Адренокортикотропный гормон - Adrenocorticotropic hormone

Эта статья об адренокортикотропном гормоне как естественном гормоне. Для адренокортикотропного гормона в качестве лекарственного и диагностического средства см. Адренокортикотропный гормон (лекарство).
проопиомеланокортин
Идентификаторы
СимволOMC
Ген NCBI5443
HGNC9201
OMIM176830
RefSeqNM_000939
UniProtP01189
Прочие данные
LocusChr. 2 p23

Адренокортикотропный гормон (АКТГ; также адренокортикотропин, кортикотропин) это полипептид тропический гормон производится и секретируется передняя доля гипофиза.[1] Он также используется как лекарственно-диагностическое средство. АКТГ - важный компонент гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система и часто вырабатывается в ответ на биологический стресс (вместе с его предшественником кортикотропин-рилизинг гормон от гипоталамус ). Его основные эффекты - увеличение производства и выпуска кортизол посредством кора из надпочечник. АКТГ также связан с циркадный ритм у многих организмов.[2]

Дефицит АКТГ - признак (? Причина) вторичного надпочечниковая недостаточность (подавление выработки АКТГ из-за нарушения гипофиз или гипоталамус, ср. гипопитуитаризм ) или третичной надпочечниковой недостаточностью (заболевание гипоталамуса, при снижении выброса кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH) ). И наоборот, хронически повышенный уровень АКТГ возникает при первичной надпочечниковой недостаточности (например, Болезнь Эддисона ) при продукции надпочечниками кортизол хронически дефицитный. При болезни Кушинга опухоль гипофиза является причиной повышенного уровня АКТГ (из передней доли гипофиза) и избытка кортизола (гиперкортизолизм) - это совокупность признаков и симптомов, известная как синдром Кушинга.

Производство и регулирование

POMC, АКТГ и β-липотропин секретируются из кортикотропы в передняя доля (или аденогипофиз ) из гипофиз в ответ на гормон кортикотропин-рилизинг гормон (CRH) выпущен гипоталамус.[3] АКТГ синтезируется из пре-про-опиомеланокортина (пре-ПОМК). Снятие сигнала пептид в течение перевод производит 241-аминокислоту полипептид POMC, который проходит серию посттрансляционные модификации такие как фосфорилирование и гликозилирование до того, как он будет протеолитически расщеплен эндопептидазы давать различные полипептидные фрагменты с различной физиологической активностью. Эти фрагменты включают:[4]

полипептидный фрагментпсевдонимсокращениеаминокислота остатки
АЭСАЭС27–102
гамма меланотропинаγ-MSH77–87
потенциальный пептид105–134
кортикотропинадренокортикотропный гормонАКТГ138–176
меланотропин альфамеланоцитстимулирующий гормонα-МСГ138–150
кортикотропиноподобный промежуточный пептидЗАЖИМ156–176
липотропин бетаβ-LPH179–267
липотропин гаммаγ-LPH179–234
меланотропин бетаβ-MSH217–234
бета-эндорфин237–267
мет-энкефалин237–241

Чтобы регулировать секрецию АКТГ, многие вещества, секретируемые в пределах этой оси, проявляют медленную / промежуточную и быструю активность петли обратной связи. Глюкокортикоиды секретируемые из коры надпочечников работают по подавлению секреции CRH гипоталамусом, что, в свою очередь, снижает секрецию АКТГ передней долей гипофиза. Глюкокортикоиды также могут подавлять скорость гена POMC. транскрипция и пептидный синтез. Последнее является примером медленной петли обратной связи, которая работает от часов до дней, тогда как первая работает от нескольких минут.

В период полураспада АКТГ в крови человека составляет около десяти минут.[5]

Структура

АКТГ состоит из 39 аминокислоты, первые 13 из которых (считая от N-конца) могут быть расщеплены с образованием α-меланоцит-стимулирующий гормон (α-МСГ). (Эта общая структура отвечает за чрезмерно загорелая кожа при болезни Аддисона.) Через короткий промежуток времени АКТГ расщепляется на α-меланоцитстимулирующий гормон (α-MSH) и CLIP, пептид с неизвестной активностью у людей.

