Haptoglobin

Haptoglobin (skr. Hp) jest protein koji je kod ljudi kodiran genom HP sa hromosoma 16.^[5][6] U krvnoj plazmi, haptoglobin se veže sa visokim afinitetom na slobodni hemoglobin,^[7] oslobađa se iz eritrocita i na taj način inhibira njegovu štetnu oksidacijsku aktivnost. U poređenju sa Hp, hemopeksin se vezuje za slobodni hem.^[8] Kompleks haptoglobin-hemoglobin tada biva uklonjen putem retikuloendotelnog sistema (uglavnom slezine).

HP
Dostupne strukture PDB Pretraga ortologa: PDBe RCSB Spisak PDB ID kodova 4X0L, 4WJG, 5HU6
Identifikatori
Aliasi	HP
Vanjski ID-jevi	OMIM: 140100 MGI: 96211 HomoloGene: 121756 GeneCards: HP
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 16 (čovjek)[1] Bend 16q22.2 Početak 72,054,505 bp[1] Kraj 72,061,055 bp[1]
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 8 (miš)[2] Bend 8 D3|8 57.11 cM Početak 110,301,760 bp[2] Kraj 110,305,804 bp[2]
Obrazac RNK ekspresije Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena Molekularna funkcija • antioxidant activity • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine • hemoglobin binding • serine-type endopeptidase activity Ćelijska komponenta • extracellular region • endocytic vesicle lumen • Egzosom • blood microparticle • haptoglobin-hemoglobin complex • Vanćelijsko • specific granule lumen • tertiary granule lumen Biološki proces • cellular oxidant detoxification • defense response • positive regulation of cell death • acute-phase response • receptor-mediated endocytosis • defense response to bacterium • response to hydrogen peroxide • GO:2001216 negative regulation of oxidoreductase activity • negative regulation of hydrogen peroxide catabolic process • immune system process • neutrophil degranulation • acute inflammatory response • Proteoliza • response to organic substance Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	3240	15439
Ensembl	ENSG00000257017	ENSMUSG00000031722
UniProt	P00738	Q61646
RefSeq (mRNK)	NM_001126102 NM_005143 NM_001318138	NM_017370 NM_001329965
RefSeq (bjelančevina)	NP_001119574 NP_001305067 NP_005134	NP_001316894 NP_059066
Lokacija (UCSC)	Chr 16: 72.05 – 72.06 Mb	Chr 8: 110.3 – 110.31 Mb
PubMed pretraga	[3]	[4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Model α,β-hemoglobin/haptoglobinskog heksamernog kompleksa. Prikazana su dva dimera α,β-hemoglobina: jedan model punjenja prostora (žuto/narandžasto) i jedan model trake (ljubičasto/plavo). Svaki je vezan molekulom haptoglobina (obje molekule haptoglobina su prikazana ružičastom bojom, s jednim, u vidu modela za popunjavanje prostora i jednim kao modela trake)

U kliničkim uslovima, analiza haptoglobina se koristi za skrining i praćenje unutarvaskularne hemolitse anemije. U unutarvaskularnoj hemolizi, slobodni hemoglobin će se osloboditi u cirkulaciju i stoga će haptoglobin vezati hemoglobin. Ovo uzrokuje pad nivoa haptoglobina.

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 406 aminokiselina, a molekulska težina Da.^[9]

• C: Cistein
• D: Asparaginska kiselina
• E: Glutaminska kiselina
• F: Fenilalanin
• G: Glicin
• H: Histidin
• I: Izoleucin
• K: Lizin
• L: Leucin
• M: Metionin
• N: Asparagin
• P: Prolin
• Q: Glutamin
• R: Arginin
• S: Serin
• T: Treonin
• V: Valin
• W: Triptofan
• Y: Tirozin

10		20		30		40		50
MSALGAVIAL		LLWGQLFAVD		SGNDVTDIAD		DGCPKPPEIA		HGYVEHSVRY
QCKNYYKLRT		EGDGVYTLND		KKQWINKAVG		DKLPECEADD		GCPKPPEIAH
GYVEHSVRYQ		CKNYYKLRTE		GDGVYTLNNE		KQWINKAVGD		KLPECEAVCG
KPKNPANPVQ		RILGGHLDAK		GSFPWQAKMV		SHHNLTTGAT		LINEQWLLTT
AKNLFLNHSE		NATAKDIAPT		LTLYVGKKQL		VEIEKVVLHP		NYSQVDIGLI
KLKQKVSVNE		RVMPICLPSK		DYAEVGRVGY		VSGWGRNANF		KFTDHLKYVM
LPVADQDQCI		RHYEGSTVPE		KKTPKSPVGV		QPILNEHTFC		AGMSKYQEDT
CYGDAGSAFA		VHDLEEDTWY		ATGILSFDKS		CAVAEYGVYV		KVTSIQDWVQ
KTIAEN

