Fatty Acid Binding Proteins

Fatty acid binding proteins (FABP, Human fatty acid binding protein) jsou skupinou (superrodinou) nízkomolekulárních proteinů, které se dělí na dvě základní skupiny:

·         FABP_PM (43-kDa) asociovaná s plazmatickou membránou, purifikovaná z hepatocytů, adipocytů, jejunálních enterocytů a kardiomyocytů. Role těchto transportních proteinů spočívá v disociaci mastné kyseliny z donorové membrány a vazbě na akceptorovou membránu

·         FABP_C  (14-15kDa) intracelulární, cytoplazmatická, vyskytuje se v tkáních které  metabolizují mastné kyseliny, její role spočívá v transportu mastných kyselin (FA) ve vodním prostředí cytosolu, ovlivňují také růst a proliferaci buněk.

 

Podle převažující tkáňové distribuce se FABP dělí do devíti skupin, viz tabulka:

 

Název	Obvyklý název	Alternativní zkratka	Výskyt
Fatty Acid Binding Protein  1 (FABP1)	Hepatální FABP	L-FADP	fetální játra, játra, pankreas, ledviny, tenké střevo
Fatty Acid Binding Protein  2 (FABP2)	Intestinální FABP	I-FABP	tenké střevo
Fatty Acid Binding Protein  3 (FABP3)	Myokardiální FABP	H-FADP	myokard, kosterní sval, prsní žláza, blastocyty, mozek, ledviny
Fatty Acid Binding Protein  4 (FABP4)	Adipocytární FABP	A-FADP	adipocyty, appendix, kůže, fetální štítná žláza, placenta, tuková tkáň
Fatty Acid Binding Protein  5 (FABP5)	Epidermální FABP	E-FADP	jazyk, oči, kůže, tuková tkáň, ledviny, játra
Fatty Acid Binding Protein  6 (FABP6)	Ileální FABP	Il-FADP	hypotalamus, jazyk, tlusté střevo, ovaria
Fatty Acid Binding Protein  7 (FABP7)	Mozková FABP	B-FABP	mozek
Fatty Acid Binding Protein  8 (FABP8)	Myelinová FABP	MP2	periferní nervový systém, mícha, mozek
Fatty Acid Binding Protein  9 (FABP9)	Testikulární FABP	T-FABP	testes, slinná žláza, prsní žláza

 

Funkcí FABP je vázat nekovalentně a reversibilně mastné kyseliny s dlouhým řetězcem a umožnit jejich transport mezi extra- a intracelulárními membránami ve tkáních s vysokými nároky na metabolismus lipidů, jako je například myokard. Kromě volných mastných kyselin vážou FABPs také eikosanoidy a retinoidy.

 

Tvorba a výskyt

FABP se tvoří v cytoplasmě buněk, vyskytuje se v různých tkáních u různých druhů živočichů – včetně Drosophila melanogaster. Jde pravděpodobně o fylogeneticky starou molekulu, ale její biologická funkce není zatím podrobně objasněna. Její role v buňce je spíš nespecifická. Některé tkáně ale ovšem vykazují specificitu (kupříkladu tuková tkáň, makrofágy) pro některé rodiny FABP. Ke specifickým funkcím se řadí regulace signálních procesů. Na kulturách buněk bylo také zjištěno, že FABP mohou mít roli v importu, uchovávání a exportu masných kyselín a také v metabolismu cholesterolu a fosfolipidů. Bylo pozorováno ovlivnění aktivity hormon senzitivní lipázy a také ovlivnění transkripce PPAR (Makowski 2004).

 

Dynamika změn

V klinické praxi se používá stanovení FABP3 – kardiální FABP. Dynamika změn koncentrací v krvi při poškození myokardu je velice rychlá. Malá molekula FABP se rychle dostává do cirkulace při změnách permeability membrán (ischemii – Dekker 2010) nebo nekróze buněk. U akutního infarktu myokardu se zvyšují koncentrace v plazmě za 1 - 3 hodiny od vzniku bolesti, peak je dosažen mezi 6 - 8 hodinou a návrat k normálním hodnotám mezi 24 - 36 hodinou (Liao 2007,Ilva 2008).

