Прогастрин
Прогастрин представляет собой 80- аминокислотный внутриклеточный белок и предшественник гастрина , желудочно-кишечного гормона, продуцируемого G-клетками в желудочном антруме. [ 1 ] Основной функцией гастрина является регулирование кислотной секреции. [ 2 ] Во время пищеварения только гастрин выделяется в кровоток и стимулирует секрецию соляной кислоты в желудке, а также поджелудочной железы пищеварительные ферменты . У людей прогастрин кодируется гастом [ 3 ] ген. Прогастрин экспрессируется в основном в ткани желудка .
Открытие
[ редактировать ]В 1905 году Джон Сидни Эдкинс продемонстрировал существование гормона, ответственного за секрецию желудочной кислоты. [ 4 ] Этот гормон был назван желудочным секретаном или гастрином . только в 1979 году и позднее в 1987 и 1988 годах прогноз был идентифицирован как предшественник гастрина Но . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Его белковая последовательность и мРНК были выявлены.
Не путать с прогастрином, релизирующий пептид , предшественник релизирующего гастрина (GRP), нейропептида , который принадлежит к семейству бомбесина /нейромедина B и чья экспрессия важна в кишечнике и мозге . GRP участвует во многих физиологических и патофизиологических процессах. [ 8 ] Отмещающий гастрин пептид стимулирует высвобождение гастрина и других желудочно-кишечных гормонов . Это помогает регулировать потребление пищи . Существует также два типа прогастрина, внутриклеточный прогастрин, обсуждаемый в этой статье и внеклеточный прогастрин, в основном называемый HPG80 . [ 9 ]
Structure and production
[ редактировать ]The GAST gene is located on chromosome 17 (17q21). It consists of three exons containing the sequence that encodes preprogastrin. Progastrin is made up of several alpha helices. The primary structure of human preprogastrin consists of a 21 amino acid signal sequence at the N-terminus followed by a spacer peptide, a bioactive domain and finally a C-terminal flanking peptide (CTFP).[10]
Action
[edit]The production of gastrin allows the production of gastric acid during food intake to be promoted. Progastrin has also been shown to be expressed in other healthy tissues (cerebellum, pituitary gland, pancreas, testicles), but to a much lesser extent than in the stomach and in different forms.[11][12][13][14] For example, carboxyamide gastrin is found in the testicles.[15] However, the role of progastrin in these organs is not clearly established.
Biosynthesis
[edit]In humans, the GAST gene encodes a 101-amino acid precursor peptide, preprogastrin.[16] The latter is synthesized and matured in the endoplasmic reticulum. Upon initiation of translation, the signal sequence facilitating the translocation of the polypeptide is eliminated by a membrane-bound signal peptidase. This enzyme cleaves the born polypeptide chain between alanine residue 21 and serine 22 to generate the 80-amino acid peptide progastrin. The progastrin is then cleaved by an enzyme to give the main circulating biologically active forms of gastrin: gastrin-34 and gastrin-17, in sulfated and unsulfated forms. Both sulfation and phosphorylation play a role in the maturation process: they increase the maturation of progastrin. While phosphorylation can also affect the conversion of intermediate products with carboxy-terminal glycine (G34-Gly and G17-Gly) to mature gastrins.[17] Small amounts of gastrin-52 (also called component 1), gastrin-14 (mini-gastrin) and even smaller fragments were detected in the serum.[18] At this stage, two pathways of post-translational modifications exist within the antral G cells. In the dominant pathway, progastrin is cleaved at three sites, resulting in two major bioactive gastrins, gastrin-34 and gastrin-17. In the putative alternative pathway, progastrin can be cleaved only at the dibasic site closest to the C-terminus, resulting in the synthesis of gastrin-71.[19] The other maturation products, in particular G34-Gly, G17-Gly and CTFP have various functions. CTFP has been described as capable of inducing or inhibiting apoptosis, depending on the tissue or cell type involved. After the progastrin conversion step, there is a passage through the secretory pathway.
Under pathological conditions
[edit]As early as 1996, it was demonstrated that the expression of the GAST gene is required for the cellular tumorigenicity of human colorectal cancer. The GAST gene has been shown to be a downstream target of the β-catenin/TCF-4 signalling pathway. Transfection of a construct expressing a constitutively active form of β-catenin triples the activity of the GAST gene promoter.[20] This study establishes a link between progastrin and cancer across many cellular functions involving the Wnt pathway in a cancer cell, starting with its importance for cancer stem cell survival.[21] In pathological situations, progastrin is secreted by tumor cells into the bloodstream and is referred to as hPG80.[22]
The expression of progastrin in many cancers has been demonstrated.[23] It has been noted that in colorectal cancers, progastrin is more than 700 times more abundant than amidated gastrin.[24] Another study showed that colorectal carcinomas have progastrin-derived peptides that are not converted to gastrin.[25] Finally, it has been shown that half of the tumor cells express progastrin. Ovarian, liver and pancreatic cancers present the same scenario: unmatured progastrin is more abundant than amidated gastrin.[26][27][28] This is because progastrin is not fully matured and is secreted into the bloodstream for many cancers.
