Gen koji kodira humani SAA1 jedan je od četiri gena SAA mapirana na područje u kratkom kraku hromosoma 15.[11] Dva od ovih gena, SAA1 i SAA2, inducibilni su tokom odgovora u akutnoj fazi, dok je SAA3 ljudski pseudogen[12] a SAA4 je konstitutivno eksprimiran u različitim tkivima i ćelijama. Jednonukleotidni polimorfizmi (SNP) nalaze se u u kodirajućim i nekodirajućim sekvencama SAA1, pri čemu oni koji se nalaze u kodirajućoj sekvenci definiraju pet izoformi SAA1 (SAA1.1-1.5). Genetičke studije pokazale su povezanost nekih od ovih SNP-a sa sklonošću prema nekoliko ljudskih bolesti, uključujući poznatu mediteransku groznicu, bolesti koronarnih arterija, moždani infarkt i osteoporozu. Miševi takođe imaju četiri Saa gena. Glavna razlika između ljudskih i mišjih SAA gena je ekspresija mišjeg Saa3 gena za funkcionalni protein, koji se općenito smatra inducibilnim SAA u upalnim tkivima.
Proizvod ljudskog SAA1 je pretprotein od 122 aminokiseline, sa cijepljivim signalnim peptidom od 18 aminokiselina. Zreli SAA1 sastoji se od 104 aminokiseline s prividnom molekulskom težinom od 12.500 Da. Kristalna struktura SAA1.1 nedavno je riješena (slika desno). Izvorni SAA1 je heksamer pri čemu svaka podjedinica pretpostavlja antiparalelnu strukturu snopa s četiri spirale.[14] Struktura je konusnog oblika s vrhom koji tvori mjesto vezanja za HDL i heparin. N-terminalni heliksi 1 i 3 identificirani su kao amiloidogeni peptidi SAA1.1, koji nisu prisutni na površini proteina u nativnom SAA1 proteinu. Ovi nalazi pružaju strukturnu osnovu za stvaranje amiloidnih A vlakana. Ljudski SAA1.1 je uporediv na nivou podjedinice sa nedavno riješenom strukturom mišjeg Saa3.[15]
SAA1 i SAA2 su visoko inducibilni i stoga se nazivaju SAA u akutnoj fazi. Upalni citokini poput IL-1β, IL-6 i TNF-α glavni su stimulansi za ekspresiju hepatocitnih gena SAA1.[16] Inducibilna ekspresija gena SAA u akutnoj fazi uglavnom je regulirana na razini transkripcije i uključuje transkripcijske faktore C/EBP, NF-κB, AP2, SAF, Sp1 i STAT3. Povišenje transkripta SAA1 često se vidi u sekvencama cDNK koje se koriste za detekciju proinflamatorne ekspresije citokina. Nivo proteina SAA1 korelira sa nivoom transkripta i dugo se smatrao kliničkim pokazateljem upalnih stanja.
Osim što je povezan s HDL -om, SAA1 stupa u interakciju s brojnim proteinima sisara, uglavnom proteinima na ćelijskojpovršini, poput receptora. Vezivanje SAA1 za integrin αvβ3 proizvodi inhibitorni učinak na rast nazofarinksnog karcinoma.[17] Nekoliko receptora za SAA1 identificirano je pomoću hibridnog proteina SAA1 koji sadrži dvije zamjene aminokiselina iz SAA2.[18] Ovi receptori uključuju receptor hemoatraktanta vezan za G-protein FPR2 (receptor formil peptida 2),[19] a vjeruje se da posreduje u hemotaksijskoj aktivnosti rekombinantnog SAA1; mišji receptor za uklanjanje je SR-BI[20] i ljudski ekvivalent CLA-1.,[21] za mogući
u ulogu u SAA1-ovisnom metabolizmuholesterola. Štaviše, Toll-liki receptori TLR2[22] i TLR4[23] posreduju citokinsku ekspresiju gena induciranu SAA1. P2X7 purinergini receptor je drugi receptor koji SAA1 koristi za brojne ćelijske funkcije, uključujući aktivaciju NLRP3 inflamasoma.[24]
Utvrđeno je da SAA1 stupa u interakciju s proteinom vanjske membrane A (ompA) nekoliko gram-negativnih bakterija, uključujući Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneri, Vibrio cholerae i P. aeruginosa.[25] Izlaganje ovih gram-negativnih bakterija SAA1 podstiče preuzimanje bakterije neutrofilima, što sugerira da SAA1 služi kao opsonin koji povećava bakterijski klirens.[26] Novija studija identificirala je interakciju SAA1s retinolom, što je rezultiralo smanjenjem bakterijskog opterećenja.[27] Ovi nalazi ukazuju na to da SAA1 ima funkciju u odbrani domaćina od bakterijske infekcije.