Funkcija

Hemoglobin koji oštećena crvena krvna zrnca ispuštaju u krvnu plazmu ima štetne učinke. „HP“ gen kodira preproprotein koji se obrađuje kako bi se dobili i alfa i beta lanci, koji se zatim kombinuju kao tetramer da bi se proizveo haptoglobin. Haptoglobin funkcionira tako da veže slobodnu plazmu hemoglobina, što omogućava degradacijskim enzimima da dobiju pristup hemoglobinu, dok istovremeno sprječava gubitak željeza kroz bubrege i štiti ih od oštećenja hemoglobinom.^[9]

Cilj ćelijskog receptora za Hp je receptor za čišćenje monocita/makrofaga, CD163.^[7] Nakon vezivanja Hb-Hp za CD163, ćelijska internalizacija kompleksa dovodi do metabolizma globina i hema, što je praćeno adaptivnim promjenama u putevima metabolizama antioksidansa i željeza i polarizacijom makrofagnog fenotipa.^[7]

Sinteza

Haptoglobin proizvode uglavnom ćelije hepatocita, ali i druga tkiva kao što su koža, pluća i bubrezi. Pored toga, gen za haptoglobin eksprimiran je u mišjem i ljudskom masnom tkivu.^[10]

Pokazalo se da se haptoglobin eksprimira i u masnom tkivu goveda.^[11]

Struktura

Haptoglobin, u svom najjednostavnijem obliku, sastoji se od dva alfa i dva beta lanca, povezanih disulfidnim mostovima. Lanci potiču od uobičajenog proteinskog prekursora, koji se proteolitski cijepa tokom sinteza proteina.

Hp postoji u dva alelna oblika u ljudskoj populaciji, takozvani Hp1 i Hp2, pri čemu je potonji nastao zbog djelimične duplikacije Hp1 gena. Stoga se kod ljudi nalaze tri genotipa Hp: Hp1-1, Hp2-1 i Hp2-2. Pokazalo se da Hp različitih genotipova veže hemoglobin sa različitim afinitetima, pri čemu je Hp2-2 najslabije vezivo.

Kod ostalih vrsta

HP je pronađen kod svih do sada proučavanih sisara, nekih ptica, npr. kormoran i noj, ali i, u jednostavnijem obliku, košljoribe, npr. zebrica. Hp je odsutan barem kod nekih vodozemaca (Xenopus) i neognatnih ptica (kokoši i guske).

Klinički značaj

Mutacije ovog gena ili njegovih regulatornih regija uzrokuju haptoglobinemiju ili hipohaptoglobinemiju. Ovaj gen je takođe povezan sa dijabetesno mnefropatijom,^[12] učestalost koronarne arterijske bolesti kod dijabetesa tipa 1,^[13] Crohnove bolesti,^[14] ponašanje upalne bolesti, primarni sklerozirajući holangitis, sklonost idiopatskoj Parkinsonovoj bolesti,^[15] i smanjena incidencija malarije preko Plasmodium falciparum.^[16]

Pošto će retikuloendotelni sistem ukloniti kompleks haptoglobin-hemoglobin iz tijela,^[8] nivo haptoglobina će biti smanjen u slučaju vaskularne hemolize ili „teške“ vanvaskularne hemolize. U procesu vezivanja za slobodni hemoglobin, haptoglobin sekvestrira željezo unutar hemoglobina, sprječavajući bakterije koje ga koriste da imaju koristi od hemolize. Pretpostavlja se da je zbog toga haptoglobin evoluirao u protein akutne faze. HP ima zaštitni učinak na hemolitski bubreg.^[17][18]

Različiti fenotipovi haptoglobina razlikuju se po svojim antioksidansnim svojstvima, čišćenju i imunomodulacijskim svojstvima. Ovaj aspekt haptoglobina može dobiti na značaju u imunosupresiranim stanjima (kao što je jetrena ciroza), a različiti fenotipovi mogu rezultirati različitim nivoima osjetljivosti na bakterijske infekcije.^[19]

Neke studije povezuju određene fenotipove haptoglobina sa rizikom od razvoja shizofrenije.

Također pogledajte

• Hemopeksin
• Haptoglobin-srodni protein