UCP3 - o prezentare generală a subiectelor ScienceDirect

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Profil genetic al sportivilor de rezistență de elită

Ekaterina A. Semenova,. Ildus I. Ahmetov, în Sport, exerciții și genomică nutrițională, 2019

4.4.18 UCP3 rs1800849 T alela

Detecție, semnalizare și adaptare celulară

Marie-Clotilde Alves-Guerra,. Alison Shaw, în Cell and Molecular Response to Stress, 2002

3.2 Distribuția in vivo a omologilor UCP

Decuplarea proteinelor

Activitatea metabolică a UCP2 și UCP3

S-au obținut date contradictorii privind asocierea polimorfismelor genetice UCP2 sau UCP3 la indicele de masă corporală, susceptibilitatea la obezitate, rata metabolică de repaus, eficiența metabolică, oxidarea grăsimilor, rezistența la insulină și susceptibilitatea de a obține grăsime odată cu vârsta. Cu toate acestea, UCP2 pare să acționeze ca un regulator negativ al secreției de insulină. Mai mult, șoarecii care supraexprimă o cantitate mare de UCP3 umană în mușchiul scheletic cântăresc mai puțin, au o cantitate scăzută de țesut adipos și un consum crescut de oxigen în repaus. Date recente sugerează că UCP2 și UCP3 favorizează economisirea glucozei și oxidarea substraturilor alternative (glutamină și acizi grași) în celule; acest lucru ar fi explicat mai degrabă prin transportul unui metabolit (piruvat?) din mitocondrii decât prin decuplare.

Mitocondriile în fiziologie și patologie

David G. Nicholls, Stuart J. Ferguson, în Bioenergetică (ediția a patra), 2013

12.5.2.2 Un rol pentru UCP2?

Lecturi suplimentare: Zhang și colab. (2001), Pi și colab. (2009)

Funcțiile „proteinelor noi de decuplare” UCP2 și UCP3 rămân controversate la 15 ani de la descoperirea lor. Am revizuit (secțiunea 9.12.3) dovezile că acești purtători mitocondriali pot funcționa prin alt mecanism decât prin creșterea conductanței protonului de membrană. S-a raportat că șoarecii knockout UCP2 sunt mai eficienți în secretarea insulinei și au menținut niveluri mai scăzute de glucoză în sânge. Interpretarea a fost bazată pe presupusa activitate protonoforică a UCP2, astfel încât la șoarecii de tip sălbatic calea de decuplare ar reduce raportul ATP/ADP la o concentrație dată de glucoză și, astfel, ar restrânge GSIS. Inhibarea sau ablația celulei β UCP2 ar îmbunătăți astfel secreția de insulină ca mijloc de tratare a T2D. În schimb, un studiu ulterior în care șoarecii au fost mai exhaustiv încrucișați în trei tulpini au arătat un efect opus al knockout-ului - scăderea GSIS în knockout însoțită de o schimbare oxidativă a potențialului de glutation redox și o reglare ascendentă a căilor antioxidante. Cu toate acestea, controversa este în cele din urmă rezolvată, este important să nu considerăm ca axiomatic faptul că UCP2 acționează ca un protonofor în acest sistem și în alte sisteme.

Deficiență de reglare a glicemiei și neuropatie

James W. Russell MD, MS, FRCP,. J.R. Singleton MD, în Neurobiologia bolilor, 2007

E. Decuplarea proteinelor și a leziunilor oxidative

Alte dovezi indică rolul important al UCP în diabet și în complicațiile diabetice. Gena UCP2 a fost mapată la loci asociați cu obezitatea și hiperin-sulinemia și a condus la investigații cu privire la rolul acestei UCP în reglarea greutății și echilibrul energetic (revizuite în referințele 7 și 10). S-a demonstrat că UCP2 poate fi crescut în celulele β pancreatice în stare prediabetică și că acest lucru se referă la secreția de insulină indusă de glucoză. Un mecanism pentru creșterea UCP2 în prediabet este prezența unui polimorfism în promotorul UCP2 care duce la o expresie crescută a genei. Deși supraexprimarea UCP2 în celulele β duce la hiperglicemie, exprimarea redusă a UCP3 se observă la nivelul mușchilor în T2DM, în ganglionii rădăcinii dorsale de la șobolanii diabetici induși de streptozotocină [10] și la șobolanii grași diabetici Zucker. În schimb, supraexprimarea UCP reduce stresul oxidativ și inducerea căilor PCD din aval în neuronii DRG. Astfel, UCP în neuroni pot ajuta la prevenirea leziunilor oxidative neuronale, iar regimurile terapeutice concepute pentru a regla în sus UCP-urile pot spori această capacitate de a preveni leziunile neuronale.

Genetica stresului oxidativ și a bolilor legate de obezitate

Azahara I. Rupérez, Augusto Anguita-Ruiz, în Obezitate, 2018

4.1.7 Decuplarea proteinelor

Termodinamică și sisteme biologice

11.6.2 Decuplarea

Proteinele de decuplare sunt un subgrup al familiei transportoare de anioni mitocondriale și sunt identificate în procariote, plante și celule animale. Trei proteine de decuplare a mamiferelor se numesc UCP1, UCP2 și UCP3. Gradientul electrochimic de protoni dezvoltat pe membrana interioară în timpul transportului de electroni al lanțului respirator este utilizat pentru a fosforila ADP în ATP prin F 0F1-ATP sintază și, prin urmare, respirația este cuplată cu fosforilarea. Cu toate acestea, sinteza ATP se potrivește cu utilizarea ATP celulară pentru munca osmotică de transport (în jos și în sus) sau pentru lucrări mecanice, cum ar fi contracția musculară și rotația flagelului bacterian. Decuplarea lanțului de transport de electroni mitocondriale de fosforilarea ADP este fiziologică și optimizează eficiența, reglează fin gradul de cuplare a fosforilării oxidative și previne generarea de specii reactive de oxigen de către lanțul respirator. Producția necontrolată de molecule reactive de oxigen poate provoca prăbușirea conservării energiei mitocondriale, pierderea integrității membranei și moartea celulară prin necroză.