptosis y el estrés oxidativo" . Revista de bioquímica celular . doi : 10.1002 / jcb.26493 . PMID 29215758 . S2CID 36675962 .