Jump to content

β-эндорфин

β-эндорфин
Имена
Название ИЮПАК
L-тирозилглицилглицил-L-фенилаланил-L-метионил-L-треонил-L-серил-L-глутаминил-L-лизил-L-серил-L-глутаминил-L-треонил-L-пролил-L-лейцил-L- валил-L-треон ил-L-лейцил-L-фенилаланил-L-лизил-L-аспарагинил-L-аланил-L-изолейцил-L-изолейцил-L-лизил-L-аспарагинил-L-аланил-L-тирозил-L-лизил- L-лизилглицил-L-глутамин
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
КЭБ
ХимическийПаук
Информационная карта ECHA 100.056.646 Отредактируйте это в Викиданных
НЕКОТОРЫЙ
Характеристики
С 158 Ч 251 Н 39 О 46 С
Молярная масса 3 465 .03  g·mol −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

β-Эндорфин ( бета -эндорфин) представляет собой эндогенный опиоидный нейропептид и пептидный гормон , который вырабатывается в определенных нейронах центральной системы и периферической нервной . [ 1 ] Это один из трех эндорфинов , вырабатываемых в организме человека, остальные из которых включают α-эндорфин и γ-эндорфин . [ 2 ]

Существует множество форм β-эндорфинов с полной последовательностью Tyr - Gly -Gly - Phe - Met - Thr - Ser - Glu - Lys -Ser- Gln -Thr- Pro - Leu - Val -Thr-Leu-Phe-Lys. - Asn - Ala - Ile -Ile-Lys-Asn-Ala-Tyr-Lys-Lys-Gly-Glu (31 аминокислота) обозначается как β-эндорфин (1–31) и варианты, усеченные до первых 26 и 27 аминокислот, таких как β-эндорфин (1–26) и β-эндорфин (1–27). [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] Первые 16 аминокислот идентичны α-эндорфину. β-эндорфин считается частью опиоидов и эндорфинов ; эндогенных классов нейропептидов [ 1 ] все известные эндогенные опиоидные пептиды содержат одну и ту же N-концевую аминокислотную последовательность Tyr-Gly-Gly-Phe, за которой следует либо -Met , либо -Leu . [ 1 ]

Известно, что функция β-эндорфина связана с голодом , острыми ощущениями, болью , материнской заботой, сексуальным поведением и познанием вознаграждения . В самом широком смысле β-эндорфин в первую очередь используется в организме для снижения стресса и поддержания гомеостаза. В поведенческих исследованиях было показано, что β-эндорфин высвобождается посредством объемной передачи в желудочковую систему в ответ на различные стимулы, новые стимулы . в частности на [ 5 ]

Формирование и структура

[ редактировать ]

β-Эндорфин содержится в нейронах гипоталамуса , а также гипофиза . Он является производным β-липотропина , который вырабатывается в гипофизе из более крупного пептидного предшественника, проопиомеланокортина (POMC). [ 6 ] ПОМК расщепляется на два нейропептида: адренокортикотропный гормон (АКТГ) и β-липотропин. [ 7 ] В таком случае образование β-эндорфина является результатом расщепления С-концевой области β-липотропина, в результате чего образуется нейропептид длиной из 31 аминокислоты с альфа-спиральной вторичной структурой. Однако POMC также приводит к образованию других пептидных гормонов, включая α- и γ- меланоцитстимулирующий гормон (MSH), образующихся в результате внутриклеточной обработки внутренними ферментами, известными как прогормон-конвертазы .

Важным фактором, отличающим β-эндорфин от других эндогенных опиоидов, является его высокое сродство и длительное воздействие на µ-опиоидные рецепторы . [ 6 ] Структура β-эндорфина частично объясняет это его устойчивостью к протеолитическим ферментам , поскольку его вторичная структура делает его менее уязвимым для деградации. [ 6 ]

На этой диаграмме показано образование β-эндорфина из гена проопиомеланокортина в гипофизе. Части второго и третьего экзона этого гена составляют белок проопиомеланокортин. Расщепление С-конца этого белка приводит к образованию β-липотропина, который затем снова расщепляется с образованием β-эндорфина. Белок проопиомеланокортин также является предшественником других нейропептидов и гормонов, таких как адренокортикотропный гормон.
Скелетная диаграмма, показывающая аминокислотную последовательность бета-эндорфина с помеченной каждой аминокислотой.

