Гаптоглобин - Haptoglobin

HP
Доступные конструкции
PDB Ортолог поиск: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы HP , BP, HP2ALPHA2, HPA1S, гаптоглобин
Внешние идентификаторы OMIM : 140100 MGI : 96211 HomoloGene : 121756 GeneCards : HP
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_001126102
NM_005143
NM_001318138

NM_017370
NM_001329965

RefSeq (белок)

NP_001119574
NP_001305067
NP_005134

NP_001316894
NP_059066

Расположение (UCSC) Chr 16: 72.05 - 72.06 Мб Chr 8: 109,58 - 109,58 Мб
PubMed поиск
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши
Модель гексамерного комплекса α, β-гемоглобин / гаптоглобин. Изображены 2 димера α, β-гемоглобина: одна модель заполнения пространства (желтый / оранжевый) и одна ленточная модель (фиолетовый / синий). Каждый связан с молекулой гаптоглобина (обе молекулы гаптоглобина показаны розовым цветом, одна - как модель заполнения пространства, а другая - как ленточная модель).

Гаптоглобин (сокращенно Hp ) является белком , который в организме человека кодируется HP гена . В плазме крови гаптоглобин связывается со свободным гемоглобином по сравнению с гемопексином, который связывается со свободным гемом , высвобождаемым из эритроцитов с высоким сродством , и тем самым ингибирует его пагубную окислительную активность. Гаптоглобина-гемоглобин комплекс будет затем удалена с помощью ретикулоэндотелиальной системы ( в основном селезенки ).

В клинических условиях анализ гаптоглобина используется для выявления и мониторинга внутрисосудистой гемолитической анемии . В внутрисосудистом гемолизе , свободный гемоглобин будет выпущен в оборот и , следовательно , гаптоглобин будет связывать гемоглобин. Это вызывает снижение уровня гаптоглобина.

Функция

Гемоглобин, который был выпущен в плазму крови поврежденными эритроцитами, оказывает вредное воздействие. Ген HP кодирует препропротеин, который обрабатывается с образованием как альфа-, так и бета-цепей, которые впоследствии объединяются в тетрамер с образованием гаптоглобина. Гаптоглобин связывает свободный гемоглобин плазмы , что позволяет деградирующим ферментам получать доступ к гемоглобину, одновременно предотвращая потерю железа через почки и защищая почки от повреждения гемоглобином.

Клеточным рецептором-мишенью Hp является рецептор скавенджера моноцитов / макрофагов, CD163 . После связывания Hb-Hp с CD163 клеточная интернализация комплекса приводит к метаболизму глобина и гема, за которым следуют адаптивные изменения в путях метаболизма антиоксидантов и железа и поляризации фенотипа макрофагов.

Дифференциация с гемопексином

Когда гемоглобин высвобождается из эритроцитов в физиологическом диапазоне гемопексина, потенциальные вредные эффекты гемоглобина предотвращаются. Однако во время гипергемолитических состояний или при хроническом гемолизе гемоглобин истощается и легко распределяется по тканям, где он может подвергаться окислительным условиям. В таких условиях гем может высвобождаться из гемоглобина, связанного с железом (Fe 3+ ). Затем свободный гем может ускорить повреждение тканей, способствуя перекисным реакциям и активации воспалительных каскадов. Гемопексин (Hx) - это еще один гликопротеин плазмы, такой как гемоглобин, который способен связывать гем с высокой аффинностью. Гемопексин изолирует гем в инертной нетоксичной форме и транспортирует его в печень для катаболизма и выведения.

Синтез

Гаптоглобин вырабатывается в основном клетками печени, но также и другими тканями, такими как кожа , легкие и почки . Кроме того, ген гаптоглобина экспрессируется в жировой ткани мыши и человека .

Было показано, что гаптоглобин также экспрессируется в жировой ткани крупного рогатого скота.

Состав

Гаптоглобин в своей простейшей форме состоит из двух альфа- и двух бета-цепей, соединенных дисульфидными мостиками . Цепи происходят из общего белка-предшественника, который протеолитически расщепляется во время синтеза белка.

