Кіріспе
Вителлогенин (VTG немесе VG деп белгілі) (латынша vitellus – сарыуыз, genero – өндіру) – жұмыртқа сарыузының құрамына кіретін, бауырдан қан арқылы өсіп келе жатқан ооциттерге ақуыз бен кейбір липидтерді тасымалдайтын алғыр зат. Әдетте, ол тек аналықтардың қанында немесе гемолимфасында ғана кездеседі, сондықтан оны омыртқалы жануарлардағы қоршаған орта эстрогендеріне ұшыраудың биомаркері ретінде пайдалануға болады, себебі ол аналықтармен қатар еркектерде де деңгейін көтереді. "Вителлогенин" термині генді де, экспрессияланатын белокты да білдіреді. Бұл белок өнімі гликолипопротеин ретінде жіктеледі, ол қант, май және ақуыз қасиеттерін біріктіреді. Ол бірнеше липидтерді тасымалдаушы ақуыздар тобына жатады. Вителлогенин – балықтар, қосмекенділер, жорғалаушылар, құстар, көптеген омыртқасыздар және монотремалар сияқты дерлік барлық жұмыртқа туатын түрлердің аналықтарында кездесетін жұмыртқа сарыузының алғыр заттарының бірі. Вителлогенин жұмыртқа сарыузының белок құрамының көп бөлігін құрайтын липопротеиндер мен фосфопротеиндердің алғыр заттарын қамтиды. Эстрогендік эндокриндік бұзушы химиялық заттардың (ЭБХ) әсерінен еркек балықтар генді дозаға байланысты экспрессиялай алады. Бұл ген экспрессиясын еркек балықтарда эстрогендік ЭБХ-қа ұшыраудың молекулалық маркері ретінде қолдануға болады.
Функция
Вителлогенин жұмыртқа сарысының негізгі ақуызын қамтамасыз етеді, ол жұмыртқа салатын (овыпароздық) омыртқалы және омыртқасыз жануарлардың ерте даму кезінде қоректік заттардың көзі болып табылады. Вителлогенин сарыдағы липидтің де жиналуына қатысса да, сарыдағы липидтің негізгі жиналу механизмі, кем дегенде құстар мен бауырымен жорғалаушыларда, VLDL арқылы жүзеге асады. Вителлогенин прекурсорлары – көп доменді аполипопротеиндер (липидтерге байланысып липопротеиндер құрайтын ақуыздар), олар жеке сары ақуыздарға бөлінеді. Вителлогениннің әртүрлі ақуыздары бар, олар сары ақуыз компоненттерінің әртүрлі комбинацияларынан тұрады; бірақ бөліну орындары сақталады.
N-терминал липидтер тасымалы доманы
Бұл нақты домен вителлогенин, микросомалық триглицеридтерді тасымалдау ақуызы және аполипопротеин В 100 сияқты бірнеше липидтерді тасымалдаушы ақуыздарда кездесетін сақталған аймақты көрсетеді.
Бәсекелестік
Бұл нақты домен, вителлогенин липидтер тасымалдау домені, микросомалық триглицеридтерді тасымалдау ақуызында (МТТП) және Аполипопротеин В-да да табылады. Ол жасуша ішіндегі тасымалды және жүк экспорттауға көмектеседі.
Микросомальдық триглицеридтер трансферті ақуыз (MTTP)
Микросомалық триглицеридтерді тасымалдаушы ақуыз (MTTP) – эндоплазмалық ретикулумдағы липидтерді тасымалдауға қатысатын, аполипопротеин B биосинтезі мен липидтермен толуына жауапты ақуыз. MTTP лизосомалық бөлімшеде CD1d трафигінің соңғы кезеңіне де қатысады, CD1d – MHC I-ге ұқсас липид антигенін ұсынатын молекула.
