سنتز و انتقال کلسترول

سنتز و انتقال کلسترول چگونگی ساخت کلسترول توسط سلول‌ها از طریق مسیر مِوالونات، نحوه تنظیم عرضه آن توسط بازخورد، و چگونگی حرکت کلسترول بین کبد و بافت‌های محیطی توسط لیپوپروتئین‌ها را توصیف می‌کند. مسیر میانجی‌گری شده توسط گیرنده براون و گلدشتاین، اصل سازمان‌دهنده مرکزی است که توضیح می‌دهد چگونه گیرنده LDL و ماشین‌آلات حس‌گر استرول، کلسترول سلولی و کل بدن را در تعادل نگه می‌دارند.

Definition

سنتز و انتقال کلسترول مجموعه‌ای از مسیرهای تنظیم‌شده است که توسط آن سلول‌ها کلسترول را از استیل-کوآ از طریق مسیر مِوالونات سنتز می‌کنند و توسط آن کلسترول از طریق لیپوپروتئین‌ها و گیرنده LDL در میان بافت‌ها توزیع می‌شود، با کنترل بازخوردی که هموستاز کلسترول را حفظ می‌کند.

Scope

این موضوع شامل بیوسنتز کلسترول دِنوو از استیل-کوآ از طریق HMG-CoA ردوکتاز، کنترل رونویسی توسط پروتئین‌های متصل شونده به عنصر تنظیم‌کننده استرول (SREBPs)، جذب LDL با واسطه گیرنده، و انتقال معکوس کلسترول توسط HDL می‌شود. این یک موضوع مرجع بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی است و دستورالعمل‌های تشخیصی یا درمانی ارائه نمی‌دهد.

Core questions

• کلسترول چگونه از استیل-کوآ سنتز می‌شود و این مسیر در کجا کنترل می‌شود؟
• گیرنده LDL چگونه جذب کلسترول سلولی را میانجی‌گری می‌کند؟
• SREBPs چگونه عرضه استرول را حس کرده و تنظیم می‌کنند؟
• انتقال معکوس کلسترول چگونه کلسترول را به کبد بازمی‌گرداند؟

Key concepts

• مسیر مِوالونات
• HMG-CoA ردوکتاز
• گیرنده LDL
• SREBP و حس‌گری استرول
• انتقال معکوس کلسترول
• هموستاز کلسترول

Key theories

مسیر میانجی‌گری شده توسط گیرنده برای هموستاز کلسترول

براون و گلدشتاین نشان دادند که سلول‌ها کلسترول حمل‌شده توسط LDL را از طریق گیرنده LDL جذب می‌کنند، و سطوح استرول درون‌سلولی به عنوان بازخورد برای کنترل تعداد گیرنده و سنتز دِنوو عمل می‌کند و کلسترول را در تعادل نگه می‌دارد.

کنترل رونویسی SREBP بر سنتز لیپید

پروتئین‌های متصل شونده به عنصر تنظیم‌کننده استرول به عنوان فاکتورهای رونویسی متصل به غشاء عمل می‌کنند که در صورت پایین بودن استرول‌ها به صورت پروتئولیتیکی فعال می‌شوند و ژن‌های سنتز کلسترول و اسید چرب را روشن می‌کنند.

Mechanisms

کلسترول از استیل-کوآ از طریق مسیر مِوالونات ساخته می‌شود، با HMG-CoA ردوکتاز به عنوان مرحله متعهد و محدودکننده سرعت. هنگامی که محتوای استرول سلولی کاهش می‌یابد، SREBPs از غشای شبکه آندوپلاسمی آزاد شده و به هسته منتقل می‌شوند، جایی که ژن‌های سنتز کلسترول و گیرنده LDL را فعال می‌کنند. سپس گیرنده LDL به LDL در گردش متصل شده و آن را از طریق اندوسیتوز وارد سلول می‌کند، کلسترول را تحویل داده و سنتز بیشتر را سرکوب می‌کند — حلقه بازخوردی که توسط براون و گلدشتاین مشخص شد. کلسترول اضافی محیطی توسط انتقال معکوس کلسترول با واسطه HDL به کبد برای دفع بازگردانده می‌شود.

Clinical relevance

درک این مسیرها توضیح می‌دهد که چرا گیرنده LDL برای زیست‌شناسی کاهش کلسترول محوری است و چرا کلسترول LDL بالا به آترواسکلروز کمک می‌کند. این محتوا برای مرجع و درک مفهومی ارائه شده است و به منزله مشاوره پزشکی فردی نیست.

History

مسیر بیوسنتز کلسترول در اواسط قرن بیستم روشن شد، و کار کنراد بلوخ بر روی مراحل متعدد آن با جایزه نوبل ۱۹۶۴ به رسمیت شناخته شد. کشف گیرنده LDL و مسیر بازخورد توسط براون و گلدشتاین در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ چارچوب تنظیمی را فراهم کرد، و کارهای بعدی SREBPs را به عنوان سوئیچ رونویسی هماهنگ‌کننده عرضه استرول شناسایی کرد.

Key figures

• Michael Brown
• Joseph Goldstein
• Jay Horton
• Konrad Bloch

Seminal works

• brown-goldstein-1986
• horton-2002

Frequently asked questions

مرحله محدودکننده سرعت سنتز کلسترول چیست؟

HMG-CoA ردوکتاز مرحله متعهد و محدودکننده سرعت مسیر مِوالونات را کاتالیز می‌کند، و فعالیت آن به شدت توسط سطوح استرول سلولی تنظیم می‌شود.

گیرنده LDL چه کاری انجام می‌دهد؟

گیرنده LDL به ذرات LDL در گردش متصل شده و آنها را وارد سلول‌ها می‌کند، کلسترول را تامین کرده و در عین حال بازخوردی را فراهم می‌کند که سنتز بیشتر و تولید گیرنده را کاهش می‌دهد.