FNDC5

خطأ لوا في وحدة:Infobox_gene على السطر 43: attempt to index field 'wikibase' (a nil value). الپروتين 5 المحتوي على نطاق الفبرونكتين النمط الثالث، طليع الإرييسين irisin، هو پروتين يرمزه الجين FNDC5.[1] الإيريسين هو نسخة مشتقة من FNDC5، سُمي على اسم الإلهة الرسولة اليونانية إريس.[2]

الپروتين 5 المحتوي على نطاق الفبرونكتين النمط الثالث هو پروتين غشائي يتألف من نطاق سيتوپلازمي قصير، شريحة غشائية، ونطاق ظاهري يتكون من ~100 kDa فبرونكتين النمط الثالث(FNIII).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

اكتشف FNDC5 أثناء بحث جينومي عن نطاقات الفبرونكتين النمط الثالث[3] وبشكل مستقل بحثاً عن الپروتينات الپروكسيسومية.[1][4]

اقترح اشتقاق النطاق الظاهري لإطلاق اسم الإيريسين على الهرمون الپپتيدي القابل للذوبان. واقترح بشكل منفصل أن الإيريسين يُفرز من العضلات عند ممارسة التمرينات الرياضية، وقد يمثل بعض الآثار المفيدة للتمرينات الرياضية وعامل محتمل لفقدان الوزن وتنظيم مرض السكري.[2][5][6][7][8][9][10][11] وشكك آخرون في هذه النتائج.[1][12][13][14]


التخليق الحيوي والإفراز

يقوم الجين FNDC5 بترميز الهرمون الطليعي، الپروتين الغشائي النمط الأول (البشر، 212 حمض أميني؛ الفئران والجرذان، 209 حمض أميني) الذي تنظمه الترمينات الرياضية ويخضع لمعالجة قبل-انتقالية لتوليد الإيريسين. يشمل تسلسل الپروتين پپتيد فردي، نطاق فبرونكتين النمط الثالث، ونطاق كربوكسيلي-طرفي طارد للماء الذي يرتكز في غشاء الخلية.

إنتاج الإيريسين يشابه التخلص أو إطلاق الهرمونات الأخرى وعديدات الپپتيد الشبيهة بالهرمونات، مثل عامل نمو البشرة وTGF alpha، من السلائف الغشائية. بعد إزالة پپتيد الإشارة الأميني-الطرفي، ينشق پروتينياً عن الشاردة الكربوكسيلية الطرفية، يُگلكز ويُطلق كهرمون من 112 حمض أميني (في البشر و32-143 حمض أميني للپروتين كامل الطول؛ في الفئران والجرذان، 29-140 حمض أميني) الذي يشكل معظم المنطقة المتكررة في FNIII.

تسلسل الإيريسين، الجزء المشتق والمفرز من FNDC5، يحفظ بشكل كبير في الثدييات. المتواليات البشرية والفأرية متطابقة.[2] إلا أن بدء كودون FNDC5 البشري يحور إلى ATA، مما يتسبب في تعبير 1% فقد منه في الحيوانات الأخرى مع بدء ATG بشكل طبيعي. ذكرت دراسة مطيافية شاملة أن مستويات الإيريسين تبلغ ~3 ن.ج/مل في الپلازما البشرية، مستوى مساوي للهرمونات البشرية الرئيسية الأخرى، مثل الإنسولين.[15]. لا توجد دراسة مقارنة لمستويات الإيريسين في الحيوانات الأخرى، حيث كودون بدء ATG مقابل ATA من شأنه أن يتنبأ بتركيز أعلى بـ100.


الوظيفة

تتسبب التمرينات الرياضية في زيادة التعبير عن الپروتين في عضلات المستقبل گاما المنشط 1 ألفا المنشط-لناشر الپروكسيسوم (PGC-1alpha)، الذي يشارك للتكيف على ممارسة التمرينات الرياضية. في الفئران، يتسبب هذا في إنتاج الپروتين FNDC5 الذي يشتق ليخرج منتج جديد، الإيريسين.[2][7] Due to its production through a mechanism initiated by muscular contraction, irisin has been classified as a myokine.[16]

