Гепсидин

HAMP
Наявні структури
PDB	Пошук ортологів: PDBe RCSB
Список кодів PDB
	1M4E, 1M4F, 2KEF, 3H0T, 4QAE
Ідентифікатори
Символи	HAMP, HEPC, HFE2B, LEAP1, PLTR, hepcidin antimicrobial peptide
Зовнішні ІД	OMIM: 606464 MGI: 2153530 HomoloGene: 81623 GeneCards: HAMP
Пов'язані генетичні захворювання
	hemochromatosis type 2B
Онтологія гена
Молекулярна функція	• гормональна активність; • iron ion transmembrane transporter inhibitor activity; • signaling receptor binding;
Клітинна компонента	• цитоплазма; • extracellular region; • apical cortex; • intercalated disc; • міжклітинний простір;
Біологічний процес	• negative regulation of iron export across plasma membrane; • negative regulation of intestinal absorption; • positive regulation of receptor internalization; • GO:1901227 negative regulation of transcription by RNA polymerase II; • negative regulation of iron ion transmembrane transporter activity; • response to iron ion; • multicellular organismal iron ion homeostasis; • defense response to bacterium; • GO:0046730, GO:0046737, GO:0046738, GO:0046736 імунна відповідь; • positive regulation of receptor catabolic process; • positive regulation of protein polyubiquitination; • negative regulation of ion transmembrane transporter activity; • cellular iron ion homeostasis; • cellular response to lipopolysaccharide; • GO:0010260 старіння людини; • cellular response to tumor necrosis factor; • liver regeneration; • cellular response to bile acid; • cellular response to interleukin-6; • response to iron ion starvation; • response to vitamin A; • response to erythropoietin; • positive regulation of cell growth involved in cardiac muscle cell development; • response to ethanol; • гостра реакція запалення; • cellular response to X-ray; • response to zinc ion; • negative regulation of iron ion transmembrane transport; • antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide; • killing of cells of other organism; • defense response to fungus; • regulation of signaling receptor activity; • GO:0072468 сигнальна трансдукція;
	Джерела:Amigo / QuickGO
Шаблон експресії
	Більше даних
Ортологи
	57817
	66438
	ENSG00000105697
	ENSMUSG00000056978
	P81172
	Q80T19
	NM_021175
	NM_183257
	NP_066998
	NP_899080
	Вікідані
Див./Ред. для людей	Див./Ред. для мишей

Гепсидин, HAMP (англ. Hepcidin antimicrobial peptide) – білок, який кодується геном HAMP, розташованим у людей на короткому плечі 19-ї хромосоми.^[4] Довжина поліпептидного ланцюга препрогепсидину становить 84 амінокислот, а молекулярна маса — 9 408^[5], проте біологічно активний зрілий пептид складається лише з 25 амінокислот^[6].

Послідовність амінокислот

10	20	30	40	50
MALSSQIWAA	CLLLLLLLAS	LTSGSVFPQQ	TGQLAELQPQ	DRAGARASWM
PMFQRRRRRD	THFPICIFCC	GCCHRSKCGM	CCKT

A: Аланін
C: Цистеїн
D: Аспарагінова кислота
E: Глутамінова кислота
F: Фенілаланін
G: Гліцин
H: Гістидин
I: Ізолейцин
K: Лізин
L: Лейцин
M: Метіонін
P: Пролін
Q: Глутамін
R: Аргінін
S: Серин
T: Треонін
V: Валін

W: Триптофан

Кодований геном білок за функціями належить до гормонів, антибіотиків, антимікробних білків, фунгіцидів.

Історія

Гепсидин відкритий у 2000 році і спочатку був названий LEAP-1 (експресований печінкою антимікробний пептид), але згодом на мишах було встановлено зворотну кореляцію між експресією гепсидину та абсорбцією заліза з кишечнику.
У подальшому докази зв'язку гепсидину з анемією запалення надійшли з лабораторії біолога Ненсі Ендрюс (Nancy Andrews), коли дослідники вивчали тканини двох пацієнтів з пухлинами печінки та важкою мікроцитарною анемією, яка не реагувала на введення заліза. Пухлинна тканина відзначалася надмірним синтезом гепсидину і містила велику кількість мРНК гепсидину. Хірургічне видалення пухлини вилікувало анемію.
Взяті разом ці відкриття дозволили зробити висновок про вплив гепсидину на регуляцію всмоктування заліза в організмі.

