Адренокортикотропный гормон
| проопиомеланокортин | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | ОМС | ||
| ген NCBI | 5443 | ||
| HGNC | 9201 | ||
| МОЙ БОГ | 176830 | ||
| RefSeq | НМ_000939 | ||
| ЮниПрот | P01189 | ||
| Другие данные | |||
| Локус | Хр. 2 стр.23 | ||
| |||
Адренокортикотропный гормон ( АКТГ ; также адренокортикотропин , кортикотропин ) — полипептидный тропный гормон, вырабатываемый и секретируемый передней долей гипофиза . [ 1 ] Его также используют как лекарственное и диагностическое средство . АКТГ является важным компонентом гипоталамо -гипофизарно-надпочечниковой системы и часто вырабатывается в ответ на биологический стресс (вместе с его предшественником - кортикотропин-рилизинг гормоном из гипоталамуса ). Его основными эффектами являются увеличение производства и высвобождения кортизола и андрогенов фасикулярной и сетчатой зонами соответственно. АКТГ также связан с циркадным ритмом у многих организмов. [ 2 ]
Дефицит АКТГ является показателем вторичной надпочечниковой недостаточности (подавление продукции АКТГ вследствие поражения гипофиза или гипоталамуса , ср. гипопитуитаризм ) или третичной надпочечниковой недостаточности (заболевание гипоталамуса, с уменьшением высвобождения кортикотропин-рилизинг гормона). (ЦРБ) ). И наоборот, хронически повышенные уровни АКТГ возникают при первичной надпочечниковой недостаточности (например, болезни Аддисона ), когда надпочечники производят кортизола хронический дефицит . При болезни Кушинга опухоль гипофиза является причиной повышенного уровня АКТГ (из передней доли гипофиза) и избытка кортизола (гиперкортизолизм) – эта совокупность признаков и симптомов известна как синдром Кушинга .
Производство и регулирование
[ редактировать ]ПОМК , АКТГ и β-липотропин секретируются кортикотропными клетками передней доли (или аденогипофиза ) гипофиза в ответ на гормон кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH), выделяемый гипоталамусом . [ 3 ] Пре-проопиомеланокортин ( Pre-POMC ) является предшественником POMC, при его расщеплении образуется POMC. [ 4 ] С другой стороны, АКТГ образуется в результате расщепления ПОМК. Удаление сигнального пептида во время трансляции POMC из 241 аминокислоты приводит к образованию полипептида , который подвергается ряду посттрансляционных модификаций, таких как фосфорилирование и гликозилирование , прежде чем он протеолитически расщепляется эндопептидазами с образованием различных полипептидных фрагментов с различной физиологической активностью. Эти фрагменты включают в себя: [ 5 ]
| полипептидный фрагмент | псевдоним | аббревиатура | аминокислотные остатки |
|---|---|---|---|
| АЭС | АЭС | 27–102 | |
| меланотропин гамма | γ-МСГ | 77–87 | |
| потенциальный пептид | 105–134 | ||
| кортикотропин | адренокортикотропный гормон | АКТГ | 138–176 |
| меланотропин альфа | меланоцитстимулирующий гормон | α-МСГ | 138–150 |
| кортикотропин-подобный промежуточный пептид | КЛИП | 156–176 | |
| липотропин бета | β-ЛПХ | 179–267 | |
| липотропин гамма | γ-ЛПХ | 179–234 | |
| меланотропин бета | β-МСГ | 217–234 | |
| бета-эндорфин | 237–267 | ||
| мет-энкефалин | 237–241 |
Чтобы регулировать секрецию АКТГ, многие вещества, секретируемые в пределах этой оси, проявляют медленную/промежуточную и быструю активность петли обратной связи. Глюкокортикоиды, секретируемые корой надпочечников, подавляют секрецию КРГ гипоталамусом, что, в свою очередь, снижает секрецию АКТГ передней долей гипофиза. Глюкокортикоиды также могут ингибировать скорость транскрипции гена POMC и синтеза пептидов. Последний является примером медленной петли обратной связи, которая работает от нескольких часов до дней, тогда как первый работает порядка минут.