References
[edit]- ^ Fiona M., Gribble; Frank, Reimann; Geoffrey, P. Roberts (2018). Gastrointestinal Hormones. Physiology of the Gastrointestinal Tract, Elsevier. pp. 31–70.
- ^ Rehfeld, Jens F.; Goetze, Jens Peter (2005). "2 The Post-Translational Phase of Gene Expression in Tumor Diagnosis". Handbook of Immunohistochemistry and in Situ Hybridization of Human Carcinomas. Vol. 4. Elsevier. pp. 23–32. doi:10.1016/s1874-5784(05)80057-1. ISBN 978-0-12-369402-7.
- ^ "GAST - Gastrin precursor - Homo sapiens (Human) - GAST gene & protein". www.uniprot.org. Retrieved 2020-06-26.
- ^ Modlin, Irvin M.; Kidd, Mark; Marks, I. N.; Tang, Laura H. (February 1997). "The pivotal role of John S. Edkins in the discovery of gastrin". World Journal of Surgery. 21 (2): 226–34. doi:10.1007/s002689900221. ISSN 0364-2313. PMID 8995084. S2CID 28243696.
- ^ Noyes, B. E.; Mevarech, M.; Stein, R.; Agarwal, K. L. (1979-04-01). "Detection and partial sequence analysis of gastrin mRNA by using an oligodeoxynucleotide probe". Proceedings of the National Academy of Sciences. 76 (4): 1770–4. Bibcode:1979PNAS...76.1770N. doi:10.1073/pnas.76.4.1770. ISSN 0027-8424. PMC 383472. PMID 88048.
- ^ Desmond, H.; Pauwels, S.; Varro, A.; Gregory, H. (1987-01-05). "Isolation and characterization of the intact gastrin precursor from a gastrinoma". FEBS Letters. 210 (2): 185–8. doi:10.1016/0014-5793(87)81334-0. PMID 3792562. S2CID 20561440.
- ^ "Announcements". Regulatory Peptides. 34 (1): 71–72. 1991. doi:10.1016/0167-0115(91)90226-7. ISSN 0167-0115. S2CID 208789664.
- ^ You, Benoit; Mercier, Frédéric; Assenat, Eric; Langlois-Jacques, Carole; Glehen, Olivier; Soulé, Julien; Payen, Léa; Kepenekian, Vahan; Dupuy, Marie; Belouin, Fanny; Morency, Eric (January 2020). "The oncogenic and druggable hPG80 (Progastrin) is overexpressed in multiple cancers and detected in the blood of patients". EBioMedicine. 51: 102574. doi:10.1016/j.ebiom.2019.11.035. PMC 6938867. PMID 31877416.
- ^ Benoit You, Frédéric Mercier, Eric Assenat; Alexandre Prieur; Léa Payen, Vahan Kepenekian, Marie Dupuy; Fanny Belouin, Eric Morency (January 2020). "The oncogenic and druggable hPG80 (Progastrin) is overexpressed in multiple cancers and detected in the blood of patients". EBioMedicine. 51: 102574. doi:10.1016/j.ebiom.2019.11.035. PMC 6938867. PMID 31877416.
{{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ "GAST (gastrin)". atlasgeneticsoncology.org. Retrieved 2020-06-26.
- ^ Schalling, M; Persson, H; Pelto-Huikko, M; Odum, L (1990-08-01). "Expression and localization of gastrin messenger RNA and peptide in spermatogenic cells". Journal of Clinical Investigation. 86 (2): 660–9. doi:10.1172/JCI114758. ISSN 0021-9738. PMC 296774. PMID 2117026.
- ^ Bardram, Linda (1990). "Progastrin in serum from Zollinger-Ellison patients". Gastroenterology. 98 (6): 1420–6. doi:10.1016/0016-5085(90)91071-D. PMID 2338186.
- ^ Rehfeld, J.F. (1991). "Progastrin and its products in the cerebellum". Neuropeptides. 20 (4): 239–45. doi:10.1016/0143-4179(91)90014-A. PMID 1812406. S2CID 21211891.
- ^ Larsson, L.; Rehfeld, J. (1981-08-14). "Pituitary gastrins occur in corticotrophs and melanotrophs". Science. 213 (4509): 768–70. Bibcode:1981Sci...213..768L. doi:10.1126/science.6266012. ISSN 0036-8075. PMID 6266012.
- ^ Zavala‐Pompa, Angel; Ro, Jae Y.; El‐Naggar, Adel; OrdóNtez, Nelson G. (1993). "Primary carcinoid tumor of testis. Immunohistochemical, ultrastructural, and DNA flow cytometric study of three cases with a review of the literature". Cancer. 72 (5): 1726–32. doi:10.1002/1097-0142(19930901)72:5<1726::aid-cncr2820720536>3.0.co;2-s. ISSN 1097-0142. PMID 7688660.
