witellogenina
identyfikatory | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
arkuszy beta | |||||||||
Symbol | DUF1943 | ||||||||
Pfam | PF09172 | ||||||||
InterPro | IPR015255 | ||||||||
SCOP2 | 1lsh / ZAKRES / SUPFAM | ||||||||
|
Witellogenina ( VTG lub mniej popularnie znana jako VG ) (z łac. vitellus , żółtko i genero , produkuję) jest prekursorem żółtka jaja, który transportuje białko i część lipidów z wątroby przez krew do rosnących oocytów, gdzie staje się częścią żółtko. Zwykle występuje tylko we krwi lub hemolimfie samic i dlatego może być stosowany jako biomarker u kręgowców narażonych na środowiskowe estrogeny, które stymulują podwyższony poziom zarówno u samców, jak iu samic. „Witellogenina” jest synonimem genu i jego ekspresji białko . Produkt białkowy zaliczany jest do glikolipoprotein, posiadających właściwości cukru, tłuszczu i białka. Należy do rodziny kilku białek transportujących lipidy .
Witellogenina jest prekursorem żółtka jaja , występującym u samic prawie wszystkich gatunków jajorodnych , w tym ryb, płazów, gadów, ptaków, większości bezkręgowców i monotremów. Witellogenina jest prekursorem lipoprotein i fosfoprotein , które stanowią większość białka zawartego w żółtku. W obecności estrogennych substancji zaburzających funkcjonowanie układu hormonalnego (EDC) samce ryb mogą wykazywać ekspresję genu Vg w sposób zależny od dawki . Ekspresja genu Vg u samców ryb może być stosowany jako molekularny marker ekspozycji na estrogenne EDC.
Funkcjonować
Witellogenina dostarcza głównego białka żółtka jaja , które jest źródłem składników odżywczych podczas wczesnego rozwoju jajorodnych kręgowców i bezkręgowców . Chociaż witellogenina przenosi również trochę lipidów do odkładania się w żółtku, główny mechanizm odkładania lipidów żółtka odbywa się za pośrednictwem VLDL, przynajmniej u ptaków i gadów. Prekursory witellogeniny to wielodomenowe apolipoproteiny (białka, które wiążą się z lipidami, tworząc lipoproteiny), które są rozszczepiane na odrębne białka żółtka . Istnieją różne białka witellogeniny, które składają się z różnych kombinacji składników białka żółtka; jednakże rozszczepienia są zachowane . [ potrzebne źródło ]
składniki
U kręgowców kompletna witellogenina składa się z:
- N-końcowy peptyd sygnałowy do eksportu,
- oraz cztery regiony, które można rozszczepić na białka żółtka, są to:
- lipowitellina-1,
- foswityna ,
- lipowitellina-2,
- Domena czynnika von Willebranda typu D (YGP40).
N-końcowa domena transportu lipidów
Domena transportu lipidów witellogeniny, N-końcowe | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
identyfikatory | |||||||||
Symbol | witellogenina_N | ||||||||
Pfam | PF01347 | ||||||||
InterPro | IPR001747 | ||||||||
MĄDRY | SM00638 | ||||||||
PROZYTA | PS51211 | ||||||||
SCOP2 | 1llv / ZAKRES / SUPFAM | ||||||||
Nadrodzina OPM | 254 | ||||||||
Białko OPM | 1lsz | ||||||||
|
Ta konkretna domena reprezentuje konserwatywny region występujący w kilku białkach transportujących lipidy , w tym witellogeninie, mikrosomalnym białku przenoszącym triglicerydy i apolipoproteinie B-100.
Handel pęcherzykami
Ta konkretna domena, domena transportu lipidów witellogeniny, znajduje się również w mikrosomalnym białku przenoszącym triglicerydy (MTTP) oraz w apolipoproteinie B. Wspomaga handel komórkami i eksport ładunków. [ potrzebne źródło ]
Mikrosomalne białko przenoszące triglicerydy (MTTP)
Mikrosomalne białko przenoszące triglicerydy (MTTP) jest białkiem przenoszącym lipidy retikulum endoplazmatycznego zaangażowanym w biosyntezę i ładowanie lipidów apolipoproteiny B. MTTP bierze również udział w późnym etapie transportu CD1d w przedziale lizosomalnym , CD1d jest antygenem lipidowym podobnym do MHC I prezentująca cząsteczkę .
Apolipoproteina B
Apolipoproteina B może występować w dwóch postaciach: B-100 i B-48. Apolipoproteina B-100 jest obecna na kilku lipoproteinach, w tym lipoproteinach o bardzo małej gęstości (VLDL), lipoproteinach o średniej gęstości (IDL) i lipoproteinach o małej gęstości (LDL), i może gromadzić cząsteczki VLDL w wątrobie . Apolipoproteina B-100 została powiązana z rozwojem miażdżycy tętnic .
ApoB jest od przodków uniwersalny dla wszystkich zwierząt, ponieważ homologi znajdują się w choanoflagellatach . Homolog owada nazywa się apolipoforyną I/II.