استناداً للنتائج التي تفيد بأن FNDC5 يحفز التعبير thermogenin في الخلايا الدهنية، التعبير المفرط لـFNDC5 في كبد الفئران يمنع زيادة الوزن بسبب النظام الغذائي، ومستويات مرسال الرنا FNDC5 ترتفع في عينات العضلات البشرية بعد التمرينات، ويقترح هذا أن الإيريسين يحفز تحويل الدهون البيضاء إلى دهون بنية في البشر مما يجعله هرمون معزز للصحة.[5][6] ومع ذلك فإن هذا المقترح لاقى جدلاً [17] لأن FNDC5 يكون منتظماً فقط لدى كبار السن من البشر ذوي النشاط العالي.[12]

في دراسة معملية عام 2016 حول النسيج الخلوي الدهني الأبيض والبني وُجد أن تنظيم الپروتين الدوائي المسمى UCP1 يساهم في تحويل الدهون البيضاء إلى بنية وُوجد أن الدلائل الأخرى تشير إلى أن الخلايا البيضاء كانت بنية وأن الخلايا الدهنية كانت نشطة أيضياً. الكثير من الخلايا الجذعية تصبح نوع من الخلايا التي تنضج داخل العظام. يتعامل النسيج مع الإيريسين لإنتاج ما يقارب 40% من الخلايا الدهنية الناضجة .[18]

في الجرذان، يُطلق الإيريسين من الجهاز العضلي الهيكلي أثناء ممارسة الرياضة بشكل مباشر في العظام بزيادة الكثافة المعدنية للعظام القشرية، المحيط العظمي والعزم القطبي للعطالة.[19][20][مصدر طبي غير موثق به]


أشار بحث جديد نشرته مجلة نيتشر في 12 فبراير 2019، أن هرمون الإريسين، الذي يطلقه الجسم عند ممارسة الرياضة، قد يحمي ضد فقدان الذاكرة ومرض ألزايمر. لدى الحالات التي تعاني من هذا المرض، تستنفد مستويات الإريسين في الدم، وعند ممارسة الرياضة، يُطلق الإريسين في الجسم نتيجة لاستخدام العضلات، والذي يساعد على تحويل الدهون إلى حرارة وطاقة. هذه الوظيفة المكتشفة حديثاً للهرمون توسع من أهميته المعروفة، وقد تساعد في تفسير بطء تقدم مرض الألزايمر عند تغيير نمط الحياة وممارسة الكثير من الأنشطة البدنية، مثل التمرينات الرياضية.[21]