Функция и эффекты

[ редактировать ]

Говорят, что функция β-эндорфина делится на две основные категории: локальную функцию и глобальную функцию. Глобальная функция β-эндорфина связана со снижением телесного стресса и поддержанием гомеостаза, что приводит к уменьшению боли, эффектам вознаграждения и поведенческой стабильности. β-эндорфин в глобальных путях диффундирует в различные части тела через спинномозговую жидкость в спинном мозге, позволяя высвобождению β-эндорфина воздействовать на периферическую нервную систему. Локализованная функция β-эндорфина приводит к высвобождению β-эндорфина в различных областях мозга, таких как миндалевидное тело или гипоталамус. [ 5 ] Двумя основными способами использования β-эндорфина в организме являются периферическое гормональное воздействие. [ 8 ] и нейрорегуляция. β-эндорфин и другие энкефалины часто высвобождаются вместе с АКТГ для модуляции функционирования гормональной системы. Нейрорегуляция с помощью β-эндорфина происходит посредством вмешательства в функцию другого нейропептида либо путем прямого ингибирования высвобождения нейропептида, либо путем индукции сигнального каскада, который снижает эффекты нейропептида. [ 7 ]

Опиоидный агонист

[ редактировать ]

β-эндорфин — агонист опиоидных рецепторов ; он преимущественно связывается с мю-опиоидным рецептором . [ 1 ] Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что он служит первичным эндогенным лигандом для мю-опиоидного рецептора . [ 1 ] [ 9 ] тот же рецептор, которому химические вещества, извлеченные из опия , такие как морфин , получают свои обезболивающие свойства. β-эндорфин обладает самым высоким сродством связывания с мю-опиоидным рецептором среди всех эндогенных опиоидов. [ 1 ] [ 6 ] [ 9 ] Опиоидные рецепторы представляют собой класс рецепторов, связанных с G-белком , так что при связывании β-эндорфина или другого опиоида в клетке индуцируется сигнальный каскад. [ 10 ] Однако ацетилирование N-конца β-эндорфина инактивирует нейропептид, предотвращая его связывание с рецептором. [ 6 ] Опиоидные рецепторы распределены по всей центральной нервной системе и в периферических тканях нервного и неневрального происхождения. Они также расположены в высоких концентрациях в околоводопроводном сером слое , голубом пятне и ростральном вентромедиальном мозговом веществе . [ 11 ]

Потенциал-зависимые кальциевые каналы (VDCC) представляют собой важные мембранные белки, которые опосредуют деполяризацию нейронов и играют важную роль в стимулировании высвобождения нейротрансмиттеров. Когда молекулы эндорфина связываются с опиоидными рецепторами, G-белки активируются и диссоциируют на составляющие их субъединицы Gα и Gβγ. Субъединица Gβγ связывается с внутриклеточной петлей между двумя трансмембранными спиралями VDCC. Когда субъединица связывается с потенциал-зависимым кальциевым каналом, она производит потенциал-зависимый блок, который ингибирует канал, предотвращая поток ионов кальция в нейрон. В клеточную мембрану также встроен связанный с G-белком калиевый канал, выпрямляющий внутрь . Когда молекула Gβγ или Gα(GTP) связывается с С-концом калиевого канала, она становится активной, и ионы калия выкачиваются из нейрона. [ 12 ] [ 13 ] Активация калиевого канала и последующая дезактивация кальциевого канала вызывает гиперполяризацию мембраны . Это когда происходит изменение потенциала мембраны, так что он становится более отрицательным. Уменьшение количества ионов кальция приводит к уменьшению высвобождения нейромедиаторов, поскольку кальций необходим для возникновения этого события. [ 14 ] Это означает, что нейротрансмиттеры, такие как глутамат и вещество Р, не могут высвобождаться из пресинаптических окончаний нейронов. Эти нейротрансмиттеры жизненно важны для передачи боли, а поскольку β-эндорфин снижает высвобождение этих веществ, возникает сильный обезболивающий эффект.