Аполипопротеин B
Аполипопротеин B екі түрінде кездеседі: B 100 және B 48. Аполипопротеин B 100 бірнеше липопротеиндер құрамында болады, оның ішінде өте төмен тығыздықты липопротеиндер (VLDL), аралық тығыздықты липопротеиндер (IDL) және төмен тығыздықты липопротеиндер (LDL) жатады, және ол бауырда VLDL бөлшектерін жинастыра алады. Аполипопротеин B 100 атеросклероздың пайда болуымен байланысты. ApoB барлық жануарларға бұрыннан-ақ тән, себебі хоанофлагеллаттарда оған ұқсас гомологтар табылады. Жәндіктердегі гомологы apolipophorin I/II деп аталады.
Бал аралары
Бал аралары вителлогенин молекулаларын құрсақ және бас аймағындағы майлы денелерге жинақтайды. Майлы денелер, көрінетін болса, қоректік заттарды сақтау резервуары ретінде қызмет етеді. Гликолипопротеин вителлогениннің қосымша функциясы бар, ол патша айғыр арасы мен азық іздеуші араның өмір сүру ұзақтығын арттыратын антиоксидант ретінде, сондай-ақ болашақ азық іздеу мінез-құлқына әсер ететін гормон ретінде әрекет етеді. Бал арасы колониясының денсаулығы медбике араларының вителлогенин қорына байланысты – азық іздеушілерде вителлогенин деңгейі төмен. Қажет еңбекшілер ретінде, азық іздеушілерге нектар мен тозаң жинау сияқты тәуекелді жұмыстарын жалғастыру үшін жеткілікті мөлшерде ақуыз беріледі. Вителлогенин деңгейі ұя құру кезеңінде маңызды және осылайша бал арасы жұмыскерлерінің еңбек бөлінісіне әсер етеді. Медбике арасының шығудан кейінгі алғашқы төрт күнде дамыған вителлогенин титрі, оның азық іздеуді бастайтын жасына және нектарға немесе тозаңға басымдық беретіндігіне әсер етеді. Егер жас жұмысшылар өмірінің алғашқы күндерінде азықпен қамтамасыз етілмесе, олар ерте азық іздеуді бастайды және көбінесе нектарды таңдайды. Егер олар орташа мөлшерде тамақтандырылса, олар қалыпты жаста көбінесе нектар іздейді. Егер олар мол тамақтандырылса, шығудан кейін дереу вителлогенин титрі жоғары болады және олар өмірдің кейінірек кезеңінде азық іздеуді бастайды, көбінесе тозаң жинайды. Тозаң – бал аралары үшін ақуыздың жалғыз көзі.
Жасөспірімдер гормондарымен кері байланыс
Зерттелген жәндіктердің көпшілігі үшін жас гормон вителлогенин гендерінің транскрипциясын стимуляциялайтыны және осының салдарынан вителлогенин өндірісін бақылайтыны анықталды (Энглманн, 1983; Уайатт және Дейви, 1996). Вителлогениннің экспрессиясы – вителлогенин мен жас гормонның бір-бірін тежеуіне мүмкіндік беретін реттеуші кері байланыс циклының бір бөлігі. Вителлогенин мен жас гормон бал арасының дамуы мен мінез-құлқын реттеуде әлдеқандай қарсы әрекет етеді. Біреуін тежеу, екіншісінің жоғары деңгейіне алып келеді. Вителлогенин мен жас гормон деңгейлерінің арасалмақтылығы үйірмелік мінез-құлыққа да қатысты болуы мүмкін. Бал арасы колонияларында үйірмеге дайындалу кезінде жас гормон деңгейі төмендейді, сондықтан вителлогенин деңгейінің артуы күтіледі. Осылайша, үйірмеге ұшып бара жатқан аралар өмір сүру мерзімін ұзарту және жаңа ұяны жылдам салу үшін мүмкіндігінше көп вителлогенинмен қамтамасыз етуге тырысады деп болжауға болады.
Эволюция
Омыртқалы жануарлар вителлогенин генінің бір данасынан бастады, ал құстар, сүтқоректілер және амфибиялардың әрқайсысы қазіргі гендерге әкелген дупликацияны бастан өткерді. Монотремалардан басқа, сүтқоректілердің барлық вителлогенин гендері псевдогендерге айналды, бірақ құстардың VIT1, VIT2, VIT3 гендеріне гомологты аймақ әлі де табылып, салыстырылады. Монотремаларда тек бір ген ғана функционалды болып қалды.