Biološka funkcija SAA1 nije u potpunosti shvaćena, uprkos intenzivnim istraživanjima u posljednje tri decenije. Alati za istraživanje, poput nokaut SAA1 i [[transgeneza[transgenih]] miševa, postali su dostupni tek nedavno. Međutim, dobro je utvrđeno da je povišena koncentracija SAA1 u plazmi povezana s mnoštvom upalnih stanja. Kao rezultat toga, SAA1 je bio klinički pokazatelj i pouzdan biomarker za upalne bolesti, hronične metaboličke poremećaje i kasnu fazu malignosti.[28]Upalna amiloidoza posljedica je hronične upale s povećanom proizvodnjom SAA1, koji je glavni prekursor taloga amiloidnih A fibrila u različitim tkivima.[10]
SAA1 je opsežno proučavan u vezi sa njegovim vezivanjem za HDL, a rezultati ukazuju na ulogu u metabolizmu lipida. Tokom odgovora u akutnoj fazi, povišene razine SAA1 u plazmi istiskuju ApoA-I i postaju glavni apolipoprotein HDL-a.[29] Tačna biološka posljedica preoblikovanja HDL-a pomoću SAA1 još se istražuje, koristeći nedavno razvijene alate, poput Saa1 i Saa2 nokaut-miševa. Također se vjeruje da SAA1 doprinosi razvoju ateroskleroze.[30][31] Međutim, u modelu miša s nedostatkom ApoE, čini se da delacija gena Saa1/Saa2 ne utiče na aterosklerotske lezije.[32]
SAA1 također mogu proizvesti makrofagi i epitelne ćelije u različitim tkivima. Pokazalo se da podstiče lokalni Th17 odgovor u crijevima.[39] Ovaj nalaz, koji se temelji na Saa1/Saa2 nokaut-miševima i ex vivo studijama T-ćelija, snažno sugerira lokalnu imunomodulacijsku funkciju SAA1, za razliku od njegove utvrđene uloge kao proteina akutne faze koji se proizvodi u jetri i prisutan u plazmi kao apolipoprotein HDL-a. Transgenska ekspresija ljudskog SAA1.1 u jetri miša pogoršava hepatitis uzrokovan povećanom proizvodnjom hemokina T-ćelija,[40] što uključuje SAA1 receptor TLR2. Izlučivanje SAA1 u ćelijama melanoma može izazvati protivupalno djelovanje Interleukin 10 IL-10-neutrofila, koji luče i koji stupaju u interakciju s invarijantnim prirodnim T-ćelijama ubicama (iNKT ćelije)[41] Osim toga, SAA1 može izmijeniti makrofage do fenotipa M2.[42]
Objavljeni izvještaji povezuju SAA1 s brojnim zloćudnim bolestima, ali uzročna veza nije uspostavljena. SAA1 je povezan s patogenezom tumora,[28] and its gene polymorphism is a contributing factor to certain types of malignant tumors.[17] Također se pokazalo da SAA1 utiče na mikrookruženje tumora i doprinosi metastaziranju tumorskih ćelija.[43]
Neki od rezultata dobijenih s rekombinantnim ljudskim hibridom SAA1 i dalje su kontroverzni, jer protein nema potpuno istu sekvencu ljudskog SAA1, a njegova svojstva mogu se razlikovati od nativnog SAA1.[44] Ostale studije pokazale su da nativni ljudski SAA1 zadržava neke aktivnosti slične citokinima, poput sposobnosti indukcije G-CSF-a[45]
Nedavne studije koje su koristile Saa1/Saa2 nokaut-miševe pokazale su oslabljen Th17 odgovor u crijevnim epitelnim ćelijana,[39] sugerirajući da in vivo SAA1 ima ulogu u regulaciji imunosti.
