1. Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, Москва, Россия; Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”, Гатчина, Россия 2. Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”, Гатчина, Россия
Гаптоглобин (Hp) — это гликопротеин плазмы крови, который связывает свободный гемоглобин (Hb) и играет критическую роль в защите тканей и предотвращении окислительных повреждений. Кроме того, он выполняет ряд регуляторных функций, а также является белком острой фазы; концентрация Hp в плазме изменяется при патологии, в связи с этим его концентрацию определяют в клинической практике. Hp — консервативный белок, синтезируется главным образом в печени и лёгких и является предметом исследований как потенциальный биомаркер многих заболеваний, в том числе различных форм злокачественных новообразований. Hp имеет несколько уникальных биофизических характеристик. Только у человека ген Hp полиморфен, имеет три структурных аллеля, которые контролируют синтез трёх мажорных фенотипов Hp, гомозиготных Hp1-1 и Hp2-2, и гетерозиготного Hp2-1, определяемых комбинацией аллельных вариантов, передающихся по наследству. Многочисленные исследования указывают на то, что по фенотипу Hp можно судить об индивидуальной предрасположенности человека к различным заболеваниям. Кроме того, Hp подвергается различным пост-трансляционным модификациям (ПТМ). Это структурные преобразования (удаление сигнального пептида, разрезание молекулы-предшественника Pre-Hр на две субъединицы — α и β, ограниченный протеолиз α-цепей, образование дисульфидных связей, мультимеризация), а также химические модификации α-цепей и гликозилирование β-цепи. Гликозилирование β-цепи гаптоглобина по четырём сайтам Asn — важнейшая вариабельная ПТМ, которая регулирует структуру и функцию этого белка. Изучение модифицированных олигосахаридов β-цепи Hp стало главным направлением в исследованиях патологических процессов, включая злокачественные новообразования. Указанные характеристики свидетельствуют о возможности существования Hp в виде множества протеоформ, которым, вероятно, свойственны разные функции. Описанию структурно-функционального разнообразия и потенциального использования Hp как биомаркера различных патологий посвящён данный обзор.
Larsson M., Cheng T.-M., Chen C.-Y., Mao S.J.T. (2013) in: Handbook:Unique Assembly Structure of Human Haptoglobin Phenotypes 1-1, 2-1, and 2-2 and a Predominant Hp 1 Allele Hypothesis. Acute Phase Proteins, Chapter 7, INTECH, pp.163-179. CrossRef Scholar google search
Yang F., Brune J.L., Baldwin W.D., Barnett D.R., Bowman B.H. (1983) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80(19), 5875-5879. CrossRef Scholar google search
Kurosky A., Barnett D.R., Lee T.-H., Touchstone B., Hay R.E., Arnott M.S., Bowman B.H., Fitch A.W. (1980) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77(6), 3388-3392. CrossRef Scholar google search
Alayash A.I., Andersen C.B.F., Moestrup S.K., Bülow L. (2013) Trends Biotechnol., 31(1), 2-3. CrossRef Scholar google search
Gollapalli K., Ray S., Srivastava R., Renu D., Singh P., Dhali S., Dikshit J.B., Srikanth R., Moiyadi A., Srivastava S. (2012) Proteomics, 12(14), 2378-2390. CrossRef Scholar google search