Управление болью

[ редактировать ]

β-Эндорфин в первую очередь изучался на предмет его влияния на ноцицепцию (т.е. восприятие боли ). β-эндорфин модулирует восприятие боли как в центральной, так и в периферической нервной системе . Когда воспринимается боль, болевые рецепторы ( ноцицепторы ) посылают сигналы в дорсальные рога спинного мозга , а затем в гипоталамус посредством высвобождения нейропептида , веществом Р. называемого [ 7 ] [ 5 ] [ 15 ] [ 16 ] В периферической нервной системе этот сигнал вызывает рекрутирование Т-лимфоцитов , лейкоцитов иммунной системы, в область, где ощущалась боль. [ 16 ] Т-лимфоциты выделяют β-эндорфин в этой локализованной области, позволяя ему связываться с опиоидными рецепторами, вызывая прямое ингибирование вещества Р. [ 16 ] [ 17 ] В центральной нервной системе β-эндорфин связывается с опиоидными рецепторами в дорсальных корешках и ингибирует высвобождение вещества Р в спинном мозге, уменьшая количество возбуждающих болевых сигналов, посылаемых в головной мозг. [ 16 ] [ 15 ] Гипоталамус реагирует на болевой сигнал, высвобождая β-эндорфин через периакведуктальную серую сеть, которая в основном ингибирует высвобождение ГАМК , нейромедиатора , предотвращающего высвобождение дофамина . [ 7 ] [ 15 ] Таким образом, ингибирование высвобождения ГАМК β-эндорфином позволяет увеличить высвобождение дофамина, что частично способствует анальгетическому эффекту β-эндорфина. [ 7 ] [ 15 ] Комбинация этих путей снижает болевые ощущения, позволяя организму остановить болевой импульс после его отправки.

β-Эндорфин имеет обезболивающую эффективность примерно в 18–33 раза выше, чем у морфина . [ 18 ] хотя его гормональный эффект зависит от вида. [ 8 ]

Упражнение

[ редактировать ]

Выброс β-эндорфина в ответ на физические упражнения известен и изучается по крайней мере с 1980-х годов. [ 19 ] Исследования показали, что концентрации эндогенных опиоидов в сыворотке крови, в частности β-эндорфина и β-липотропина , увеличиваются в ответ как на интенсивные физические нагрузки, так и на тренировки. [ 19 ] Выброс β-эндорфина во время тренировки связан с явлением, широко известным в популярной культуре как « эйфория бегуна» . [ 20 ]

Солнечный свет

[ редактировать ]

Есть свидетельства того, что β-эндорфин высвобождается в ответ на ультрафиолетовое излучение , будь то пребывание на солнце или искусственный загар. [ 21 ] Считается, что это способствует развитию зависимости среди тех, кто чрезмерно загорает и пользуется искусственным загаром , несмотря на риски для здоровья.

Механизм действия

[ редактировать ]

β-Эндорфин действует как агонист, который связывается с различными типами рецепторов, связанных с G-белком (GPCR), особенно с мю-, дельта- и каппа-опиоидными рецепторами. Рецепторы отвечают за супраспинальную аналгезию. [ нужна медицинская ссылка ]

β-Эндорфин был обнаружен в экстрактах гипофиза верблюда CH Li и Дэвидом Чунгом. [ 22 ] Первичная структура β-эндорфина была неосознанно определена 10 лет назад, когда Ли и его коллеги анализировали последовательность другого нейропептида, вырабатываемого в гипофизе, γ-липотропина . Они заметили, что С-концевая область этого нейропептида аналогична таковой у некоторых энкефалинов , что позволяет предположить, что она может иметь аналогичную функцию с этими нейропептидами. С-концевая последовательность γ-липотропина оказалась первичной последовательностью β-эндорфина. [ 6 ]

