Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tham gia của các protein liên kết màng trong việc điều chỉnh cấp tính quá trình hấp thu axit béo của tế bào
Tóm tắt
Quá trình vận chuyển axit béo chuỗi dài qua màng tế bào có khả năng diễn ra một phần thông qua khuếch tán thụ động, và đồng thời được thúc đẩy bởi một số protein liên kết với màng và protein cytoplasmic. Trong bài tổng quan này, chúng tôi tập trung vào vai trò của các protein màng như fatty acid translocase (FAT/CD36), protein liên kết axit béo màng plasma (FABPpm) và protein vận chuyển axit béo (FATP). Những bằng chứng mới được thu thập cho thấy trong cơ bắp, quá trình hấp thu axit béo bị điều chỉnh ngắn hạn thông qua quá trình chuyển vị của FAT/CD36 từ các kho nội bào đến màng plasma, tương tự như cơ chế điều chỉnh quá trình hấp thu glucose trong cơ bắp thông qua sự chuyển vị của GLUT-4. Những phát hiện mới này xác lập vai trò quan trọng của các protein liên kết màng trong quá trình hấp thu axit béo của tế bào. Các tác động tiềm năng đối với quá trình hấp thu và vận chuyển axit béo chuỗi dài ở não cũng sẽ được thảo luận.
Từ khóa
#protein liên kết màng #FAT/CD36 #FABPpm #FATP #axit béo chuỗi dài #quá trình hấp thu tế bàoTài liệu tham khảo
Abumrad N. A., El Maghrabi M. R., Amri E. Z., Lopez E., and Grimaldi P.A. (1993) Cloning of a rat adipocyte membrane protein implicated in binding or transport of long-chain fatty acids that is induced during preadipocyte differentiation: homology with human CD36. J. Biol. Chem. 268, 17,665–17,668.
Abumrad N., Coburn C., and Ibrahimi A. (1999) Membrane proteins implicated in long-chain fatty acid uptake by mammalian cells: CD36, FATP and FABP pm. Biochim. Biophys. Acta 1441, 4–13.
Antohe F., Dobrila L., Heltianu C., Simionescu N., and Simionescu M. (1993) Albumin-binding proteins function in the receptor-mediated binding and transcytosis of albumin across cultured endothelial cells. Eur. J. Cell. Biol. 60, 268–275.
Bass N. M., Raghupathy E., Rhoads D. E., Manning J. A., and Ockner R. K. (1984) Partial purification of molecular weight 12 000 fatty acid binding proteins from rat brain and their effect on synaptosomal Na+-dependent amino acid uptake. Biochemistry 23, 6539–6544.
Bonen A., Luiken J. J. F. P., Arumugam Y., Glatz J. F. C., and Tandon N.N. (2000) Acute regulation of fatty acid uptake involves the cellular redistribution of fatty acid translocase. J. Biol. Chem. 275, 14,501–14,508.
Coe N. R., Smith A. J., Frohnert B. I., Watkins P. A., and Bernlohr D. A. (1999) The fatty acid transport protein (FATP1) is a very long chain acyl-CoA synthetase. J. Biol. Chem. 274, 36,300–36,304.
Corsico B., Cistola D. P., Frieden C., and Storch J. (1998) The helical domain of intestinal fatty acid binding protein is critical for collisional transfer of fatty acids to phospholipid membranes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95, 12,174–12,178.
Garlid K. D., Orosz D. E., Modriansky M., Vassanelli S., and Jezek P. (1996) On the mechanism of fatty acid-induced proton transport by mitochondrial uncoupling protein. J. Biol. Chem. 271, 2615–2620.
Ghinea N., Eskenasy M., Simionescu M., and Simionescu N. (1989) Endothelial albumin binding proteins are membrane-associated components exposed on the cell surface. J. Biol. Chem. 264, 4755–4758.
Glatz J. F. C., Vork M. M., and Van der Vusse G. J. (1993) Significance of cytoplasmic fat acid-binding protein for the ischemic heart. Mol. Cell. Biochem. 123, 167–173.
Glatz J. F. C. and Van Der Vusse G. J. (1996) Cellular fatty acid-binding proteins: their function and physiological significance. Prog. Lipid Res. 35, 243–282.
Glatz J. F. C., Luiken J. J. F. P., Van Nieuwenhoven F. A., and Van der Vusse G. J. (1997) Molecular mechanism of cellular uptake and intracellular translocation of fatty acids. Prostagl. Leuk. Essential Fatty Acids 57, 3–9.
Goodyear L. J. and Kahn B. B. (1998) Exercise, glucose transport, and insulin sensitivity. Annu. Rev. Med. 49, 235–261.
Greenwalt D. E., Scheck S. H., and Rhinehart-Jones T. (1995) Heart CD36 expression is increased in murine models of diabetes and in mice fed a high fat diet. J. Clin. Invest. 96, 1382–1388.
Hamilton J. A. (1998) Fatty acid transport: difficult or easy? J. Lipid Res. 39, 467–481.
Hamilton J. A. and Kamp F. (1999) How are fatty acids transported in membranes? Is it by proteins or by free diffusion through the lipids? Diabetes 48, 2255–2269.
Harmon C. M., Luce P., Beth A. H., and Abumrad N. A. (1991) Labeling of adipocyte membranes by sulfo-N-succinimidyl derivatives of long-chain fatty acids: inhibition of fatty acid transport. J. Membr. Biol. 121, 261–268.
Isola L. M., Zhou S. L., Kiang C. L., Stump D. D., Bradbury M. W., and Berk P. D. (1995) 3T3 fibroblasts transfected with a cDNA for mitochondrial aspartate aminotransferase express plasma membrane fatty acid-binding protein and saturable fatty acid uptake. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 9866–9870.
