アディポネクチンは脂肪細胞、脂肪組織特性として知られている細胞の特殊なタイプによって産生さ最も豊富な分泌タンパク質の一つです。インスリンに対する感受性を高める役割を果たし、エネルギーの恒常性と肥満に関与しています。
人間のアディポネクチン遺伝子は、1996年に、最も豊富な脂肪遺伝子transcript-1（apM1）と名付けた松沢による実験中に、脂肪組織からクローン化されました。
マウス六量体アディポネクチンの三次元構造（出典：Wikimedia Commonsによる独自の作業）
一方、タンパク質は同じ年に中野らによって血漿中に同定された。
このホルモンは、エネルギー恒常性の制御に関連する内分泌および代謝信号の統合に貢献します。その発現は脂肪細胞の分化中に誘導され、比較的高濃度で血清中を循環します。
構造
アディポネクチンは補体1q（C1q）ファミリーに属し、（いくつかのサブユニットの）多様なマルチマー複合体の血漿中に見られます：トリマー、ヘキサマー、および高分子量マルチマー（18以上のサブユニット）。
アディポネクチン（ADIPOQ）をコードする遺伝子は、ヒトの第3染色体の長腕にあり、16キロベースで3つのエクソンを持っています。その発現は、247アミノ酸残基と30 kDa未満の分子量で構成される水溶性タンパク質を生成し、等電点は5.42です。
人間の染色体の表意文字。染色体3が強調表示されています。出典：国立バイオテクノロジー情報センター、米国国立医学図書館
それは4つのドメインで構成されています：N末端のシグナルシーケンス、可変領域、コラーゲンドメイン（cAd）、および球状C末端ドメイン。
アミノ末端部分では、コラーゲンドメインとして知られるコラーゲン様配列が区別されます。これは、多量体の形成に非常に重要な領域であり、種間で高度に保存されています。
このタンパク質のコラーゲンドメインのリジン残基のヒドロキシル化と付随するグリコシル化は、三量体の形成を可能にすると同時に、互いに会合して六量体や他の高分子量複合体を形成することができます。
これらの複合体は、「標的」組織に特異性を持っているようです。たとえば、高分子複合体は肝臓でより活性ですが、三量体と六量体は、さまざまな組織であまり区別されずに作用します。
球状ドメインまたはgAdと呼ばれる、C末端の球状領域は、コラーゲンVIIIやコラーゲンXなどのタンパク質や補体因子C1qと相同です。
関数
一般に、ホルモンのアディポネクチンは、さまざまなインスリン感受性組織における脂質と炭水化物の代謝の調節に適切な方法で作用すると考えられています。
その受容体はいくつかの場所で発現しているため、これはさまざまな体組織に作用します。アディポネクチンは、脂肪細胞によってのみ生成され、脂肪酸の生合成と、AdipoR2受容体が見られる組織の1つである肝臓での糖新生の阻害を促進します。
脂肪組織の図と組織学的断面（出典：OpenStax College、Wikimedia Commons経由）
AdipoR1およびAdipoR2受容体が見つかる骨格筋では、脂肪酸の酸化と筋肉細胞へのグルコースの流入を促進します。
アディポネクチンは、筋肉と肝臓の両方で脂肪酸酸化を活性化することにより細胞内脂肪の量を減らすため、一部の患者ではインスリン抵抗性も改善します。
特定の著者は、このホルモンが抗酸化剤、抗炎症剤、および抗動脈硬化因子としても作用することを示唆しています。
受信機
異なるアディポネクチン複合体は、特定の組織よりもいくらか好みがあるようです。これらの組織固有の相互作用は、異なるタイプのアディポネクチン受容体の異なる発現に応答して発生します。
アディポネクチン受容体（AdipoR）は、PAQRとして知られる受容体ファミリーに属するGタンパク質共役受容体です。AdipoR1とAdipoR2の2つのタイプが知られています。どちらもN末端ドメインを細胞内空間に維持し、C末端ドメインは細胞外空間に露出しています。
AdipoR1タイプの受容体は375アミノ酸と42 kDaの分子量を持っていますが、AdipoR2タイプの受容体は311アミノ酸と35 kDaの重量を持っています。どちらにも7つの膜貫通ドメインがあります。つまり、それらの構造は、それらが見つかる細胞の原形質膜の7倍に交差します。
それぞれに固有のN末端を除いて、両方の受容体の間には約70％の配列相同性があります。
AdipoR1とAdipoR2の両方がすべての組織で発現していますが、その存在量はそれぞれ異なります。AdipoR1は主に骨格筋にあり、AdipoR2は骨格筋と肝臓の両方にあります。
T-カドヘリン
T-カドヘリンと呼ばれるアディポネクチンの「推定」受容体もあります。これは、細胞質ドメインと膜貫通ドメインを失ったカドヘリンの単一分子からなり、グリコシルホスファチジルイノシトールアンカー（GPIアンカー）を介して細胞表面に結合しています）。
このアディポネクチン「受容体」はすべての組織で発現していますが、心臓、大動脈、頸動脈、腸骨動脈、腎動脈で最も多く報告されています。
作用機序
血流へのアディポネクチンの産生および放出のメカニズムは完全には解明されていませんが、シグナル伝達経路は、その標的細胞上の膜受容体へのアディポネクチンの結合から始まると考えられています。
前記ホルモンは、AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）の活性化を誘発します。これは、プレクストリンと相同性のドメイン（細胞シグナル伝達プロセスに関与するタンパク質の典型的）およびホスホチロシン結合（PTB）、およびロイシン1閉鎖モチーフ（APPL）。
APPLドメインは、2つのAdipoR受容体のいずれかの細胞内部分に結合するドメインです。Rab5として知られている小さなGTPaseタンパク質は、ロイシン閉鎖ドメインのサイトの1つに結合し、インスリン調節型グルコース輸送体であるGLUT4の膜移行を促進します。
さらに、アディポネクチンは、タンパク質、脂質、炭水化物の代謝、ならびに細胞の分化と発達の観点から重要なPPARαと呼ばれる核転写因子に作用します。
通常値
血漿中のアディポネクチンについて報告されている正常値は、このタンパク質の多量体複合体に対応しており、その濃度範囲は1ミリリットルあたり5から20マイクログラムですが、1ミリリットルあたり最大30マイクログラムの濃度も記録されています。
上記を念頭に置いて、血漿中のアディポネクチン濃度が大幅に異なることを言及する価値があります。たとえば、女性は男性よりも価値が高い傾向があります。
このホルモンの値は、栄養状態、病理の有無などに大きく依存しますが、一般的には、肥満症や心血管疾患、高血圧症、メタボリックシンドロームなどの状態と反比例します。
インスリン抵抗性や肥満などの病的状態に苦しんでいる患者のアディポネクチンの血漿濃度が確実に減少するという報告があります。
参考文献
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