- ^ "GAST (gastrin)". atlasgeneticsoncology.org. Retrieved 2020-06-26.
- ^ Bishop, L; Dimaline, R; Blackmore, C; Deavall, D (1998). "Modulation of the cleavage of the gastrin precursor by prohormone phosphorylation". Gastroenterology. 115 (5): 1154–62. doi:10.1016/S0016-5085(98)70086-1. PMID 9797370.
- ^ Rehfeld, Jens F.; Goetze, Jens Peter (2005). "2 The Post-Translational Phase of Gene Expression in Tumor Diagnosis". Handbook of Immunohistochemistry and in Situ Hybridization of Human Carcinomas. Vol. 4. Elsevier. pp. 23–32. doi:10.1016/s1874-5784(05)80057-1. ISBN 978-0-12-369402-7.
- ^ "GAST - Gastrin precursor - Homo sapiens (Human) - GAST gene & protein". www.uniprot.org. Retrieved 2020-06-26.
- ^ Koh, Theodore J.; Bulitta, Clemens J.; Fleming, John V.; Dockray, Graham J. (2000-08-15). "Gastrin is a target of the β-catenin/TCF-4 growth-signaling pathway in a model of intestinal polyposis". Journal of Clinical Investigation. 106 (4): 533–9. doi:10.1172/JCI9476. ISSN 0021-9738. PMC 380254. PMID 10953028.
- ^ Приер, Александр; Доминик Джуберт, Моника; Хабиф, Гийом; Flaceliere, Maud (2017). «Нацеливание на путь Wnt и стволовые клетки рака с антипрогастриновыми гуманизированными антителами в качестве потенциального лечения от колоректального рака Kras-мутированного» . Клиническое исследование рака . 23 (17): 5267–5280. doi : 10.1158/1078-0432.ccr-17-0533 . ISSN 1078-0432 . PMID 28600477 . S2CID 22085894 . Получено 2020-06-23 .
- ^ Ты, Бенуа; Мерсье, Фредрик; Асснат, Эрик; Ланглуа-Жак, Кэрол (2020). «Онкогенный и лекарственный HPG80 (прогастрин) сверхэкспрессируется при множественном раке и обнаруживается в крови пациентов» . Ebiomedicine . 51 : 102574. DOI : 10.1016/j.ebiom.2019.11.035 . PMC 6938867 . PMID 31877416 .
- ^ Кохман, Майкл Ли; Дельвалле, Джон; Дикинсон, Крис Джон; Боланд, C.Richard (1992). «Посттрансляционная обработка гастрина в опухолевых тканях толстой кишки человека». Биохимическая и биофизическая исследовательская коммуникация . 189 (2): 1165–9. doi : 10.1016/0006-291x (92) 92326-S . HDL : 2027.42/29682 . PMID 1472026 .
- ^ Немет, J; Тейлор, б; Pauwels, S; Варро А. (1993-01-01). «Идентификация прогастриновых пептидов в экстрактах колоректальной карциномы» . Кишечник 34 (1): 90–5. doi : 10.1136/gut.34.1.90 . ISSN 0017-5749 . PMC 1374107 . PMID 8432459 .
- ^ Ван Солинг, Wouter W.; Нильсен, Финн С.; Фрийс-Хансен, Леннарт; Falkmer, Ursula G. (1993). «Выражение, но неполное созревание прогастрина в колоректальных карциномах» . Гастроэнтерология . 104 (4): 1099–107. doi : 10.1016/0016-5085 (93) 90279-л . ISSN 0016-5085 . PMID 8462798 .
- ^ Каплин, Мартин; Хан, Коссер; Сэвидж, Кей; Rode, Jurgen (1999). «Экспрессия и обработка гастрина при гепатоцеллюлярной карциноме, фиброламеллярной карциноме и холангиокарциноме». Журнал гепатологии . 30 (3): 519–26. doi : 10.1016/s0168-8278 (99) 80114-7 . PMID 10190738 .
- ^ Caplin, M.; Savage, K.; Хан, К.; Бретт Б. (2000-08-01). «Экспрессия и обработка гастрина при аденокарциноме поджелудочной железы: рак гастрина и поджелудочной железы». Британский журнал хирургии . 87 (8): 1035–40. doi : 10.1046/j.1365-2168.2000.01488.x . PMID 10931047 . S2CID 24292877 .
- ^ Сингх, П.; Сюй, Z.; Dai, B.; Раджараман С. (1994-03-01). «Неполная обработка прогастрина, экспрессируемая раковыми клетками толстой кишки человека: роль некарбоксимидированных гастринов». Американский журнал физиологии. Желудочно -кишечная физиология и печени . 266 (3): G459-68. doi : 10.1152/ajpgi.1994.266.3.g459 . ISSN 0193-1857 . PMID 8166285 .