Прогормон
Прогормон состоящий – это детерминированный предшественник гормона, гормона из синтезированных вместе пептидных гормонов , который сам по себе оказывает минимальный гормональный эффект из-за своей структуры, подавляющей экспрессию, часто создаваемой путем сворачивания белка и связывания дополнительных пептидных цепей с определенными концами, что делает связывание рецептора сайты, расположенные на его участках цепи пептидных гормонов, недоступны. [1] [2] Прогормоны могут перемещаться по кровотоку в виде гормонов в инактивированной форме, готовых к дальнейшей активации в клетке путем посттрансляционной модификации . [1] [3]
Организм естественным образом вырабатывает прогормоны, чтобы регулировать экспрессию гормонов, что делает их оптимальной единицей хранения и транспортировки неактивных гормонов. Когда прогормоны необходимо экспрессировать, прогормон конвертаза расщепляет прогормоны и разделяет их на один или несколько активных гормонов. белок [4] Часто в природе этот процесс расщепления происходит сразу, и прогормон быстро превращается в набор из одного или нескольких пептидных гормонов. [5]
Примеры натуральных человеческих прогормонов включают проинсулин и проопиомеланокортин , но наиболее распространенные прогормоны являются синтетическими и маркируются как предшественники анаболических стероидов, используемые в качестве эргогенных или анаболических агентов для роста мышц. [6] Часто употребляемым примером указанных прекурсоров являются андростендион и андростендиол , оба из которых в настоящее время являются запрещенными веществами в Соединенных Штатах. [6] [7] Однако некоторые нелегальные стероиды, такие как 1-тестостерон , до сих пор производятся на законных основаниях под разными химическими названиями, и большинство из них не прошли клинических исследований. [6] [8]
Структура
[ редактировать ]Прогормоны значительно различаются по длине и конструкции, как и пептидные гормоны, но их базовая структура одинакова. [1] [9] Они состоят из одного или нескольких неактивных пептидных гормонов или гормональных цепей, прикрепленных друг к другу таким образом, что предотвращает экспрессию гормонов, часто делая недоступными связывающие концы цепей за счет сворачивания и связывания других цепей с указанными концами. [9] Чтобы индуцировать гормональную экспрессию, связывающие концы гормонов либо связываются с рецепторами клеточной мембраны, либо, в случае стероидов, связываются с белками стероидных рецепторов в клетке, оба из которых опосредуют экспрессию гормонов. [2]
Некоторые прогормоны содержат структуры, отличные от неактивных пептидных гормонов, с целью подавления экспрессии гормонов. Например, проинсулин содержит дополнительную негормональную цепь, называемую С-пептидом, которая связывает две пептидные цепи инсулина вместе и предназначена для сохранения активности обеих цепей за счет связывания с их концами, в частности, с их соединениями С-доменов, которые, как предполагается, являются их концами. место связывания с рецепторами экспрессии гормонов в клетке. [9] Несмотря на ограничения, которые он накладывает, С-пептид сворачивает цепи проинсулина, чтобы сделать их соединительные концы доступными для последующего расщепления прогормональными конвертазами, что делает сворачивание цепи проинсулина, содержащей С-пептид, необходимым для правильного расщепления проинсулина для успешной выработки инсулина. . [10]
Функция
[ редактировать ]Прогормоны позволяют транспортировать и хранить обычно активные белки в виде неактивных пептидных цепей, хотя в природе они гораздо чаще встречаются в качестве стабильного промежуточного продукта в процессе синтеза белка в клетке. [11] Проинсулин, например, рассматривается в природе как краткий предшественник инсулина, поскольку он вырабатывается на рибосомах клетки, транспортируется в аппарат Гольджи в виде проинсулина, а затем сразу после достижения аппарата Гольджи превращается в инсулин. Он также в основном хранится в виде инсулина. [5]
Однако другие неактивные белки перемещаются в своей прогормональной форме, например, витамин D , также известный как кальциферол, который может вырабатываться организмом человека под действием солнечного света. [12]