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ أ ب ت Erickson HP (October 2013). "Irisin and FNDC5 in retrospect: An exercise hormone or a transmembrane receptor?". Adipocyte. 2 (4): 289–93. doi:10.4161/adip.26082. PMC 3774709. PMID 24052909.
  2. ^ أ ب ت ث Boström P, Wu J, Jedrychowski MP, Korde A, Ye L, Lo JC, Rasbach KA, Boström EA, Choi JH, Long JZ, Kajimura S, Zingaretti MC, Vind BF, Tu H, Cinti S, Højlund K, Gygi SP, Spiegelman BM (January 2012). "A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis". Nature. 481 (7382): 463–8. doi:10.1038/nature10777. PMC 3522098. PMID 22237023.
  3. ^ Teufel A, Malik N, Mukhopadhyay M, Westphal H (September 2002). "Frcp1 and Frcp2, two novel fibronectin type III repeat containing genes". Gene. 297 (1–2): 79–83. doi:10.1016/S0378-1119(02)00828-4. PMID 12384288.
  4. ^ Ferrer-Martínez A, Ruiz-Lozano P, Chien KR (June 2002). "Mouse PeP: a novel peroxisomal protein linked to myoblast differentiation and development". Developmental Dynamics. 224 (2): 154–67. doi:10.1002/dvdy.10099. PMID 12112469.
  5. ^ أ ب Courage KH. "Newly Discovered Hormone Boosts Effects of Exercise, Could Help Fend Off Diabetes". Observations. Scientific American. Retrieved January 12, 2012.
  6. ^ أ ب Park A (April 8, 2009). "Brown Fat: A Fat That Helps You Lose Weight?". Health & Family. Time Magazine. Retrieved January 12, 2012.
  7. ^ أ ب Reynolds G (January 11, 2012). "Exercise Hormone May Fight Obesity and Diabetes". Well. New York Times. Retrieved January 12, 2012.
  8. ^ Zhang Y, Li R, Meng Y, Li S, Donelan W, Zhao Y, Qi L, Zhang M, Wang X, Cui T, Yang LJ, Tang D (February 2014). "Irisin stimulates browning of white adipocytes through mitogen-activated protein kinase p38 MAP kinase and ERK MAP kinase signaling". Diabetes. 63 (2): 514–25. doi:10.2337/db13-1106. PMID 24150604.
  9. ^ Wrann CD, White JP, Salogiannnis J, Laznik-Bogoslavski D, Wu J, Ma D, Lin JD, Greenberg ME, Spiegelman BM (November 2013). "Exercise induces hippocampal BDNF through a PGC-1α/FNDC5 pathway". Cell Metabolism. 18 (5): 649–59. doi:10.1016/j.cmet.2013.09.008. PMC 3980968. PMID 24120943.
  10. ^ Wu J, Boström P, Sparks LM, Ye L, Choi JH, Giang AH, Khandekar M, Virtanen KA, Nuutila P, Schaart G, Huang K, Tu H, van Marken Lichtenbelt WD, Hoeks J, Enerbäck S, Schrauwen P, Spiegelman BM (July 2012). "Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and human". Cell. 150 (2): 366–76. doi:10.1016/j.cell.2012.05.016. PMC 3402601. PMID 22796012.
  11. ^ Zhang Y, Xie C, Wang H, Foss RM, Clare M, George EV, Li S, Katz A, Cheng H, Ding Y, Tang D, Reeves WH, Yang LJ (August 2016). "Irisin exerts dual effects on browning and adipogenesis of human white adipocytes". American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 311 (2): E530–41. doi:10.1152/ajpendo.00094.2016. PMID 27436609.
  12. ^ أ ب Timmons JA, Baar K, Davidsen PK, Atherton PJ (August 2012). "Is irisin a human exercise gene?". Nature. 488 (7413): E9–10, discussion E10–1. doi:10.1038/nature11364. PMID 22932392.
  13. ^ Albrecht E, Norheim F, Thiede B, Holen T, Ohashi T, Schering L, Lee S, Brenmoehl J, Thomas S, Drevon CA, Erickson HP, Maak S (2015). "Irisin - a myth rather than an exercise-inducible myokine". Scientific Reports. 5: 8889. doi:10.1038/srep08889. PMC 4352853. PMID 25749243.
  14. ^ Raschke S, Elsen M, Gassenhuber H, Sommerfeld M, Schwahn U, Brockmann B, Jung R, Wisløff U, Tjønna AE, Raastad T, Hallén J, Norheim F, Drevon CA, Romacho T, Eckardt K, Eckel J (2013). López-Lluch G (ed.). "Evidence against a beneficial effect of irisin in humans". PLoS One. 8 (9): e73680. doi:10.1371/journal.pone.0073680. PMC 3770677. PMID 24040023.
  15. ^ Jedrychowski MP, Wrann CD, Paulo JA, Gerber KK, Szpyt J, Robinson MM, Nair KS, Gygi SP, Spiegelman BM (October 2015). "Detection and Quantitation of Circulating Human Irisin by Tandem Mass Spectrometry". Cell Metabolism. 22 (4): 734–40. doi:10.1016/j.cmet.2015.08.001. PMC 4802359. PMID 26278051.
  16. ^ Pedersen BK, Febbraio MA (October 2008). "Muscle as an endocrine organ: focus on muscle-derived interleukin-6". Physiological Reviews. 88 (4): 1379–406. doi:10.1152/physrev.90100.2007. PMID 18923185.
  17. ^ Servick K (March 2015). "Biomedicine. Woes for 'exercise hormone'". Science. 347 (6228): 1299. doi:10.1126/science.347.6228.1299. PMID 25792309.
  18. ^ Reynolds G (2016-10-12). "How Exercise May Turn White Fat Into Brown". The New York Times. ISSN 0362-4331. Retrieved 2016-10-13.
  19. ^ "A molecule that helps the 'exercise hormone' do its work". Nature (in الإنجليزية). 2018-12-13. Retrieved 2018-12-21.
  20. ^ Colaianni G, Cuscito C, Mongelli T, Pignataro P, Buccoliero C, Liu P, Lu P, Sartini L, Di Comite M, Mori G, Di Benedetto A, Brunetti G, Yuen T, Sun L, Reseland JE, Colucci S, New MI, Zaidi M, Cinti S, Grano M (September 2015). "The myokine irisin increases cortical bone mass". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (39): 12157–62. doi:10.1073/pnas.1516622112. PMC 4593131. PMID 26374841.
  21. ^ "A Hormone Produced When We Exercise Might Help Fight Alzheimer's". مجلة ديسكڤري. 2019-02-12. Retrieved 2019-02-17.