  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Маленка Р.Ц., Нестлер Э.Дж., Хайман С.Е. (2009). «Глава 7: Нейропептиды». В Сидоре А., Брауне Р.Ю. (ред.). Молекулярная нейрофармакология: фонд клинической неврологии (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. стр. 184, 190, 192. ISBN.  978-0-07-148127-4 . Опиоидные пептиды
    β-эндорфин (также гормон гипофиза)...
    Опиоидные пептиды кодируются тремя разными генами. Эти предшественники включают POMC, из которого происходят опиоидный пептид β-эндорфин и несколько неопиоидных пептидов, как обсуждалось ранее; проэнкефалин, из которого получают мет-энкефалин и лей-энкефалин; и продинорфин, который является предшественником динорфина и родственных пептидов. Хотя опиоидные пептиды происходят от разных предшественников, они имеют значительную идентичность аминокислотной последовательности. В частности, все хорошо проверенные эндогенные опиоиды содержат одни и те же четыре N-концевые аминокислоты (Tyr-Gly-Gly-Phe), за которыми следуют либо Met, либо Leu... Среди эндогенных опиоидных пептидов β-эндорфин предпочтительно связывается с μ рецепторы. ... Общие последовательности опиоидных пептидов. Хотя их длина варьируется от всего лишь пяти аминокислот (энкефалины) до целых 31 аминокислоты (β-эндорфин), показанные здесь эндогенные опиоидные пептиды содержат общую N-концевую последовательность, за которой следует либо Met, либо Leu.
  2. ^ Ли Ю, Лефевер М.Р., Мутху Д., Бидлак Дж.М., Бильски Э.Дж., Полт Р. (февраль 2012 г.). «Опиоидные гликопептидные анальгетики, полученные из эндогенных энкефалинов и эндорфинов» . Будущая медицинская химия . 4 (2). Таблица 1: Эндогенные опиоидные пептиды . дои : 10.4155/fmc.11.195 . ПМК   3306179 . ПМИД   22300099 .
  3. ^ Пилоцци А., Карро С., Хуан Х (декабрь 2020 г.). «Роль β-эндорфина в стрессе, поведении, нейровоспалении и энергетическом метаболизме мозга» . Международный журнал молекулярных наук . 22 (1): 338. doi : 10.3390/ijms22010338 . ПМЦ   7796446 . ПМИД   33396962 .
  4. ^ ДБГЕТ
  5. ^ Перейти обратно: а б с Вининг Дж.Г., Барендрегт Х.П. (январь 2015 г.). «Эффекты бета-эндорфина: модификация изменения состояния» . Жидкости и барьеры ЦНС . 12 :3. дои : 10.1186/2045-8118-12-3 . ПМЦ   4429837 . ПМИД   25879522 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Смит Д.Г. (май 2016 г.). «60 ЛЕТ POMC: Липотропин и бета-эндорфин: перспектива» . Журнал молекулярной эндокринологии . 56 (4): Т13-25. дои : 10.1530/JME-16-0033 . ПМИД   26903509 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и Далайен Дж. Ф., Норес Ж. М., Бергал С. (1993). «Физиология бета-эндорфинов. Крупный план и обзор литературы». Биомедицина и фармакотерапия . 47 (8): 311–20. дои : 10.1016/0753-3322(93)90080-5 . ПМИД   7520295 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Фоли К.М., Куридес И.А., Интурриси С.Э., Кайко Р.Ф., Зарулис К.Г., Познер Дж.Б., Уд Р.В., Ли CH (октябрь 1979 г.). «Бета-эндорфин: обезболивающее и гормональное действие на человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 76 (10): 5377–81. Бибкод : 1979PNAS...76.5377F . дои : 10.1073/pnas.76.10.5377 . ПМК   413146 . ПМИД   291954 .
  9. ^ Перейти обратно: а б Борсоди А, Кало Дж, Чавкин С, Кристи МДж, Чивелли О, Кокс БМ, Деви Л.А., Эванс С, Хендерсон Г, Хёлльт В, Киффер Б, Китчен И, Крик МДж, Лю-Чен Л.Ю., Менье Дж.К., Портогезе П.С., Шиппенберг Т.С., Саймон Э.Дж., Толл Л., Трейнор Дж.Р., Уэда Х., Вонг Ю.Х. (15 марта 2017). «Опиоидные рецепторы: мю-рецептор» . Руководство IUPHAR/BPS по фармакологии . Международный союз фундаментальной и клинической фармакологии . Проверено 26 мая 2017 г. Основные эндогенные агонисты (человек)