Gupta M.B., Seferovic M.D., Liu S., Gratton R.J., Doherty-Kirby A., Lajoie G.A., Han V.K.M. (2006) Clin. Proteom., 2, 169-184. CrossRef Scholar google search
Levy A.P., Hochberg I., Jablonski K., Resnick H.E., Lee E.T., Best L., Howard B.V. (2002) J. Am. Coll. Cardiol., 40(11), 1984-1990. CrossRef Scholar google search
Aghaalikhani N., Zamani M., Allameh A., Mashayekhi A., Shadpour P., Mahmoodi M., Rashtchizadeh N. (2020) EXCLI J., 19, 351-359. Scholar google search
Kaiser M., Thurner E.-M., Mangge H., Herrmann M., Semeraro M.D., Renner W., Langsenlehner T. (2020) Sci. Rep., 10, 13117. CrossRef Scholar google search
de Kleijn D.P.V., Smeets M.B., Kemmeren P.P.C.W., Lim S.K., van Middelaar B.J., Velema E., Schoneveld A., PasterkampG., Borst C. (2002) FASEB J., 16(9), 1123-1125. CrossRef Scholar google search
Tolosano E., Fagoonee S., Hirsch E., Berger F.G., Baumann H., Silengo L., Altruda F. (2002) Blood, 100(12), 4201-4205. CrossRef Scholar google search
Arredouani M., Matthijs P., van Hoeyveld E., Kasran A., Baumann H., Ceuppens J.L., Stevens E. (2003) Immunology, 108, 144-151. CrossRef Scholar google search
Asleh R., Marsh S., Shilkrut M., Binah O., Guetta J., Lejbkowicz F., Enav B., Shehadeh N., Kanter Y., Lache O., Cohen O., Levy N.S., Levy A.P. (2003) Circ. Res., 92, 1193-1200. CrossRef Scholar google search
Cahill L.E., Jensen M.K., Chiuve S.E., Shalom H., Pai J.K., Flint A.J., Mukamal K.J., Rexrode K.M., Levy A.P., Rimm E.B. (2015) J. Am. Coll. Cardiol., 66(16), 1791-1799. CrossRef Scholar google search
Cahill L.E., Levy A.P., Chiuve S.E., Jensen M.K., Wang H., Shara N.M., Blum S., Howard B.V., Pa J.K., Mukamal K.J., Rexrode K.M., Rimm E.B. (2013) J. Am. Coll. Cardiol., 61(7), 728-737. CrossRef Scholar google search
Asleh R., Guetta J., Kalet-Litman S., Miller-Lotan R., Levy A.P. (2005) Circ. Res., 96, 435-441. CrossRef Scholar google search
Василевский И.В. (2017) Международные обзоры клиническая практика и здоровье, Беларусь, Минск, 147-159. Scholar google search
Guerranti R., Bertocci E., Fioravanti A., Papakostas P. (2010) Int. J. Immunopathol. Pharmacol., 23(3), 901-909. CrossRef Scholar google search
Cavalli-Sforza L.L., Menozzi P., Piazza A. (1994) in: The History and Geography Human Genes, Princeton University Press: Princeton, NJ, USA, 1-108. Scholar google search
Bahk Y.Y., Na B.K., Cho S.H., Kim J.Y., Lim K.-J., Kim T.-S. (2010) Korean J. Parasitol., 48(3), 203-211. CrossRef Scholar google search
Ma H.T., Sriyam S., Sinchaikul S., Tsai H.Y., Phutrakul S., Chen S.-T. (2013) J. Proteom. Bioinform., 6(9), 187-196. Scholar google search
Okano T., Seike M., Kuribayashi H., Soeno C., Ishii T., Kida K., Gemma A. (2016) Int. J. Oncol., 48(3), 945-952. CrossRef Scholar google search
Edelman M.J., Hodgson L., Rosenblatt P.Y., Christenson R.H., Vokes E.E., Wang X., Kratzke R.P.Y. (2012) J. Thorac. Oncol., 7(4), 649-654. CrossRef Scholar google search
Zhao C., Annamalai L., Guo C., Kothandaraman N., Koh S.C.L., Zhang H., Arijit Biswas A., Choolani M. (2007) Neoplasia, 9(1), 1-7. CrossRef Scholar google search
Garibay-Cerdenares O.L., Hernández-Ramírez V.I., Osorio-Trujillo J.C., Hernández-Ortíz M., Gallardo-Rincón D., de Leyn D.C., Encarnación-Guevara S., Villegas-Pineda J.C., Talamás-Rohana P. (2014) J. Ovarian Res., 7, 27. CrossRef Scholar google search