АКТГ человека имеет молекулярную массу 4540 атомные единицы массы (Да).[6]

Функция

АКТГ стимулирует секрецию глюкокортикоидные стероидные гормоны из клеток коры надпочечников, особенно в зона фасцикулата надпочечников. АКТГ действует путем связывания с поверхностью клетки Рецепторы АКТГ, которые расположены преимущественно на клетках коры надпочечников кора надпочечников. Рецептор АКТГ - это семимембранный Рецептор, связанный с G-белком.[7] При связывании лиганда рецептор претерпевает изменения конформации, которые стимулируют фермент аденилилциклаза, что приводит к увеличению внутриклеточного лагерь[8] и последующая активация протеинкиназа А.

АКТГ влияет на секрецию стероидных гормонов за счет как быстрых краткосрочных механизмов, которые происходят в течение нескольких минут, так и более медленных долгосрочных действий. Быстрое действие АКТГ включает стимуляцию доставки холестерина в митохондрии, где P450scc фермент расположен. P450scc катализирует первый этап стероидогенеза, то есть расщепление боковой цепи холестерина. АКТГ также стимулирует липопротеин поглощение в корковые клетки. Это увеличивает биодоступность холестерин в клетках коры надпочечников.

Долгосрочное действие АКТГ включает стимуляцию транскрипции генов, кодирующих стероидогенные ферменты, особенно P450scc, стероидную 11β-гидроксилазу и связанные с ними белки переноса электронов.[8] Этот эффект наблюдается в течение нескольких часов.[8]

Помимо стероидогенных ферментов, АКТГ также усиливает транскрипцию митохондриальных генов, которые кодируют субъединицы митохондриальных систем окислительного фосфорилирования.[9] Эти действия, вероятно, необходимы для обеспечения повышенных энергетических потребностей клеток коры надпочечников, стимулируемых АКТГ.[9]

Референсные диапазоны для анализов крови, показывая адренокортикотропный гормон (зеленый слева) среди гормонов с наименьшей концентрацией в крови

Рецепторы АКТГ вне надпочечников

Как указано выше, АКТГ является продуктом расщепления прогормона, проопиомеланокортин (POMC), который также производит другие гормоны, включая α-МСГ что стимулирует производство меланин. Семейство родственных рецепторов опосредует действие этих гормонов, MCR или рецептор меланокортина семья. В основном они не связаны с гипофиз -надпочечник ось. MC2R - это Рецептор АКТГ. Хотя он играет важную роль в регулировании надпочечников, он также выражается в других частях тела, особенно в остеобласт, который отвечает за создание новой кости - непрерывный и строго регулируемый процесс в телах дышащих воздухом позвоночных.[10] Функциональная экспрессия MC2R на остеобластах была обнаружена Isales et alia в 2005 году.[11] С того времени было продемонстрировано, что ответ костеобразующих клеток на АКТГ включает выработку VEGF, как и в надпочечниках. Этот ответ может быть важным для поддержания выживания остеобластов при некоторых условиях.[12] Если это физиологически важно, то, вероятно, оно функционирует в условиях короткопериодической или прерывистой передачи сигналов АКТГ, поскольку при постоянном воздействии АКТГ на остеобласты эффект теряется через несколько часов.

История

Работая над диссертацией, Эвелин М. Андерсон открыл АКТГ с Джеймс Бертрам Коллип и Дэвид Лэндсборо Томсон и в статье, опубликованной в 1933 году, объяснил его функцию в организме.[13][14]

Активная синтетическая форма АКТГ, состоящая из первых 24 аминокислот природного АКТГ, была впервые создана Клаусом Хофманном в Питтсбургский университет.[15]

