Fetalni protein

**Fetalni proteini** su proteini koji se u visokim koncentracijama javljaju tokom fetalne faze razvoja. Srodni proteini često preuzimaju slične uloge nakon rođenja ili u embriju, a u takvim slučajevima fetalni oblici se nazivaju fetalni izoformi. Ponekad se geni koji kodiraju fetalne izoforme nalaze u blizini svojih odraslih homologa u genomu, a tada regija kontrole lokusa često koordinira prelaz sa fetalnih na odrasle oblike. U drugim slučajevima, fetalni izoformi mogu nastati alternativnim spajanjem (splicingom), pri čemu se koriste fetalni egzoni kako bi se proizveli proteini koji se razlikuju samo u dijelu svoje aminokiselinske sekvence. U određenim situacijama, trajna ekspresija fetalnih oblika može ukazivati na prisustvo bolesti ili se može koristiti kao tretman za bolesti poput anemije srpastih ćelija. Neki od poznatijih primjera uključuju:
mini| Transport masnih kiselina tokom trudnoće.

* Alfa-fetoprotein (AFP) – glavni serumski protein fetusa, koji se kod odraslih zamjenjuje albuminom. AFP se klasifikuje kao onkofetalni protein, jer se takođe nalazi u tumorima.
* Fetalni hemoglobin – fetalni oblik hemoglobina.
* Fetalni izoformi troponina T i troponina I.

mini| Struktura fetalnog hemoglobina.
Fetalni hemoglobin je prisutan u eritrocitima poznatim kao F-ćelije. To je tetramerni protein koji se sastoji od dvije alfa i dvije gama podjedinice. Ovo ga razlikuje od odraslog hemoglobina, koji se sastoji od dvije alfa i dvije beta podjedinice. Fetalni hemoglobin je kodiran genom koji se nalazi na 11. hromozomu. Gama podjedinica fetalnog hemoglobina na poziciji 136 sadrži neutralnu i nepolarnu aminokiselinu, za razliku od beta podjedinice odraslog hemoglobina. Zbog toga fetalni hemoglobin ima drugačiju strukturu i važnu ulogu u razvoju fetusa.

Glavna funkcija fetalnog hemoglobina je prenos kiseonika s trudnice na fetus tokom trudnoće. On ima visok afinitet za kisik, što ga čini ključnim za ovaj proces. Fetalni hemoglobin se može koristiti za otkrivanje komplikacija u trudnoći, kako kod fetusa tako i kod trudnice. Također se koristi u liječenju anemije srpastih ćelija, jer je manje podložan efektima bolesti zahvaljujući svom visokom afinitetu za kisik.

Hidroksiurea se koristi za povećanje količine fetalnog hemoglobina kod odraslih osoba. Nivo fetalnog hemoglobina se prirodno smanjuje u roku od šest mjeseci nakon rođenja. Trajno povišene vrijednosti nakon tog perioda mogu ukazivati na krvne bolesti poput talasemije, leukemije i anemije srpastih ćelija.

Talasemija je stanje u kojem crvena krvna zrnca ne prenose dovoljno kiseonika. Leukemija je rak krvi, dok je anemija srpastih ćelija stanje u kojem eritrociti ne prenose dovoljno kiseonika i poprimaju srpast oblik, što otežava njihov prolazak kroz krvne sudove.

Fetalni hemoglobin se takođe može pronaći u krvi pupčane vrpce. Njegov visoki afinitet za kiseonik omogućava efikasniji prenos kiseonika s majke na fetus. Česta krvna oboljenja koja su povezana s povišenim nivoima fetalnog hemoglobina često se manifestuju simptomima kao što je anemija.

Fetalni troponin I (TnI) je protein prisutan u srčanom i skeletnom mišiću kod odraslih i novorođenčadi, sa izomerima specifičnim za svaku od ovih grupa. Pronađene su dvije izoforme, TnIs i TnIc, pri čemu je TnIs dominantniji tokom razvoja. TnIc je izoforma koja je češća kod odraslih. Nivoi TnIs se smanjuju nakon rođenja, dok TnIc postaje dominantnija izoforma kod odraslih.