    β-эндорфин (POMC, P01189), [Met]энкефалин (PENK, P01210), [Leu]энкефалин (PENK, P01210) ...
    Комментарии: β-эндорфин является наиболее эффективным эндогенным лигандом.
  10. ^ Ливингстон К.Э., Трейнор-младший (2018). «Аллостерия опиоидных рецепторов: модуляция с помощью низкомолекулярных лигандов» . Британский журнал фармакологии . 175 (14): 2846–2856. дои : 10.1111/bph.13823 . ПМК   6016636 . ПМИД   28419415 .
  11. ^ Аль-Хасани Р., Бручас М.Р. (декабрь 2011 г.). «Молекулярные механизмы передачи сигналов и поведения, зависящих от опиоидных рецепторов» . Анестезиология . 115 (6): 1363–81. дои : 10.1097/ALN.0b013e318238bba6 . ПМЦ   3698859 . ПМИД   22020140 .
  12. ^ Ямада М., Инанобе А., Курачи Ю. (декабрь 1998 г.). «Регуляция G-белком каналов ионов калия» . Фармакологические обзоры . 50 (4): 723–60. ПМИД   9860808 .
  13. ^ Реувени Э., Слезинджер П.А., Инглезе Дж., Моралес Х.М., Иньигес-Люхи Х.А., Лефковиц Р.Дж., Борн Х.Р., Ян Ю.Н., Ян Л.И. (июль 1994 г.). «Активация клонированного мускаринового калиевого канала субъединицами βγ G-белка». Природа . 370 (6485): 143–146. Бибкод : 1994Natur.370..143R . дои : 10.1038/370143a0 . ПМИД   8022483 . S2CID   4345632 .
  14. ^ Костень Т.Р., Георгий Т.П. (июль 2002 г.). «Нейробиология опиоидной зависимости: значение для лечения» . Перспективы науки и практики . 1 (1): 13–20. дои : 10.1151/spp021113 . ПМК   2851054 . ПМИД   18567959 .
  15. ^ Перейти обратно: а б с д Спроус-Блюм А.С., Смит Г., Сугай Д., Парса Ф.Д. (март 2010 г.). «Понимание эндорфинов и их важности в лечении боли» . Гавайский медицинский журнал . 69 (3): 70–1. ПМК   3104618 . ПМИД   20397507 .
  16. ^ Перейти обратно: а б с д Луань Ю. Х., Ван Д., Юй Ц, Чай XQ (февраль 2017 г.). «Действие β-эндорфина и нестероидных противовоспалительных препаратов и возможное влияние нестероидных противовоспалительных препаратов на β-эндорфин». Журнал клинической анестезии . 37 : 123–128. дои : 10.1016/j.jclinane.2016.12.016 . ПМИД   28235500 .
  17. ^ Плейн Л.М., Риттнер Х.Л. (2018). «Опиоиды и иммунная система – друг или враг» . Британский журнал фармакологии . 175 (14): 2717–2725. дои : 10.1111/bph.13750 . ПМК   6016673 . ПМИД   28213891 .
  18. ^ Ло Х.Х. , Ценг Л.Ф., Вэй Э, Ли Ч. (август 1976 г.). «Бета-эндорфин является сильным анальгетиком» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (8): 2895–8. Бибкод : 1976PNAS...73.2895L . дои : 10.1073/pnas.73.8.2895 . ПМК   430793 . ПМИД   8780 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Харбер В.Дж., Саттон-младший (март – апрель 1984 г.). «Эндорфины и физические упражнения». Спортивная медицина . 1 (2): 154–71. дои : 10.2165/00007256-198401020-00004 . ПМИД   6091217 . S2CID   6435497 .
  20. ^ Голдберг Дж. (19 февраля 2014 г.). «Упражнения и депрессия» . ВебМД . Проверено 14 июля 2014 г.
  21. ^ «Пристрастие к Солнцу» . hms.harvard.edu . 19 июня 2014 года . Проверено 29 августа 2023 г.
  22. ^ Ли Ч., Чунг Д. (апрель 1976 г.). «Выделение и структура унтриаконтапептида с опиатной активностью из гипофиза верблюда» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 73 (4): 1145–8. Бибкод : 1976PNAS...73.1145L . дои : 10.1073/pnas.73.4.1145 . ПМК   430217 . ПМИД   1063395 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 38944dd277a2b1dc1e4f1306d42a4e56__1709756520
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/38/56/38944dd277a2b1dc1e4f1306d42a4e56.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
β-Endorphin - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)