Hp существует в двух аллельных формах в человеческой популяции, так называемых Hp1 и Hp2 , причем последняя возникла из-за частичной дупликации гена Hp1 . Таким образом, у человека обнаружены три генотипа Hp: Hp1-1, Hp2-1 и Hp2-2. Было показано, что Hp разных генотипов связывает гемоглобин с разной аффинностью, причем Hp2-2 является самым слабым связыванием.

У других видов

Hp был обнаружен у всех изученных млекопитающих , у некоторых птиц, например, бакланов и страусов, но также, в более простой форме, у костистых рыб , например рыбок данио . Hp отсутствует по крайней мере у некоторых земноводных ( Xenopus ) и новорожденных птиц (курица и гусь).

Клиническое значение

Мутации в этом гене или его регуляторных областях вызывают ахаптоглобинемию или гипогаптоглобинемию . Этот ген также был связан с диабетической нефропатией , частотой ишемической болезни сердца при диабете 1 типа, болезнью Крона , воспалительным заболеванием, первичным склерозирующим холангитом , предрасположенностью к идиопатической болезни Паркинсона и снижением заболеваемости малярией Plasmodium falciparum .

Поскольку ретикулоэндотелиальная система удаляет комплекс гаптоглобин-гемоглобин из организма, уровни гаптоглобина будут снижены в случае внутрисосудистого гемолиза или тяжелого внесосудистого гемолиза . В процессе связывания со свободным гемоглобином гаптоглобин изолирует железо внутри гемоглобина, не давая бактериям, использующим железо, получить пользу от гемолиза. Предполагается, что из-за этого гаптоглобин превратился в белок острой фазы . HP оказывает защитное влияние на гемолитическую почку.

Различные фенотипы гаптоглобина различаются по своим антиоксидантным , улавливающим и иммуномодулирующим свойствам. Этот аспект гаптоглобина может иметь значение при иммуносупрессивных состояниях (таких как цирроз печени ), а различные фенотипы могут приводить к различным уровням восприимчивости к бактериальным инфекциям.

Некоторые исследования связывают определенные фенотипы гаптоглобина с риском развития шизофрении .

Протокол испытаний

Измерение уровня гаптоглобина в крови пациента назначается всякий раз, когда у пациента проявляются симптомы анемии , такие как бледность , усталость или одышка, а также физические признаки гемолиза, такие как желтуха или темная моча. Тест также обычно заказывают как батарею гемолитической анемии, которая также включает в себя количество ретикулоцитов и мазок периферической крови . Его также можно заказать вместе с прямым тестом на антиглобулин, когда у пациента подозревают реакцию на переливание крови или симптомы аутоиммунной гемолитической анемии . Также его можно назначить вместе с билирубином .

Интерпретация

Снижение гаптоглобина может подтвердить диагноз внутрисосудистой гемолитической анемии , особенно когда оно коррелирует со снижением количества эритроцитов , гемоглобина и гематокрита , а также с увеличением количества ретикулоцитов.

Если количество ретикулоцитов увеличено, но уровень гаптоглобина в норме, это может указывать на разрушение клеток в селезенке и печени , что может указывать на внесосудистую гемолитическую анемию, лекарственный гемолиз или дисплазию эритроцитов . Селезенка и печень распознают ошибку в эритроцитах (либо лекарство, покрывающее мембрану эритроцитов, либо дисфункциональную мембрану эритроцитов) и разрушают клетку. Этот тип разрушения не высвобождает гемоглобин в периферическую кровь , поэтому гаптоглобин не может с ним связываться. Таким образом, гаптоглобин останется нормальным, если гемолиз не тяжелый. При тяжелом внесосудистом гемолизе уровни гаптоглобина также могут быть низкими, когда большое количество гемоглобина в ретикулоэндотелиальной системе приводит к переносу свободного гемоглобина в плазму.

Если есть симптомы анемии, но количество ретикулоцитов и уровень гаптоглобина в норме, анемия, скорее всего, вызвана не гемолизом, а какой-то другой ошибкой в ​​производстве клеток, например, апластической анемией .

Уровень гаптоглобина, который снижается, но не сопровождается признаками анемии, может указывать на повреждение печени, поскольку печень изначально не производит достаточного количества гаптоглобина.

Поскольку гаптоглобин действительно является белком острой фазы , любой воспалительный процесс (инфекция, экстремальный стресс, ожоги, серьезные травмы, аллергия и т. Д.) Может повышать уровни гаптоглобина в плазме.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки