UCP1

UCP1, inicialment coneguda com a termogenina, és una proteïna desacobladora present als mitocondris del teixit adipós marró (TAM). La seva funció és generar calor mitjançant termogènesi no associada a tremolor. Aquest mecanisme de termogènesi és la principal manera de generació de calor en mamífers hivernants i en nounats humans entre altres mamífers.

UCP1
Identificadors
Àlies	UCP1 (HUGO), SLC25A7, UCP, uncoupling protein 1
Identif. externs	OMIM: 113730   MGI: 98894   HomoloGene: 22524   GeneCards: UCP1   OMA: UCP1 - orthologs
Localització del gen (humà) Cromosoma: 4 (humà)[1] Banda 4q31.1 Inici 140.559.431 bp[1] Fi 140.568.961 bp[1]
Localització del gen (ratolí) Cromosoma: 8 (ratolí)[2] Banda 8 C2|8 39.65 cM Inici 84.016.981 bp[2] Fi 84.025.081 bp[2]
Patró d'expressió d'ARN Bgee humà ratolí (ortòleg) Més explicacions testicle parietal pleura  cara mucosa of nose  Ventricular system of neuraxis  placenta ventricular zone  olfactory zone of nasal mucosa  glàndula mamària lactiferous gland  Més explicacions músculs intercostals paròtide superior surface of tongue  tunica adventitia of aorta  tràquea teixit adipós marró múscul esternoclidomastoidal tunica media of zone of aorta  carotid body  aorta ascendent  Més referències a dades d'expressió BioGPS Més referències a dades d'expressió
Ontologia genètica Funció molecular activitat transportadora transmembrana  purine ribonucleotide binding  long-chain fatty acid binding  cardiolipin binding  oxidative phosphorylation uncoupler activity  Component cel·lular mitochondrial envelope  membrana  mitocondri  mitochondrial membranes  mitochondrial inner membrane  component integral de la membrana  Procés biològic regulation of transcription by RNA polymerase II  brown fat cell differentiation  diet induced thermogenesis  ion transport  response to temperature stimulus  response to nutrient levels  cellular response to hormone stimulus  cellular response to reactive oxygen species  cellular response to fatty acid  regulation of reactive oxygen species biosynthetic process  response to cold  mitochondrial transmembrane transport  adaptive thermogenesis  mitochondrial transport  proton transmembrane transport  positive regulation of cold-induced thermogenesis  Fonts: Amigo / QuickGO
Ortòlegs Espècies Humà Ratolí Entrez 7350 22227 Ensembl ENSG00000109424 ENSMUSG00000031710 UniProt P25874 P12242 RefSeq (ARNm) NM_021833 NM_009463 RefSeq (proteïna) NP_068605 NP_033489 Localització (UCSC) Chr 4: 140.56 – 140.57 Mb Chr 8: 84.02 – 84.03 Mb Cerca a PubMed [3] [4]
Wikidata
Veure/Editar gen humà Veure/Editar gen del ratolí

Mecanisme d'acció

El mecanisme molecular del desacoblament dut a terme per la termogenina és força conegut: la termogenina actua com a via alternativa a través de la qual, els protons expulsats a l'espai intermembrana al llarg de la cadena respiratòria poden retornar a la matriu mitocondrial, permetent la dissipació en forma de calor, de l'energia emmagatzemada pel bombament de protons. La termogenina, com l'ATP sintasa, és un canal de protons localitzat a la membrana mitocondrial interna que permet la translocació de protons des de l'espai intermembrana mitocondrial cap a la matriu mitocondrial. A diferència de l'ATP sintasa, que ‘acobla’ la translocació de protons a la síntesi d'ATP, la termogenina catalitza l'aparent desprofitament del pas de protons a través de la membrana mitocondrial interna. S'anomena proteïna desacoblant perquè ‘desacobla’ el gradient de protons de la generació d'ATP per part de l'ATP sintasa, mecanisme regulat hormonalment.

La noradrenalina secretada en resposta a un senyal extern, s'uneix als seus receptors de membrana i activa l'adenilat ciclasa que catalitza la síntesi d'AMP cíclic (AMPc) a partir d'ATP. L'AMPc activa la proteïna-cinasa A (PKA) i al seu torn, la lipasa de triacilglicèrids, mitjançant la seva fosforilació. Aquesta lipasa proporciona, a partir de triacilglicèrids, àcids grassos lliures que activen la termogenina. Amb la termogenina activa, els protons flueixen dissipant el gradient de protons.

Història

Les proteïnes desacobladores (UCPs) pertanyen a un clúster específic de la família de transprotadors d'anions mitocondrials. S'ha trobat fins a 5 tipus diferents de proteïnes desacobladores en animals, plantes, peixos, fongs i protozous.^[5]

La termogenina va ser descoberta el 1979^[6] i va ser clonada el 1988.^[7]

Per homologia de seqüència amb UCP1 es van identificar noves UCP. El 1997 es van clonar la proteïna desacobladora 2 (uncoupling protein two) (UCP2) i la proteïna desacobladora 3 (uncoupling protein three) (UCP3) amb un 59% i un 57% d'homologia respecte UCP1.

Un any més tard es clonava BMCP1 (brain mitochondrial carrier protein-1) (també coneguda com a UCP5) i seguidament UCP4.^[8]

En el regne vegetal així com en fongs i bacteris, també s'han identificat proteïnes desacoblants.^[5]

Actualment existeixen diverses línies cel·lulars per a l'estudi d'aquesta proteïna i la termogènesi en teixit adipós marró, essent la més emprada les Cèl·lules HIB 1B.