Структура

Біологічно активний гепсидин є пептидом, що складається з 25 амінокислот та містить 4 дисульфідні зв'язки^[7]. Біосинтез гепсидину проходить шлях препрогепсидину (84 амінокислоти), прогепсидину (60 амінокислот) та зрілого біологічно активного гепсидину (25 амінокислот). У подальшому гепсидин-25 перетворюється на гепсидин-22 і гепсидин-20 (відповідно 22 та 20 амінокислот)^[8].

Функція

Гепсидин – ключовий білок-регулятор метаболізму заліза у ссавців.

Гепсидин пригнічує транспортування заліза шляхом зв'язування з ферропортином, який розташований на поверхні ентероцитів кишечника і на плазматичній мембрані клітин ретикулоендотеліальної системи (макрофагів). Інгібування ферропортину припиняє експорт заліза і воно секвеструється в клітинах. Інгібуючи ферропортин, гепцидин також перешкоджає транспорту ентероцитами заліза до портальної кровоносної системи, тим самим зменшуючи засвоєння заліза з їжі. Вивільнення заліза з макрофагів також знижується за рахунок інгібування ферропортину. Підвищена активність гепсидину відповідає за знижену доступність заліза, що спостерігається при анемії хронічного запалення (наприклад, при хронічній хворобі нирок, ревматоїдному артриті тощо).

Клінічне значення

Мутація гена гепсидину може призвести до системного перевантаження залізом або гемохроматозу (ювенільний гемохроматоз).
У випадку хронічних запальних захворювань з розвитком системної запальної відповіді відбувається надмірна експресія гепсидину, пригнічення внаслідок цього абсорбції заліза з кишечника, пригнічення використання заліза з депо та виникає неефективний гемопоез. Лікування пероральними препаратами заліза анемії при хронічному запальному захворюванні буде неефективним через блокаду транспортної системи заліза у кишечнику.
На жаль, визначення концентрації гепсидину у крові або сечі станом на 2019 рік малодоступне. Сурогатним маркером наявності хронічного запалення може слугувати рівень C-реактивного білку крові.

Література

Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T. (2001). Hepcidin: a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver. J. Biol. Chem. 276: 7806—7810. PMID 11113131 doi:10.1074/jbc.M008922200
The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC). Genome Res. 14: 2121—2127. 2004. PMID 15489334 doi:10.1101/gr.2596504
Kluever E., Schulz A., Forssmann W.-G., Adermann K. (2002). Chemical synthesis of beta-defensins and LEAP-1/hepcidin. J. Pept. Res. 59: 241—248. PMID 12010514 doi:10.1034/j.1399-3011.2002.00980.x
Ganz T., Nemeth E. (2012). Hepcidin and iron homeostasis. Biochim. Biophys. Acta. 1823: 1434—1443. PMID 22306005 doi:10.1016/j.bbamcr.2012.01.014
Hunter H.N., Fulton D.B., Ganz T., Vogel H.J. (2002). The solution structure of human hepcidin, a peptide hormone with antimicrobial activity that is involved in iron uptake and hereditary hemochromatosis. J. Biol. Chem. 277: 37597—37603. PMID 12138110 doi:10.1074/jbc.M205305200

Примітки

↑ Захворювання, генетично пов'язані з HAMP переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.
↑ Human PubMed Reference:.
↑ Mouse PubMed Reference:.
↑ HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:15598 (англ.) . Архів оригіналу за 27 березня 2016. Процитовано 12 вересня 2017.
↑ UniProt, P81172 (англ.) . Архів оригіналу за 20 липня 2017. Процитовано 12 вересня 2017.
↑ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2211381/
↑ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2782009/
↑ «Iron Metabolism: Hepcidin» by Gerald Litwack. Cambridge, MA: Academic Press. — 2019. — 264 p. ISBN 978-0-12-817842-3

Див. також

Хромосома 19

Це незавершена стаття про білки.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1] Захворювання, генетично пов'язані з HAMP переглянути/редагувати посилання на ВікіДаних.

[2] Human PubMed Reference:.

[3] Mouse PubMed Reference:.

[HGNC-4] HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:15598 (англ.) . Архів оригіналу за 27 березня 2016. Процитовано 12 вересня 2017.

[UniProt-5] UniProt, P81172 (англ.) . Архів оригіналу за 20 липня 2017. Процитовано 12 вересня 2017.

[6] ttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2211381/

[7] ttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2782009/

[8] «Iron Metabolism: Hepcidin» by Gerald Litwack. Cambridge, MA: Academic Press. — 2019. — 264 p. ISBN 978-0-12-817842-3

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]