Juel C. (1991) Muscle lactate transport studied in sarcolemmal giant vesicles. Biochim. Biophys. Acta 1065, 15–20.
Luiken J. J. F. P., Van Nieuwenhoven F. A., America G., Van der Vusse G. J., and Glatz J. F. C. (1997) Uptake and metabolism of palmitate by isolated cardiac myocytes from adult rats: involvement of sarcolemmal proteins. J. Lipid Res. 38, 745–758.
Luiken J. J. F. P., Turcotte L. P., and Bonen A. (1999a) Protein-mediated palmitate uptake and expression of fatty acid transport proteins in heart giant vesicles. J. Lipid Res. 40, 1007–1016.
Luiken J. J. F. P., Schaap F. G., Van Nieuwenhoven F. A., Van der Vusse G. J., Bonen A., and Glatz J. F. C. (1999b) Cellular fatty acid transport in heart and skeletal muscle as facilitated by proteins. Lipids 34, S169-S175.
Myers-Payne S.C., Hubbell T., Pu L., Schnütgen F., Börchers T., Wood W. G., Spener F., and Schroeder F. (1996) Isolation and characterization of two fatty acid binding proteins from mouse brain. J. Neurochem. 66, 1648–1656.
Owada Y., Yoshimoto T., and Kondo H. (1996) Spatiotemporally differential expression of genes for three members of fatty acid binding proteins in developing and mature rat brains. J. Chem. Neuroanat. 12, 113–122.
Pelsers M. M. A. L., Lutgerink J. T., Van Nieuwenhoven F. A., Tandon N. N., Van der Vusse G. J., Arends J.-W., et al. (1999) A sensitive immunoassay for rat fatty acid translocase (CD36) using phage antibodies selected on cell transfectants: abundant presence of fatty acid translocase/CD36 in cardiac and red skeletal muscle and up-regulation in diabetes. Biochem. J. 337, 407–414.
Ploug T., Wojtaszewski J., Kristiansen S., Hespel P., Galbo H., and Richter E. A. (1993) Glucose transport in muscle giant vesicles: differential effects of insulin and contractions. Am. J. Physiol. 264, E270-E278.
Pu L., Annan R. S., Carr S. A. Frolov A., Wood W. G., Spener F., and Schroeder F. (1999) Isolation and identification of a mouse brain protein recognized by antisera to heart fatty acid-binding protein. Lipids 34, 363–373.
Rhoads D. E., Ockner R. K., Peterson N. A., and Raghupathy E. (1983) Modulation of membrane transport by free fatty acids: inhibition of synaptosomal sodium-dependent amino acid uptake. Biochemistry 22, 1965–1970.
Schaap F. G., Van der Vusse G. J., and Glatz J. F. C. (1998) Fatty acid-binding proteins in the heart. Mol. Cell. Biochem. 180, 43–51.
Schaap F. G., Binas B., Danneberg H., Van der Vusse G. J., and Glatz J. F. C. (1999) Impaired long-chain fatty acid utilization by cardiac myocytes isolated from mice lacking the heart-type fatty acid-binding protein gene. Circ. Res. 85, 329–337.
Schaffer J. E. and Lodish H. F. (1994) Expression cloning and characterization of a novel adipocyte long chain fatty acid transport protein. Cell 79, 427–436.
Schnitzer J. E., Sung A., Horvat R., and Bravo J. (1992) Preferential interaction of albumin binding proteins, gp30 and gp18, with conformationally modified albumins. J. Biol. Chem. 267, 24,544–24,553.
Specht B., Bartetzko N., Hohoff C., Kuhl H., Franke R., Börchers T., and Spener F. (1996) Mammary derived growth inhibitor is not a distinct protein but a mix of heart-type and adipocyte-type fatty acid-binding protein. J. Biol. Chem. 271, 19,943–19,949.
Spitsberg V. L., Matitashvili E., and Gorewit R. C. (1995) Association and co-expression of fatty acid-binding protein and glycoprotein CD36 in the bovine mammary gland. Eur. J. Biochem. 230, 872–878.
Stremmel W., Strohmeyer G., Borchard F., Kochwa S., and Berk P. D. (1985) Isolation and partial characterization of a fatty acid binding protein in rat liver plasma membranes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 4–8.
Thumser A. E. and Storch J. (2000) Liver and intestinal fatty acid-binding proteins obtain fatty acids from phospholipid membranes by different mechanisms. J. Lipid Res. 41, 647–656.
Tiruppathi C., Finnegan A., and Malik A.B. (1996) Isolation and characterization of a cell surface albumin-binding protein from vascular endothelial cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 250–254.
Utsunomiya A., Owada Y., Yoshimoto T., and Kondo H. (1997) Localization of mRNA for fatty acid transport protein in developing and mature brain of rats. Brain Res. Mol. Brain Res. 46, 217–222.
Van der Vusse G. J., Glatz J. F. C., Stam H. C. G., and Reneman R. S. (1992) Fatty acid homeostasis in the normoxic and ischemic heart. Physiol. Rev. 72, 881–940.
Van der Vusse G. J., Van Bilsen M., and Glatz J. F. C. (2000) Cardiac fatty acid uptake and transport in health and disease. Cardiovasc. Res. 45, 279–293.
Van Nieuwenhoven F. A., Willemsen P. H. M., Van der Vusse G. J., and Glatz J. F. C. (1999) Co-expression in rat heart and skeletal muscle of four genes coding for proteins implicated in long-chain fatty acid uptake. Int. J. Biochem. Cell Biol. 31, 489–498.
Xu L. Z., Sanchez R., Sali A., and Heintz N. (1996) Ligand specificity of brain lipid-binding protein. J. Biol. Chem. 271, 24,711–24,719.