Сопутствующие условия

использованная литература

  1. ^ Мортон И.К., Холл Дж. М. (6 декабря 2012 г.). Краткий словарь фармакологических агентов: свойства и синонимы. Springer Science & Business Media. С. 84–. ISBN  978-94-011-4439-1.
  2. ^ Дибнер С., Шиблер Ю., Альбрехт Ю. (2010). «Система циркадного времени млекопитающих: организация и координация центральных и периферических часов» (PDF). Ежегодный обзор физиологии. 72: 517–49. Дои:10.1146 / annurev-physicol-021909-135821. PMID  20148687.
  3. ^ «Адренокортикотропный гормон (АКТГ)».
  4. ^ «Предшественник проопиомелокортина». Получено 8 апреля, 2013.
  5. ^ Ялоу Р.С., Глик С.М., Рот Дж., Берсон С.А. (ноябрь 1964 г.). «Радиоиммуноанализ плазмы крови человека». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма. 24 (11): 1219–25. Дои:10.1210 / jcem-24-11-1219. PMID  14230021.
  6. ^ PROOPIOMELANOCORTIN; NCBI -> POMC Проверено 28 сентября, 2009 г.
  7. ^ Райхинштейн М., Зохар М., Ханукоглу И. (февраль 1994 г.). «Клонирование кДНК и анализ последовательности рецептора бычьего адренокортикотропного гормона (АКТГ)». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1220 (3): 329–32. Дои:10.1016/0167-4889(94)90157-0. PMID  8305507.
  8. ^ а б c Ханукоглу I, Фейхтвангер Р., Ханукоглу А. (ноябрь 1990 г.). «Механизм индукции кортикотропином и цАМФ ферментов митохондриальной системы цитохрома Р450 в клетках коры надпочечников» (PDF). Журнал биологической химии. 265 (33): 20602–8. PMID  2173715.
  9. ^ а б Райхинштейн М., Ханукоглу И. (ноябрь 1993 г.). «РНК, кодируемые митохондриальным геномом: дифференциальная регуляция кортикотропином в клетках коры надпочечников крупного рогатого скота». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 90 (22): 10509–13. Bibcode:1993ПНАС ... 9010509Р. Дои:10.1073 / пнас.90.22.10509. ЧВК  47806. PMID  7504267.
  10. ^ Isales CM, Zaidi M, Blair HC (март 2010 г.). «АКТГ - новый регулятор костной массы». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 1192 (1): 110–6. Bibcode:2010НЯСА1192..110И. Дои:10.1111 / j.1749-6632.2009.05231.x. PMID  20392225. S2CID  24378203.
  11. ^ Чжун К., Шридхар С., Руан Л., Динг К. Х., Се Д., Инсогна К., Кан Б., Сю Дж., Боллаг Р. Дж., Исалес К. М. (май 2005 г.). «Множественные рецепторы меланокортина экспрессируются в костных клетках». Кость. 36 (5): 820–31. Дои:10.1016 / j.bone.2005.01.020. PMID  15804492.
  12. ^ Заиди М., Сун Л., Робинсон Л.Дж., Туркова И.Л., Лю Л., Ван И, Чжу Л.Л., Лю Х, Ли Дж., Пэн Й, Ян Г, Ши Х, Левин А., Икбал Дж., Ярославский Б.Б., Исалес С., Блэр (Май 2010 г.). «АКТГ защищает от вызванного глюкокортикоидами остеонекроза костей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (19): 8782–7. Bibcode:2010PNAS..107.8782Z. Дои:10.1073 / pnas.0912176107. ЧВК  2889316. PMID  20421485.
  13. ^ Джонстон Р. (2003). «Шестьдесят лет эволюции биохимии в Университете Макгилла» (PDF). Scientia Canadensis. 27: 27–84. Дои:10.7202 / 800458ar. PMID  16116702.
  14. ^ Collip JB, Anderson E, Thomson DL (12 августа 1933 г.). «Адренотропный гормон передней доли гипофиза». Ланцет. 222 (5737): 347–348. Дои:10.1016 / S0140-6736 (00) 44463-6.
  15. ^ «Имитация АКТГ». Время. 12 декабря 1960 г.

внешние ссылки