период полувыведения АКТГ в крови человека составляет от десяти до 30 минут. Сообщается, что [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
Структура
[ редактировать ]АКТГ состоит из 39 аминокислот , первые 13 из которых (считая от N-конца) могут расщепляться с образованием α-меланоцитстимулирующего гормона (α-MSH) (эта общая структура ответственна за чрезмерно загорелую кожу при болезни Аддисона). . Через короткий период времени АКТГ расщепляется на α -меланоцитстимулирующий гормон (α-MSH) и CLIP, пептид с неизвестной активностью у человека.
В организме человека общая масса АКТГ составляет 4540 атомных единиц массы (Да). [ 9 ]
Функция
[ редактировать ]АКТГ стимулирует секрецию глюкокортикоидных стероидных гормонов клетками коры надпочечников, особенно в пучковой зоне надпочечников. АКТГ действует путем связывания с рецепторами АКТГ на клеточной поверхности , которые расположены преимущественно на адренокортикальных клетках коры надпочечников . Рецептор АКТГ представляет собой семимембранный рецептор, связанный с G-белком . [ 10 ] При связывании лиганда рецептор претерпевает конформационные изменения, которые стимулируют фермент аденилатциклазу , что приводит к увеличению внутриклеточного цАМФ. [ 11 ] и последующая активация протеинкиназы А.
АКТГ влияет на секрецию стероидных гормонов посредством как быстрых краткосрочных механизмов, которые происходят в течение нескольких минут, так и более медленных долгосрочных механизмов. Быстрое действие АКТГ включает стимуляцию доставки холестерина в митохондрии, где P450scc расположен фермент . P450scc катализирует первый этап стероидогенеза, который представляет собой расщепление боковой цепи холестерина. АКТГ также стимулирует поглощение липопротеинов клетками коры головного мозга. увеличивает биодоступность холестерина Это в клетках коры надпочечников.
Долгосрочное действие АКТГ включает стимуляцию транскрипции генов, кодирующих стероидогенные ферменты, особенно P450scc, стероидную 11β-гидроксилазу и связанные с ними белки-переносчики электронов. [ 11 ] Этот эффект наблюдается в течение нескольких часов. [ 11 ]
Помимо стероидогенных ферментов, АКТГ также усиливает транскрипцию митохондриальных генов, которые кодируют субъединицы митохондриальных систем окислительного фосфорилирования. [ 12 ] Эти действия, вероятно, необходимы для удовлетворения повышенных энергетических потребностей клеток надпочечников, стимулируемых АКТГ. [ 12 ]
Рецепторы АКТГ вне надпочечников
[ редактировать ]Как указано выше, АКТГ является продуктом расщепления прогормона проопиомеланокортина (ПОМК), который также производит другие гормоны, включая α-МСГ , который стимулирует выработку меланина . Действие этих гормонов опосредует семейство родственных рецепторов, MCR или семейство рецепторов меланокортина . В основном они не связаны с осью гипофиз - надпочечники . MC2R — рецептор АКТГ . [ 13 ]
Хотя он выполняет решающую функцию в регуляции надпочечников, он также экспрессируется и в других частях тела, особенно в остеобластах , которые отвечают за создание новой кости — непрерывный и строго регулируемый процесс в организме позвоночных, дышащих воздухом. [ 14 ] Функциональная экспрессия MC2R на остеобласте была обнаружена Исалесом и др. в 2005 году. [ 15 ] С тех пор было продемонстрировано, что ответ костеобразующих клеток на АКТГ включает выработку VEGF , как это происходит в надпочечниках. Этот ответ может быть важен для поддержания выживания остеобластов при некоторых условиях. [ 16 ] Если это физиологически важно, то, вероятно, он функционирует в условиях короткопериодной или прерывистой передачи сигналов АКТГ, поскольку при постоянном воздействии АКТГ на остеобласты эффект теряется через несколько часов.