Основным регулятором превращения прогормонов в гормоны является прогормонконвертаза . Расположенный в аппарате Гольджи, он использует эндопротеолитическое расщепление для отделения пептидных гормонов друг от друга и удаления расширенных аминокислотных остатков, которые не позволяют неактивным пептидам стать активными белками. [4] Благодаря этой роли прогормонконвертаза является одним из решающих факторов регуляции содержания гормонов в организме, поскольку она обладает способностью превращать неактивный белок с незначительным гормональным действием в организм в полностью активный белок со значимым гормональным действием. . [4] [13]
Для пептидных гормонов процесс преобразования прогормона в гормон ( пробелка в белок ) обычно происходит после экспорта в эндоплазматический ретикулум и часто требует нескольких процессирующих ферментов. [14] Проамилин , который секретируется вместе с проинсулином, требует наличия трех вышеуказанных факторов и амидирующей монооксигеназы, чтобы превратиться в активный гормон. [15] Некоторые предшественники пробелка , такие как препроинсулин , также проходят этот процесс с добавленной стадией удаления сигнального пептида сигнальными пептидазами для превращения указанных предшественников в прогормоны. [14]
Использование
[ редактировать ]Прогормональные добавки
[ редактировать ]Чаще всего прогормоны используются в качестве добавок для роста мышц с помощью эргогенных и анаболических агентов. [16] Добавки прогормонов стали популярными с 1960 по 2001 год и стали использоваться нерегулируемым образом в Высшей лиге бейсбола до того, как некоторые прогормоны, такие как андростендион и андростендиол, были запрещены Законом США о контроле над анаболическими стероидами 2004 года . [16] [17] Многие прогормональные добавки, которые, как утверждалось, оказывали анаболическое или эргогенное действие на мужчин, были запрещены из-за их слабых побочных эффектов, обычно в таких добавках, как 3β-гидрокси-5α-андрост-1-ен-17-он, широко известный как 1-тестостерон. , которые заключаются в следующем: [16] [6]
- Прыщи
- Выпадение волос
- Повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний
- Дисфункция почек и печени
- Гипертония
- Импотенция
Многие прогормональные добавки, такие как 1-тестостерон, были легальны в Соединенных Штатах до тех пор, пока в 2005 году их не переклассифицировали в список препаратов III . [17] Тем не менее, многие нелегальные прогормоны, такие как 1-тестостерон, в настоящее время продаются легально и продаются такими брендами, как «Advanced Muscle Science» как 1-андростерон, и на маркировке указано, что они содержат 1-андростендион-3b-ол,17-он. [8] Только в ходе недавнего клинического исследования было показано, что 1-андростерон в продаваемых капсулах был идентифицирован с помощью полуколичественного анализа и подтвержден как 1-тестостерон. [8]
Исследования других прогормонов и прогормональных добавок ограничены, поэтому неизвестны многие побочные эффекты как легальных, так и нелегальных прогормональных добавок. [16] [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Фридман, Теодор К.; Кул, Дэвид Р. (01 января 2004 г.), «Прогормоны» , Мартини, Лучано (редактор), Энциклопедия эндокринных заболеваний , Нью-Йорк: Elsevier, стр. 91–98, doi : 10.1016/b0-12- 475570-4/01074-х , ISBN 978-0-12-475570-3 , получено 4 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Контроль экспрессии генов у эукариот» . www.ndsu.edu . Проверено 10 декабря 2021 г.
- ^ Миллер, Бенджамин Франк; Клэр Брэкман Кин (1997). Энциклопедия Миллера-Кина и словарь по медицине, сестринскому делу и смежным вопросам здравоохранения (6-е изд.). Филадельфия: Сондерс. ISBN 0-7216-6278-1 . OCLC 36465055 .
- ^ Jump up to: а б с Дханвантари, Савита; Коули, Ниам X.; Ло, Ю. Пэн (01.01.2004), «Прогормональные конвертазы» , Мартини, Лучано (редактор), Энциклопедия эндокринных заболеваний , Нью-Йорк: Elsevier, стр. 10-11. 84–90, ISBN 978-0-12-475570-3 , получено 9 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б Аларкон, Кристина; Уикстид, Бартон; Роудс, Кристофер Дж. (01 января 2003 г.), «Обработка инсулина» , в Генри, Хелен Л.; Норман, Энтони В. (ред.), Энциклопедия гормонов , Нью-Йорк: Academic Press, стр. 359–368, doi : 10.1016/b0-12-341103-3/00175-3 , ISBN 978-0-12-341103-7 , получено 9 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Пауэрс, Майкл Э. (2002). «Безопасность и эффективность предшественников анаболических стероидов: каковы научные данные?» . Журнал спортивной подготовки . 37 (3): 300–305. ISSN 1062-6050 . ПМК 164360 . ПМИД 16558675 .