α-fetoprotein (AFP) je dio porodice proteina α1 globulina. Alfa globulini su okrugli transportni proteini koji imaju širok spektar funkcija. Ljudski AFP se proizvodi u jetri, žumanjčanoj kesi i gastrointestinalnom traktu fetusa te se distribuira u plazmu. Majka fetusa takođe dobija AFP direktno od fetusa.

AFP je prvi put otkriven u ljudskom fetalnom serumu 1965. godine i utvrđeno je da predstavlja fetalni oblik albumina. Tokom 1980-ih, istraživanja su pokazala da veličina fetusa i gestacijska starost utiču na koncentraciju AFP, te da su nivoi AFP u majčinoj krvi, venskoj krvi i arterijskoj krvi pupčane vrpce međusobno povezani. Niski nivoi AFP ukazuju na trudnoću s manjim rizikom, dok visoki nivoi, u kombinaciji sa drugim faktorima, ukazuju na trudnoću višeg rizika.

Gen koji kodira AFP nalazi se na 4. hromozomu i povezan je s genima koji kodiraju albumin, a svi su grupisani zajedno na istom hromozomu. Gen AFP sadrži promoter, 3 pojačivača (enhancers) i 2 utišivača (silencers) koji pomažu u regulaciji proizvodnje AFP. Pojačivači se blokiraju nakon rođenja kako bi se zaustavila proizvodnja AFP i umjesto toga omogućila ekspresija gena za albumin. Ovaj protein sliči albuminu i predstavlja glavni protein u fetalnoj serumu. 

Ljudski AFP kodira gen na 4. hromozomu, sastoji se od 591 aminokiseline i ima molekulsku masu između 68 i 72 kDa. Radi se o glikoproteinu, međutim ljudski AFP ima ugljikohidratne bočne lance samo na jednoj aminokiselini u polipeptidnom lancu. Protein sadrži cistein koji može formirati disulfidne veze, dajući mu U- ili V-oblikovanu dvodimenzionalnu strukturu zahvaljujući savijanju lanca u petlje. Ugljikohidrati na AFP-u mogu vezivati lektine, koji su odgovorni za ćelijske signale i imunološke odgovore. Ovo može pomoći u identifikaciji mjesta gdje su nastali tumorski fokusi, a vezani lektini mogu biti ciljevi u terapiji lijekovima. Afinitetna elektroforeza lektina može se koristiti za identifikaciju tumora na osnovu vezivanja lektina. AFP može vezivati masne kiseline koje doprinose proizvodnji i skladištenju energije, sintezi plazme i sidrenju proteina. Takođe može vezivati lipoproteine koji prenose holesterol kroz tijelo. Koncentracije AFP su visoke u ljudskom fetusu, ali se smanjuju nakon rođenja.

Kod odraslih normalan nivo AFP iznosi 0–40 ng/mL, a povišeni nivoi mogu ukazivati na bolesti, rak i fetalne poremećaje. Tokom trudnoće, nivoi AFP rastu od 14. do 32. sedmice i kreću se između 10 i 150 ng/mL u sredini gestacije. Zbog toga se AFP koristi zajedno s drugim testovima kao tumorski marker kod odraslih. 

AFP je lanac jedinstvenog polipeptida s poluvijekom od 4 do 5 dana. Protein koji se normalno izražava u fetusu može se takođe izražavati u mezodermalnim i endodermalnim tumorima. Smanjena koncentracija AFP može ukazivati na fetalne poremećaje i koristi se kao marker za njih. Nizak AFP kod trudnica može ukazivati na Daunov sindrom. Postoje tri oblika AFP: L1, L2 i L3. L1 je oblik najčešće povezan s bolestima jetre, dok je L3 najčešće povezan sa malignim tumorima. AFP-L3 se može koristiti za rano otkrivanje hepatocelularnog karcinoma u poređenju sa ukupnim nivoima AFP. Ciroza jetre može povećati proizvodnju AFP, ali koncentracija iznad 200 ng/mL može ukazivati na hepatocelularni karcinom.

Rijetko genetsko oboljenje zvano Ataksija-telangiektazija može takođe uzrokovati povišene nivoe AFP kod ljudi.

## Reference 
Kategorija:Životinjska razvojna biologija
Kategorija:Proteini
Kategorija:Embriologija
Kategorija:Alfa-fetoprotein
Kategorija:Biomedicina
Kategorija:Hemoglobini