Proopiomelanokortiini - Proopiomelanocortin
| Opioidien neuropeptidi | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tunnisteet | |||||||||
| Symboli | Op_neuropeptidi | ||||||||
| Pfam | PF08035 | ||||||||
| InterPro | IPR013532 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00964 | ||||||||
| |||||||||
Pro-opiomelanokortiinista ( POMC ) on esiaste polypeptidi, jossa on 241 aminohappo- tähdettä. POMC on syntetisoitu in corticotrophs on aivolisäkkeen etulohkon päässä 267-aminohappoa pitkä polypeptidiprekursori pre-pro-opiomelanokortiinista ( pre-POMC ), poistamalla 26-aminohappoa pitkä signaalipeptidi sekvenssin aikana käännös . POMC on osa keskushermoston melanokortiinijärjestelmää .
Toiminto
POMC leikataan (pilkotaan), jolloin syntyy useita peptidihormoneja . Kukin näistä peptideistä on pakattu suuriin tiheäydinisiin rakkuloihin , jotka vapautuvat soluista eksosytoosilla vasteena sopivalle stimulaatiolle:
- α-MSH tuottaman neuronien ventromediaalisen tumassa on tärkeä rooli säätelyssä ruokahalun (POMC neuroni stimulaation tuloksia kylläisyyden .) ja seksuaalinen käyttäytyminen , kun taas α-MSH erittyy väli- koru on aivolisäkkeen säätelee liikkumista melaniinin tuotettu melanosyyttejä ihossa.
- ACTH on peptidi, hormoni , joka säätelee eritystä pääasiassa glukokortikoidien soluista ja zona fasciculata ja lisämunuaisen kuoren . ACTH voi myös säätää gonadokortikoidien eritystä zona reticularis -soluista, koska ne ilmentävät myös ACTH -reseptoreita.
- β-endorfiini ja [Met] enkefaliini ovat endogeenisiä opioidipeptidejä, joilla on laaja vaikutus aivoissa.
Synteesi
POMC -geeni sijaitsee kromosomissa 2p23.3. POMC -geeni ilmentyy sekä aivolisäkkeen etu- että välilohkossa. Tämä geeni koodaa 285-aminohappoista polypeptidihormoniprekursoria, joka käy läpi laajan, kudosspesifisen, translaation jälkeisen prosessoinnin pilkkomalla subtilisiinin kaltaisilla entsyymeillä, jotka tunnetaan prohormonikonvertaaseina . Koodattu proteiini syntetisoidaan pääasiassa aivolisäkkeen etuosan kortikotrofisoluissa , joissa käytetään neljää katkaisukohtaa; adrenokortikotropiini (ACTH), joka on välttämätön normaalille steroidogeneesille ja normaalin lisämunuaispainon ylläpitämiselle, ja β-lipotropiini ovat tärkeimmät lopputuotteet. Kuitenkin polypeptidiesiasteessa on vähintään kahdeksan mahdollista katkaisukohtaa, ja kudostyypistä ja käytettävissä olevista konvertaaseista riippuen käsittely voi tuottaa jopa kymmenen biologisesti aktiivista peptidiä, jotka osallistuvat erilaisiin solutoimintoihin. Katkaisukohdat koostuvat sekvensseistä Arg-Lys, Lys-Arg tai Lys-Lys. Vastaavien entsyymien käsittely ja POMC peptidit sisältävät prohormoni konvertaasia 1 (PC1), prohormoni konvertaasia 2 (PC2), karboksipeptidaasi E (CPE), peptidyyli-α-amidoivan mono-oksygenaasi (PAM), N -acetyltransferase (N-AT), ja prolylcarboxypeptidase (PRCP ).
POMC: n prosessointi sisältää glykosylaatioita, asetylaatioita ja laajaa proteolyyttistä katkaisua paikoissa, joiden on osoitettu sisältävän emäksisten proteiinisekvenssien alueita. Kuitenkin proteaasit, jotka tunnistavat nämä katkaisukohdat, ovat kudosspesifisiä. Joissakin kudoksissa, mukaan lukien hypotalamus , istukka ja epiteeli , voidaan käyttää kaikkia pilkkomiskohtia, jolloin syntyy peptidejä, joilla on roolia kivussa ja energian homeostaasissa , melanosyyttistimulaatiossa ja immuunimodulaatiossa. Näitä ovat useita erillisiä melanotropiineja , lipotropiineja ja endorfiineja , jotka sisältyvät adrenokortikotropiini- ja β-lipotropiinipeptideihin.