История
[ редактировать ]Работая над диссертацией, Эвелин М. Андерсон совместно с Джеймсом Бертрамом Коллипом и Дэвидом Ландсборо Томсоном открыла АКТГ и в статье, опубликованной в 1933 году, объяснила его функцию в организме. [ 17 ] [ 18 ]
Активная синтетическая форма АКТГ, состоящая из первых 23 аминокислот нативного АКТГ, была впервые получена Клаусом Хофманном в Питтсбургском университете . [ 19 ]
Сопутствующие условия
[ редактировать ]- Заболевания гипофиза , железы, вырабатывающей, среди прочего, гормон АКТГ.
- Гипопитуитаризм , гипосекреция АКТГ в гипофизе, приводящая к вторичной надпочечниковой недостаточности (форма гипокортицизма).
- Болезнь Аддисона , первичная надпочечниковая недостаточность (еще одна форма гипокортицизма)
- Синдром Кушинга , гиперкортицизм, одна из причин – гиперсекреция АКТГ.
- Мелкоклеточная карцинома , частая причина эктопической секреции АКТГ.
- Врожденная гиперплазия надпочечников , заболевания выработки кортизола
- Синдром Нельсона , быстрое увеличение гипофиза, вырабатывающего АКТГ, после удаления обоих надпочечников.
- Адренолейкодистрофия , может сопровождаться надпочечниковой недостаточностью.
- Синдром Веста («инфантильные спазмы»), заболевание, при котором в качестве терапии используется АКТГ.
- Синдром посторгазмического заболевания (POIS), обусловленный выработкой тирозингидроксилазы и дофамин-β-гидроксилазы , двух ферментов, составляющих биохимический механизм норэпинефрина и адреналина . выработки [ нужна ссылка ]
- Критическая недостаточность кортикостероидов, связанная с заболеванием
- Синдром DAVID — генетическое заболевание, характеризующееся дефицитом адренокортикотропного гормона в сочетании с общим вариабельным иммунодефицитом и гипогаммаглобулинемией.
См. также
[ редактировать ]- Семакс — синтетический аналог фрагмента адренокортикотропного гормона.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Мортон И.К., Холл Дж.М. (6 декабря 2012 г.). Краткий словарь фармакологических средств: свойства и синонимы . Springer Science & Business Media. стр. 84–. ISBN 978-94-011-4439-1 .
- ^ Дибнер С., Шиблер У., Альбрехт У. (2010). «Циркадная система синхронизации млекопитающих: организация и координация центральных и периферических часов» (PDF) . Ежегодный обзор физиологии . 72 : 517–49. doi : 10.1146/annurev-psyol-021909-135821 . ПМИД 20148687 . Архивировано (PDF) из оригинала 4 апреля 2023 г. Проверено 28 июня 2019 г.
- ^ «Адренокортикотропный гормон (АКТГ)» . vivo.colostate.edu . Архивировано из оригинала 22 мая 2023 года . Проверено 15 октября 2008 г.
- ^ Чен, Сюаньюй (11 февраля 2024 г.). «Анализ метилирования и экспрессии гена POMC у пациентов с шизофренией» . Международный журнал нейробиологии развития . 84 (3). Уайли: 208–216. дои : 10.1002/jdn.10319 . ПМИД 38343101 .
- ^ «Предшественник проопиомелокортина» . ЮниПрот . Архивировано из оригинала 16 июля 2024 года . Проверено 8 апреля 2013 г.
- ^ Ялоу Р.С., Глик С.М., Рот Дж., Берсон С.А. (ноябрь 1964 г.). «Радиоиммуноанализ АКТГ в плазме человека». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 24 (11): 1219–25. doi : 10.1210/jcem-24-11-1219 . ПМИД 14230021 .
- ^ Патель К. (1993). «Стабильность адренокортикотропного гормона (АКТГ) и пути дезамидирования аспарагинильного остатка в гексапептидных сегментах». Стабильность и характеристика белковых и пептидных лекарственных средств . Фармацевтическая биотехнология. Том. 5. С. 201–20. дои : 10.1007/978-1-4899-1236-7_6 . ISBN 978-1-4899-1238-1 . ПМИД 8019694 .