^"Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^"Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^Glaser T, Housman D, Lewis WH, Gerhard D, Jones C (Nov 1989). "A fine-structure deletion map of human chromosome 11p: analysis of J1 series hybrids". Somatic Cell and Molecular Genetics. 15 (6): 477–501. doi:10.1007/BF01534910. PMID2595451. S2CID19607294.
^Polyak K, Xia Y, Zweier JL, Kinzler KW, Vogelstein B (Sep 1997). "A model for p53-induced apoptosis". Nature. 389 (6648): 300–5. doi:10.1038/38525. PMID9305847. S2CID4429638.
^Gabay C, Kushner I (Feb 1999). "Acute-phase proteins and other systemic responses to inflammation". The New England Journal of Medicine. 340 (6): 448–54. doi:10.1056/NEJM199902113400607. PMID9971870.
^Kluve-Beckerman B, Drumm ML, Benson MD (Nov 1991). "Nonexpression of the human serum amyloid A three (SAA3) gene". DNA and Cell Biology. 10 (9): 651–61. doi:10.1089/dna.1991.10.651. PMID1755958.
Kisilevsky R, Tam SP (2002). "Acute phase serum amyloid A, cholesterol metabolism, and cardiovascular disease". Pediatric Pathology & Molecular Medicine. 21 (3): 291–305. doi:10.1080/02770930290056523. PMID12056504.
Sletten K, Husby G, Natvig JB (Mar 1976). "The complete amino acid sequence of an amyloid fibril protein AA1 of unusual size (64 residues)". Biochemical and Biophysical Research Communications. 69 (1): 19–25. doi:10.1016/S0006-291X(76)80266-5. PMID1259755.
Zimlichman S, Danon A, Nathan I, Mozes G, Shainkin-Kestenbaum R (Aug 1990). "Serum amyloid A, an acute phase protein, inhibits platelet activation". The Journal of Laboratory and Clinical Medicine. 116 (2): 180–6. PMID1697614.
Woo P, Sipe J, Dinarello CA, Colten HR (Nov 1987). "Structure of a human serum amyloid A gene and modulation of its expression in transfected L cells". The Journal of Biological Chemistry. 262 (32): 15790–5. PMID2890635.
Prelli F, Pras M, Frangione B (Dec 1987). "Degradation and deposition of amyloid AA fibrils are tissue specific". Biochemistry. 26 (25): 8251–6. doi:10.1021/bi00399a035. PMID3442653.
Kluve-Beckerman B, Long GL, Benson MD (Dec 1986). "DNA sequence evidence for polymorphic forms of human serum amyloid A (SAA)". Biochemical Genetics. 24 (11–12): 795–803. doi:10.1007/BF00554519. PMID3800865. S2CID8124689.
Sipe JD, Colten HR, Goldberger G, Edge MD, Tack BF, Cohen AS, Whitehead AS (Jun 1985). "Human serum amyloid A (SAA): biosynthesis and postsynthetic processing of preSAA and structural variants defined by complementary DNA". Biochemistry. 24 (12): 2931–6. doi:10.1021/bi00333a018. PMID3839415.
Ein D, Kimura S, Terry WD, Magnotta J, Glenner GG (Sep 1972). "Amino acid sequence of an amyloid fibril protein of unknown origin". The Journal of Biological Chemistry. 247 (17): 5653–5. PMID5055786.
Badolato R, Johnston JA, Wang JM, McVicar D, Xu LL, Oppenheim JJ, Kelvin DJ (Oct 1995). "Serum amyloid A induces calcium mobilization and chemotaxis of human monocytes by activating a pertussis toxin-sensitive signaling pathway". Journal of Immunology. 155 (8): 4004–10. PMID7561109.