Sen syntetisoi:
- Corticotrope solut aivolisäkkeen etulohkon rauhanen
- Melanotrope solujen välissä koru on aivolisäkkeen rauhanen
- Neuronien kaarevaan ydin on hypotalamuksen
- Pienemmät neuronipopulaatiot dorsomediaalisessa hypotalamuksessa ja aivorungossa
- Melanosyytit ihossa
Valokauden säätely
Tasot proopiomelanocortin ( POMC ) säädetään epäsuorasti joillakin eläimillä, joita tekovalojakson . Se viittaa valotunteihin päivän aikana ja muuttuu vuodenajan mukaan. Sen säätely riippuu kilpirauhashormonien reitistä, jota valoaika säätelee suoraan . Esimerkkinä ovat siperianhamsterit, jotka kokevat fysiologisia kausivaihteluja, jotka riippuvat valokaudesta. Tämän lajin keväällä, kun valoa on yli 13 tuntia päivässä, jodotyroniinideiodinaasi 2 (DIO2) edistää prohormonityroksiinin (T4) muuttumista aktiiviseksi hormoksi trijodityroniiniksi (T3) poistamalla jodiatomi ulompi rengas. Sen avulla T3 voi sitoutua kilpirauhashormonireseptoriin (TR), joka sitten sitoutuu kilpirauhashormonin vaste -elementteihin (TRE) DNA -sekvenssissä. POMC proksimaalinen Promoottorisekvenssi sisältää kaksi kilpirauhasen-reseptorin 1b (thrB) puoli-sivustoilta: TCC-TGG-TGA ja TCA-CCT-GGA osoittaa, että T3 voi kyetä suoraan säännellä POMC transkription. Tästä syystä kevään ja alkukesän aikana pomp -taso nousee lisääntyneen T3 -tason vuoksi.
Kuitenkin syksyllä ja talvella, kun valoa on alle 13 tuntia päivässä, jodotyroniinidiodinaasi 3 poistaa jodiatomin, joka muuntaa tyroksiinin inaktiiviseksi käänteiseksi trijodityroniiniksi (rT3) tai joka muuttaa aktiivisen trijodityroniinin diiodotyroniiniksi (T2). Näin ollen T3: ta on vähemmän ja se estää pomkin transkription , mikä vähentää sen pitoisuuksia näiden kausien aikana.
Valoperiodien vaikutuksia asiaankuuluviin samanlaisiin biologisiin endokriinisiin muutoksiin, jotka osoittavat muutoksia kilpirauhashormonin säätelyyn ihmisillä, ei ole vielä dokumentoitu riittävästi.
Johdannaiset
| proopiomelanokortiinijohdannaiset | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| POMC | |||||||||
| y-MSH | ACTH | β-lipotropiini | |||||||
| a-MSH | CLIP | γ-lipotropiini | β-endorfiini | ||||||
| p-MSH | |||||||||
Suuri POMC -molekyyli on useiden tärkeiden biologisesti aktiivisten aineiden lähde. POMC voidaan pilkkoa entsymaattisesti seuraaviksi peptideiksi :
- Proopiomelanokortiinin (NPP tai pro-y-MSH) N- terminaalinen peptidi
- α-melanotropiini (α-melanosyyttejä stimuloiva hormoni tai α-MSH)
- β-melanotropiini (β-MSH)
- γ-melanotropiini (γ-MSH)
- δ -melanosyyttejä stimuloiva hormoni ( δ -MSH, läsnä hait)
- ε-melanosyyttejä stimuloiva hormoni (ε-MSH, läsnä joissakin teleposteissa)
- Kortikotropiini (adrenokortikotrooppinen hormoni tai ACTH)
- Kortikotropiinin kaltainen välipeptidi (CLIP)
- β-lipotropiini (β-LPH)
- Gamma-lipotropiini (γ-LPH)
- β-endorfiini
- [Met] Enkephalin
Vaikka β-endorfiinin N-terminaaliset 5 aminohappoa ovat identtisiä [Met] enkefaliinisekvenssin kanssa , ei yleisesti ajatella, että β-endorfiini muuttuu [Met] enkefaliiniksi. Sen sijaan [Met] enkefaliini tuotetaan omasta esiasteestaan, proenkefaliini A: sta .
Β-MSH: n tuotanto tapahtuu ihmisillä, mutta ei hiirillä tai rotilla, koska entsymaattinen käsittelypaikka puuttuu jyrsijän POMC: ssä.
Lääketieteellinen merkitys
Tämän geenin mutaatiot on liitetty varhaiseen lihavuuteen , lisämunuaisten vajaatoimintaan ja punaisten hiusten pigmenttiin .