- ^ Вельдхейс Дж.Д., Иранманеш А., Нафтоловиц Д., Тэтэм Н., Кэссиди Ф., Кэрролл Б.Дж. (ноябрь 2001 г.). «Динамика секреции кортикотропина у людей при низкой обратной связи с глюкокортикоидами» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 86 (11): 5554–63. дои : 10.1210/jcem.86.11.8046 . ПМИД 11701735 .
- ^ ПРООПИОМЕЛАНОКОРТИН; NCBI → POMC. Архивировано 16 июля 2024 г., в Wayback Machine. Проверено 28 сентября 2009 г.
- ^ Райхинштейн М., Зохар М., Ханукоглу И. (февраль 1994 г.). «Клонирование кДНК и анализ последовательности рецептора бычьего адренокортикотропного гормона (АКТГ)» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Исследования молекулярных клеток . 1220 (3): 329–32. дои : 10.1016/0167-4889(94)90157-0 . ПМИД 8305507 . Архивировано из оригинала 13 сентября 2017 года . Проверено 28 июня 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Ханукоглу I, Фейхтвангер Р., Ханукоглу А (ноябрь 1990 г.). «Механизм индукции кортикотропином и цАМФ ферментов митохондриальной системы цитохрома P450 в клетках коры надпочечников» (PDF) . Журнал биологической химии . 265 (33): 20602–8. дои : 10.1016/S0021-9258(17)30545-8 . ПМИД 2173715 . Архивировано (PDF) из оригинала 16 сентября 2012 г. Проверено 24 июля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Райхинштейн М., Ханукоглу I (ноябрь 1993 г.). «РНК, кодируемые митохондриальным геномом: дифференциальная регуляция кортикотропином в клетках надпочечников крупного рогатого скота» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (22): 10509–13. Бибкод : 1993PNAS...9010509R . дои : 10.1073/pnas.90.22.10509 . ПМК 47806 . ПМИД 7504267 .
- ^ Сломински А., Тобин Д.Д., Шибахара С., Вортсман Дж. (2004). «Меланиновая пигментация в коже млекопитающих и ее гормональная регуляция». Физиологические обзоры . 84 (4): 1155–1228. doi : 10.1152/physrev.00044.2003 . ПМИД 15383650 .
- ^ Исалес СМ, Заиди М, Блэр ХК (март 2010 г.). «АКТГ — новый регулятор костной массы». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1192 (1): 110–6. Бибкод : 2010NYASA1192..110I . дои : 10.1111/j.1749-6632.2009.05231.x . ПМИД 20392225 . S2CID 24378203 .
- ^ Чжун К., Шридхар С., Руан Л., Дин К.Х., Се Д., Инсогна К. и др. (май 2005 г.). «Множественные рецепторы меланокортина экспрессируются в костных клетках». Кость . 36 (5): 820–31. дои : 10.1016/j.bone.2005.01.020 . ПМИД 15804492 .
- ^ Заиди М., Сунь Л., Робинсон Л.Дж., Туркова И.Л., Лю Л., Ван Ю. и др. (май 2010 г.). «АКТГ защищает от остеонекроза костей, вызванного глюкокортикоидами» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (19): 8782–7. Бибкод : 2010PNAS..107.8782Z . дои : 10.1073/pnas.0912176107 . ПМЦ 2889316 . ПМИД 20421485 .
- ^ Джонстон Р. (2003). «Шестидесятилетняя эволюция биохимии в Университете Макгилла» (PDF) . Наука Канаденсис . 27 : 27–84. дои : 10.7202/800458ar . ПМИД 16116702 . Архивировано (PDF) из оригинала 17 ноября 2015 г. Проверено 16 ноября 2015 г.
- ^ Коллип Дж.Б., Андерсон Э., Томсон Д.Л. (12 августа 1933 г.). «Адренотропный гормон передней доли гипофиза». Ланцет . 222 (5737): 347–348. дои : 10.1016/S0140-6736(00)44463-6 .
- ^ «Имитация АКТГ» . Время . 12 декабря 1960 года. Архивировано из оригинала 6 сентября 2009 года.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Адренокортикотропный + гормон Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH)
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