 

Vztah k patofyziologii

Funkce FABP není přesně známá, ale podle posledních dat se zdá, že FABP mají zajímavou funkci v regulaci metabolismu mastných kyselin, jsou zapojeny do jejích intracelulárního metabolismu, regulují transfer mastných kyselin mezi intracelulárními membránami. Zdá se, že cytoplazmatický transport mastných kyselin je proporcionální ke koncentraci FABP v játrech a střevní mukóze. Blokáda FABP zastaví transport mastných kyselin téměř kompletně a je tedy málo pravděpodobné, že existují alternativní cesty cytoplazmatického transportu FA (Weisiger 2002).

 

Recentní studie ukazují, že ve vodě málo rozpustné nutrienty a jejich metabolity – mastné kyseliny s dlouhým řetězcem, kyselina retinolová – regulují signální transkripci pro skladování a katabolismus lipidů a glukózy. Volné mastné kyseliny s dlouhým řetězcem aktivují nukleární receptory PPARα (peroxisome proliferator-activated receptor-α) a hepatální nukleární faktor 4α (HNF4α). Předpokládá se tedy, že FABP zprostředkují vazbou lipidových ligandů v jádře iniciaci transkripce, která ovlivňuje skladování a katabolismus lipidů a glukózy. Volné mastné kyseliny tedy neplní pouze roli komponentů biologické membrány, jsou také prekurzory signálních molekul – endogenní ligandy pro nukleární receptory, které iniciují transkripci mnoha genů účastnících se metabolismu mastných kyselin (beta oxidace), glukózy, ale také v inzulinové signální dráze (Schroeder 2008).

 

Abnormální regulace energetického metabolismu může signifikantně zasáhnout do patogeneze obezity, diabetu a kardiovaskulárních onemocnění. Recentní práce ukazují vztah k zánětu a ateroskleróze (Yeung 2008, Boord 2002, Liao 2009, Dekker 2010).

 

Literatura

• Chmurzynska, A.: The multigene family of fatty acid-binding proteins (FABPs): Function, structure and polymorphism.J Appl.Genet 47 (1), 2006, s 39-48
• Weisiger, R.A.: Cytosolic fatty acid binding proteinc catalyze two distinct steps in intracelular transport of their ligands. Molecular and Cellular Bichemistry 239, 2002, s 35-42
• Schroeder, F., Petrescu, A. D.,Huang, H. et al.: Role of Fatty Acid Binding Proteins and Long Chain Fatty Acids in Modulating Nuclear Receptors and Gene Transcription. Lipids 43, 2008, s 1-17
• Ruzgar, O., Bilge, A.K., Bugra, Z. et al.: The use of human heart-type fatty acid-binding protein as an early diagnostic biochemical marker of myocardial necrosis in patients with acute coronary syndrome, ant its comparison with troponin-T and creatine kinase-myocardial band. Heart Vessels, 21, 2006, s. 309-314.
• Tong, C-Y., Chan, C.P-Y., Cheung, K-Y. et al.: A point-of-care immunotest for bedside determination of heart-type fatty acid-binding protein. Analytical Letters, 43, 2010, s. 735-744.
• Dekker, M., S., Mosterd, A., Hof A,W J., Hoes, A.,W.Novel biochemical markers in suspectd acute coronary syndrome:systematic review and critical appraisal. Heart 96, 2010, s 1001 – 1010
• Liao, J., Chan, P., Cheung, Y. et al. Human Heart-type fatty acid-binding protein for on-site diagnosis of early acute myocardial infarction. Letters to the Editor 2008, s 420-423
• Makowski, L., Hotamisligil, G.S. Fatty Acid Binding Proteins-The Evolutionary Crossroads of Inflamatory and Metabolic Responses. J. Nutr. 134, 2004, s 2464-2468
• Ilva, T., Lund, J., Mustonen, H., et al. Early markers of myocardial Indry: cTnI is enough. Clinica Chimica Acta 400, 2009, s 82-85.

 

  

Další údaje

Fatty Acid Binding Protein  1 (FABP1)

Fatty Acid Binding Protein  2 (FABP2)

Fatty Acid Binding Protein  3 (FABP3)

Fatty Acid Binding Protein  4 (FABP4)

Fatty Acid Binding Protein  5 (FABP5)

Fatty Acid Binding Protein  6 (FABP6)

Fatty Acid Binding Protein  7 (FABP7)

Fatty Acid Binding Protein  8 (FABP8)

Fatty Acid Binding Protein  9 (FABP9)

Biochemické markery poškození myokardu

Perspektivní biochemické markery poškození myokardu

 

Janka Franeková (2011-01-14)