Białka ludzkie zawierające tę domenę
Pszczoły
Pszczoły miodne odkładają cząsteczki witellogeniny w ciałach tłuszczowych w odwłoku i głowach. Ciała tłuszczowe najwyraźniej działają jako zbiornik do przechowywania żywności. Witellogenina glikolipoproteinowa ma dodatkową funkcję, ponieważ działa jako przeciwutleniacz przedłużający życie królowej pszczół i zbieraczy , a także jako hormon wpływający na przyszłe zachowania żerujące. Zdrowie rodziny pszczół miodnych zależy od rezerw witellogeniny pszczół karmicielek – zbieraczek o niskim poziomie witellogeniny. Jako zbędni robotnicy, zbieracze są karmieni tylko taką ilością białka, aby mogli wykonywać ryzykowne zadanie zbierania nektaru i pyłku. Poziomy witellogeniny są ważne na etapie gniazda, a tym samym wpływają na podział pracy robotnic pszczół miodnych. [ potrzebne źródło ]
Miano witellogeniny pszczoły karmiącej, które rozwinęło się w ciągu pierwszych czterech dni po wzejściu, wpływa na jej późniejszy wiek rozpoczęcia żerowania oraz na to, czy preferencyjnie żeruje na nektar lub pyłek. Jeśli młodym pracownikom brakuje pożywienia w pierwszych dniach życia, zwykle zaczynają wcześnie i preferencyjnie szukać nektaru. Jeśli są umiarkowanie karmione, żerują w normalnym wieku, preferując nektar. Jeśli są obficie karmione, zaraz po wzejściu ich miano witellogeniny jest wysokie i zaczynają żerować w późniejszym okresie życia, preferencyjnie zbierając pyłek. Pyłek jest jedynym dostępnym źródłem białka dla pszczół miodnych.
Pętla sprzężenia zwrotnego hormonów młodzieńczych
W przypadku większości badanych gatunków owadów udokumentowano, że hormon juwenilny stymuluje transkrypcję genów witellogeniny iw konsekwencji kontrolę produkcji witellogeniny (por. Engelmann, 1983; Wyatt i Davey, 1996).
Ekspresja witellogeniny jest częścią regulacyjnej pętli sprzężenia zwrotnego, która umożliwia wzajemne hamowanie witellogeniny i hormonu juwenilnego . Witellogenina i hormon młodzieńczy prawdopodobnie działają antagonistycznie u pszczoły miodnej, regulując rozwój i zachowanie pszczół miodnych. Tłumienie jednego prowadzi do wysokiego miana drugiego.
Jest prawdopodobne, że równowaga między poziomami witellogeniny i hormonów juwenilnych jest również zaangażowana w zachowania rojowe .
Poziomy hormonów juwenilnych spadają w koloniach pszczół miodnych przed rójką i oczekuje się, że w związku z tym poziom witellogeniny wzrośnie. Można przypuszczać, że rojące się pszczoły będą chciały zapakować ze sobą jak najwięcej witellogeniny, aby wydłużyć swoje życie i móc szybko zbudować nowe gniazdo. [ potrzebne źródło ]
Ewolucja
Kręgowce zaczynały z pojedynczą kopią genu witellogeniny, a każda z linii ptaków, ssaków i płazów doświadczyła duplikacji, które dały początek współczesnym genom. Z wyjątkiem stekowców , ssaki mają wszystkie swoje geny witellogeniny zamienione w pseudogeny, chociaż region synteniczny dla ptaków VIT1-VIT2-VIT3 nadal można znaleźć i wyrównać. U stekowców tylko jeden z genów pozostał funkcjonalny.
Zobacz też
Dalsza lektura
- Wheeler, Diana E.; Kawaoya, John K. (1990). „Oczyszczanie i charakterystyka witellogeniny pszczół miodnych”. Archiwa biochemii i fizjologii owadów . 14 (4): 253–267. doi : 10.1002/arch.940140405 . PMID 2134180 .
- „Ekspresja genu witellogeniny u samców rybki grubogłowej jako wskaźnik narażenia na substancje chemiczne zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego (EDC) w środowisku wodnym” . EPA.gov. 2006.
- Amdam, GV; Norberg, K.; Omholt, SW; Kryger, P.; Lourenço, AP; Bitondi, MMG; Simões, ZLP (listopad 2005). „Wyższe stężenia witellogeniny u robotnic pszczół miodnych mogą być przystosowaniem do życia w klimacie umiarkowanym”. Insectes Sociaux . 52 (4): 316–319. doi : 10.1007/s00040-005-0812-2 . S2CID 25197924 .
- Seehuus, SC; Norberg, K.; Gimsa U.; Krekling, T.; Amdam, GV (17 stycznia 2006). „Białko reprodukcyjne chroni funkcjonalnie sterylne robotnice pszczół miodnych przed stresem oksydacyjnym” . Obrady Narodowej Akademii Nauk . 103 (4): 962–7. doi : 10.1073/pnas.0502681103 . PMC 1347965 . PMID 16418279 .
- Nelson, C. Mindy; Ihle, Kate E; Fondrk, M. Kim; Strona, Robert E.; Amdam, Gro V; Chittka, Lars (6 marca 2007). „Gene witellogeniny ma wiele efektów koordynacyjnych w organizacji społecznej” . PLOS Biologia . 5 (3): e62. doi : 10.1371/journal.pbio.0050062 . PMC 1808115 . PMID 17341131 .
- Corona, M.; Velarde, RA; Remolina S.; Moran-Lauter, A.; Wang, Y.; Hughes, KA; Robinson, GE (16 kwietnia 2007). „Witellogenina, hormon juwenilny, sygnalizacja insuliny i długowieczność królowej pszczół miodnych” . Obrady Narodowej Akademii Nauk . 104 (17): 7128–33. Bibcode : 2007PNAS..104.7128C . doi : 10.1073/pnas.0701909104 . PMC 1852330 . PMID 17438290 .