- ^ Питтс, Джозеф Р. (18 декабря 2014 г.). «Текст – HR4771 – 113-й Конгресс (2013–2014 гг.): Закон о контроле над дизайнерскими анаболическими стероидами 2014 г.» . www.congress.gov . Проверено 9 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с Парр, Мария К.; Опферманн, Георг; Гейер, Ганс; Вестфаль, Фолкер; Зоннихсен, Франк Д.; Цапп, Йозеф; Квятковская, Дорота; Шенцер, Вильгельм (01 февраля 2011 г.). «Изъятая дизайнерская добавка под названием «1-Андростерон»: идентификация как 3β-гидрокси-5α-андрост-1-ен-17-он и его выведение с мочой» . Стероиды . 76 (6): 540–547. doi : 10.1016/j.steroids.2011.02.001 . ISSN 1878-5867 . ПМИД 21310167 . S2CID 4942690 .
- ^ Jump up to: а б с Де Пабло, Флора; де ла Роса, Энрике (2011). «Проинсулин: от гормонального предшественника к нейропротекторному фактору» . Границы молекулярной нейронауки . 4:20 . doi : 10.3389/fnmol.2011.00020 . ISSN 1662-5099 . ПМК 3171928 . ПМИД 21949502 .
- ^ Арунагири, Ануп; Хаатаджа, Лина; Поттекат, Анита; Паменан, Фавни; Ким, Сухён; Зельцер, Лори М; Патон, Адриенн В; Патон, Джеймс С.; Цай, Билли; Иткин-Ансари, Памела; Кауфман, Рэндал Дж. (11 июня 2019 г.). Гилмор, Рид; Малхотра, Вивек (ред.). «Нарушение сворачивания проинсулина является ранним событием на пути развития диабета 2 типа» . электронная жизнь . 8 : е44532. doi : 10.7554/eLife.44532 . ISSN 2050-084X . ПМК 6559786 . ПМИД 31184302 .
- ^ Гетце, Йенс П. (6 августа 2009 г.). «Пептидные гормоны и их прогормоны как биомаркеры». Биомаркеры в медицине . 3 (4): 335–338. дои : 10.2217/bmm.09.29 . PMID 20477480 – через Future Medicine.
- ^ Кальций, Комитет Института медицины (США) по пересмотру рекомендуемых норм потребления витамина D и; Росс, А. Кэтрин; Тейлор, Кристин Л.; Яктин, Энн Л.; Валле, Хизер Б. Дель (2011). Обзор витамина D. Издательство национальных академий (США).
- ^ Ниллни, Эдуардо А. (1 сентября 2007 г.). «Регуляция прогормональных конвертаз в нейронах гипоталамуса: значение для протиротропин-рилизинг-гормона и проопиомеланокортина» . Эндокринология . 148 (9): 4191–4200. дои : 10.1210/en.2007-0173 . ISSN 0013-7227 . ПМИД 17584972 .
- ^ Jump up to: а б Альбертс, Брюс; Александр Джонсон; Джулиан Льюис; Мартин Рафф; Кейт Робертс; Питер Уолтер (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1 . OCLC 48122761 .
- ^ Ёнемото, ИТ; Крун, Дж.Дж.; Дайсон, HJ; Балч, МЫ; Келли, JW (19 августа 2008 г.). «Обработка амилин-протеина генерирует все больше амилоидогенных пептидов, которые изначально представляют собой спиральное состояние» . Биохимия . 47 (37): 9900–9910. дои : 10.1021/bi800828u . ПМЦ 2662778 . PMID 18710262 – через Американское химическое общество.
- ^ Jump up to: а б с д Гранадос, Хорхе; Гиллум, Тревор Л.; Рождество, Кевин М.; Куэннен, Мэтью Р. (01 марта 2014 г.). «Прогормональная добавка 3β-гидрокси-5α-андрост-1-ен-17-он увеличивает результаты тренировок с отягощениями, но ухудшает здоровье пользователей» . Журнал прикладной физиологии . 116 (5): 560–569. doi : 10.1152/japplphysicalol.00616.2013 . ISSN 8750-7587 . ПМИД 24381122 .
- ^ Jump up to: а б «Текст – S.2195 – 108-й Конгресс (2003–2004 гг.): Закон о контроле над анаболическими стероидами 2004 г.» . www.congress.gov . 22 октября 2004 г. Проверено 9 декабря 2021 г.