Ye B., Cramer D.W., Skates S.J., Gygi S.P., Pratomo V., Fu L., Horick N.K., Licklider L.J., Schorge J.O., Berkowitz R.S., Mok S.C. (2003) Clin. Cancer Res., 9(8), 2904-2911. Scholar google search
Chen J., Cheuk I.W., Siu M.T., Yang W., Cheng A.S., Shin V.Y., Kwong A. (2020) Am. J. Cancer Res., 10(9), 2865-2877. CrossRef Scholar google search
Bakrim N.M., Mohd S.A.N.S., Talib A.N., Ab Rahman J., Abdullah A. (2020) Malays. J. Med. Sci. 27(2), 64-76. Scholar google search
Okuyama N., Ide Y., Nakano M., Nakagawa T., Yamanaka K., Moriwaki K., Murata K., Ohigashi H., Yokoyama S., Eguchi H., Ishikawa O., Ito T., Kato M., Kasahara A., Kawano S., Gu J., Taniguchi N., Miyoshi E. (2006) Int. J. Cancer, 118(11), 2803-2808. CrossRef Scholar google search
Ang I.L., Poon T.C.W., Lai P.B.S., Chan A.T.C., Ngai S.-M., Hui A.Y., Johnson P.J., Sung J.J.Y. (2006) J. Proteome Res., 5(10), 2691-2700. CrossRef Scholar google search
Wu D., Struwe W.B., Harvey D.J., Ferguson M.A.J., Robinson C.V. (2018) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 115(35), 8763-8768. CrossRef Scholar google search
Park S.Y., Lee S.H., Kawasaki N., Itoh S., Kang K., Ryu S.H., Hashii N., Kim J.-M., Kim J.-Y., Kim J.H. (2012) Int. J. Cancer, 130(10), 2366-2376. CrossRef Scholar google search
Hamrita B., Chahed K., Trimeche M., Guillier C.L., Hammann P., Chahed A., Korbi S., Chouchane L. (2009) Clin. Chim. Acta, 404(2), 111-118. CrossRef Scholar google search
Nakano M., Nakagawa T., Ito T., Kitada T., Hijioka T., Kasahara A., Tajiri M., Wada Y., Taniguchi N., Miyoshi E. (2008) Int. J. Cancer, 122(10), 2301-2309. CrossRef Scholar google search
Hoagland IV L.F.M., Campa M.J., Gottlin E.B., Herndon J.E., Patz E.F. (2007) Cancer, 110(10), 2260-2268. CrossRef Scholar google search
Lee S.H., Jeong S., Lee J., Yeo I.S., Oh M.J., Kim U., Kim S., Kim S.H., Park S.-Y., Kim J.-H., Park S.H., Kim J.H., An H.J. (2016) Mol. Biosyst., 12(12), 3611-3621. CrossRef Scholar google search
Kim J.H., Lee S.H., Choi S., Kim U., Yeo I.S., Kim S.H., Oh M.J., Moon H., Lee J., Jeong S., Choi M.G., Lee J.H., Sohn T.S., Bae J.M., Kim S., Min Y.W., Lee H., Lee J.H., Rhee P.-L., Kim J.J., Lee S.J., Kim S.T., Lee J., Park S.H., Park J.O., Park Y.S., Lim H.Y., Kang W.K., An H.J., Kim J.H. (2017) Oncotarget, 8(7), 11094-11104. CrossRef Scholar google search
Miyoshi E., Moriwaki K., Terao N., Tan C.C., Terao M., Nakagawa T., Matsumoto H., Shinzaki S., Kamada Y. (2012) Biomolecules, 2(1), 34-45. CrossRef Scholar google search
Maresca B., Cigliano L., Spagnuolo M.S., Piaz F.D., Corsaro M.M., Balato N., Nino M., Balato A., Ayala F., Abrescia P. (2012) PLoS One, 7(12), e52040. CrossRef Scholar google search
Nishino K., Koda S., Kataoka N., Takamatsu S., Nakano M., Ikeda S., Kamamatsu Y., Morishita R., Moriwaki K., Eguchi H., Yamamoto E., Kikkawa F., Tomita Y., Kamada Y., Miyoshi E. (2018) Oncotarget, 9(16), 12732-12744. CrossRef Scholar google search
Morishita K., Maki Y., Takamatsu S., Ito N., Koda S., Motooka K., Kamada Y., Kajihara Y., Miyoshi E. (2020) Anal. Biochem., 593, 113588. CrossRef Scholar google search