Tutkimus totesi, että polymorfismi oli yhteydessä korkeampaan paasto insuliini tasoja lihavilla potilailla. Nämä havainnot tukevat olettamusta, että melanokortiinireitti voi muuttaa glukoosin metaboliaa lihavilla henkilöillä, mikä osoittaa mahdollisen geeni-ympäristön vuorovaikutuksen. POMC -muunnelma voi olla mukana polygeenisen lihavuuden luonnollisessa historiassa , mikä edistää tyypin 2 diabeteksen ja lihavuuden välistä yhteyttä.
Septiset potilaat ovat lisääneet POMC: n verenkierrossa plasmassa. Kliinistä merkitystä tutkitaan parhaillaan.
Koirat
Labradorinnoutajien ja tasapäällysteisten noutajien koirilla yleinen deleetiomutaatio liittyy lisääntynyttä kiinnostusta ruokaan ja sen jälkeistä liikalihavuutta.
Lääkekohde
POMC: tä käytetään kohteena lääkkeelle, jota käytetään ihmisten lihavuuden hoitoon. Bupropionin ja naltreksonin yhdistelmä vaikuttaa ruokahalua hypotalamuksen POMC -neuronien kautta.
Kaksi ihmistä, joilla on POMC-puutos, on hoidettu setmelanotidilla , joka on melanokortiini-4-reseptoriagonisti.
Vuorovaikutukset
Proopiomelanocortin on osoitettu olevan vuorovaikutuksessa kanssa melanokortiini 4-reseptorin . Melanokortiini 4 -reseptorin endogeenisiä agonisteja ovat a-MSH , β-MSH , y-MSH ja ACTH . Sen tosiasian, että nämä ovat kaikki POMC: n pilkkoutumistuotteita, pitäisi ehdottaa tämän vuorovaikutuksen todennäköisiä mekanismeja.
Katso myös
Viitteet
Lue lisää
- Millington GW (toukokuu 2006). "Proopiomelanokortiini (POMC): sen melanokortiinituotteiden ja -reseptorien iho -roolit". Kliininen ja kokeellinen ihotauti . 31 (3): 407–12. doi : 10.1111/j.1365-2230.2006.02128.x . PMID 16681590 . S2CID 25213876 .
- Millington GW (syyskuu 2007). "Proopiomelanokortiinin (POMC) neuronien rooli ruokintakäyttäytymisessä" . Ravitsemus ja aineenvaihdunta . 4 : 18. doi : 10.1186/1743-7075-4-18 . PMC 2018708 . PMID 17764572 .
- Bhardwaj RS, Luger TA (1994). "Proopiomelanokortiinin tuotanto epidermisoluissa: todiste immuuni -neuroendokriiniverkosta epidermiksessä". Dermatologisen tutkimuksen arkisto . 287 (1): 85–90. doi : 10.1007/BF00370724 . PMID 7726641 . S2CID 33604397 .
- Raffin-Sanson ML, de Keyzer Y, Bertagna X (elokuu 2003). "Proopiomelanokortiini, polypeptidiesiaste, jolla on useita toimintoja: fysiologiasta patologisiin tiloihin" . European Journal of Endocrinology . 149 (2): 79–90. doi : 10.1530/eje.0.1490079 . PMID 12887283 .
- Dores RM, Lecaude S (toukokuu 2005). "Trendit proopiomelanokortiinigeenin evoluutiossa". Yleinen ja vertaileva endokrinologia . 142 (1–2): 81–93. doi : 10.1016/j.ygcen.2005.02.003 . PMID 15862552 .
- König S, Luger TA, Scholzen TE (lokakuu 2006). "Neuropeptidispesifisten proteaasien seuranta: proopiomelanokortiinipeptidien, adrenokortikotropiinin ja alfa-melanosyyttejä stimuloivan hormonin käsittely ihossa" . Kokeellinen ihotauti . 15 (10): 751–61. doi : 10.1111/j.1600-0625.2006.00472.x . PMID 16984256 . S2CID 32034934 .
- Farooqi S, O'Rahilly S (joulukuu 2006). "Lihavuuden genetiikka ihmisillä" . Endokriiniset arviot . 27 (7): 710–188. doi : 10.1210/er.2006-0040 . PMID 17122358 .
Ulkoiset linkit
- Pro-Opiomelanokortiini Yhdysvaltain kansallisessa lääketieteen kirjastossa Medical Subject Headings (MeSH)
- Yleiskatsaus kaikista ATE : ssä saatavilla olevista rakenteellisista tiedoista UniProtille : P01189 (Pro-opiomelanokortiini) PDBe-KB: ssä .
Tämä artikkeli sisältää julkista aineistoa siitä National Center for Biotechnology Information verkkosivuilla https://www.ncbi.nlm.nih.gov/RefSeq/ . ( Viitesekvenssikokoelma )