Kolecystokininegenskaper, struktur, funktioner

De kolecystokinin (CCK) är ett djurhormon som deltar i regleringen av gastrointestinal fysiologi. Det fungerar som en hämmare av matintag och gastrisk "tömning", stimulerar också utsöndringen av bukspottkörtelenzymer och gallblåsan.

Det beskrevs först 1928 i tarmsekreterna för katter och hundar. Det var emellertid inte förrän 1962 som det isolerades och karakteriserades från gris tarm, vilket bestämmer att det är en peptid som kan inducera sammandragningen av gallblåsan och utsöndring av bukspottkörtelenzymer.

Kolecystokinin. Bild via: https: // conceptodefinition.av

Efter upptäckten blev kolecystoquinin, tillsammans med gastin och sekretin, i en del av den hormonella trioen som deltar i de olika gastrointestinala funktionerna, även om det också fungerar som en tillväxtfaktor, neurotransmitter, sperma fertilitetsfaktor etc.

Liksom gastrin tillhör detta hormon familjen av neuroendokrina peptider, kännetecknad av identiteten på den C-terminala änden, där alla dess biologiska egenskaper och effekter finns bosatta.

Kolecystokininet produceras rikligt av de endokrina cellerna i slemhinnan i tolvfingertarmen och jejunum (områden i det tunna tarmen) hos många däggdjur, såväl som för många enteriska nerver (de som är associerade med matsmältningssystemet) och neuroner i det centrala nervsystemet och perifert.

Liksom många andra hormoner är kolecystoquinin involverad i olika komplexa patologiska förhållanden, särskilt med cancertumörer.

[TOC]

Egenskaper och struktur

Mogen kolecystokinin är en peptid som kan ha variabla längder som beror på den enzymatiska bearbetningen av dess föregångsform, som medieras av specifika proteaser. De mest kända formerna av hormonet är CCK-33, CCK-58, CCK-39 och CCK-8.

Dessa peptider drabbas av bakre translationella modifieringar som har att göra med tillsats av sulfater till tyrosinrester, amidering av C-terminala fenylalaniner och selektiv eliminering av ett visst aminosyravfall i båda ändarna av peptiden.

Sådant peptidhormon tillhör familjen av reglerande peptider som har en mycket bevarad C-terminal sekvens. Detta innehåller dess aktiva plats och aktivitet beror vanligtvis på närvaron av svavelavfall.

Denna familj av peptider tillhör också ett nästan besläktat peptidhormon, gastrin samt andra peptider som finns i grodor och protokorfer.

I litteratur beskrivs kolecystokinin som en gallvägskontraktionspeptid och kännetecknas av den C-terminala sekvensen som består av 7 aminosyror, nämligen: Tyr-met-X-trp-Met-Asp-Phe-NH2, där X, i däggdjur , är alltid en glycinrest (Gly).

Produktion

Kolecystokininet syntetiseras och frigörs i flera molekylära isoformer, men endast en mRNA -molekyl har hittats, så man tror att detta går igenom olika åtal efter register.

Det kan tjäna dig: Woese Classification (3 Domain System)

Denna budbärare har hittats i lika stor andel i både hjärnan och i tarmslemhinnan, vilket innebär att dess funktioner i nervsystemet är lika viktiga som i matsmältningssystemet, även om de i den första ännu inte förstås helt helt.

Hos människor finns den kodande genen för denna peptid i kromosom 3. Det består av fem exoner och bland de första 100 bp finns det flera reglerande element.

Bland dessa är ett e-boxelement (för föreningen av transkriptionsfaktorer), en region rik på upprepad GC och ett AMPC-svarelement.

Messenger -RNA transkriberat från denna gen har cirka 1.511 PB och kodar för en föregångspeptid av 115 aminosyravfall som är känt som Pre-procck.

Den första delen av pre-pro-CCK-molekylen består av en signalpeptid och den andra motsvarar en rymdpeptid, vars sekvens varierar mycket mellan arter.

De bioaktiva peptiderna i kolecystokinin härstammar från den sista delen av 58 aminosyravfall, vilket är mycket bevarat mellan olika arter.

Åklagaren för föregångsmolekyler är cellspecifikt. Detta betyder att beroende på tyget där genen uttrycks Cck, CCK -peptidblandningar finns med olika post -translationslängder och modifieringar.

Denna bearbetning sker normalt på platser med svavelmonobasrester, som är avgörande för förening med deras specifika receptorer, särskilt med den så kallade CCK1, som finns i den mesenteriska plexus, i den främre hypofysen och i vissa delar av hjärnan.

Var förekommer prekursorpeptiden?

I -cellerna i det tunna tarmen är ansvariga för utsöndring av kolecystokinin i detta fack, genom deras apikala membran, som är i direktkontakt med tarmslemhinnan och genom några "granuler" -specifika sekreterare.

I nervsystemet produceras kolecystokinin av vissa kärnbegravningsceller och av vissa hypofysceller.

Hjärnan är det organ som producerar det mest kolecystokininet i kroppen av ett däggdjur och neuronerna som producerar det är mer rikligt än de som producerar någon annan neuropeptid.

Det finns också många nerver som producerar kolecystokinin i kolon, främst i det cirkulära muskelskiktet, så det säkerställs att detta hormon också har effekter på excitationen av de släta musklerna i kolon.

Produktionsstimulering

Befrielsen av kolecystokinin kan bland annat stimuleras av närvaron av fettsyror och proteiner i tunntarmen, särskilt av långkedjiga fettsyror och aromatiska L-aminosyror.

Handlingsmekanism

Effekterna av kolecystokininpeptider är relaterade till deras interaktion med två specifika receptorer: CCK-A (mottagare "tillLimentice ”) och CCK-B (“ Cerebral ”-mottagaren, från engelska“BRegn ").

Kan tjäna dig: Cinases: Egenskaper, typer, funktioner

CCK-A-mottagaren är den som deltar i sammandragningen av gallblåsan, i avslappningen av udda sfinkter, i tillväxten av bukspottkörteln och stimuleringen av utsöndring av matsmältningsenzymer, i fördröjningen av gastrisk tömning och i i hämningen av utsöndring av gastrinsyror.

De kolecystokininpeptiderna som har sulfat- och amida-grupper känns igen av CCK-A-receptorerna och går med dem med en stor affinitet. CCK-B-typreceptorer är mindre effektiva i svaret och binder inte så affinitet till svavelpeptider.

Kolecychininen frisätts från tarmen efter matintag och aktiva receptorer (CCK 1) i vagusnerven som uppnår överföringen av känslan av "fullhet" eller "mättnad" till hjärnan, som är ansvarig för att avsluta beteendet hos utfodring.

Både kolecystokinin och gastrin (ett annat relaterat hormon) kan frisättas mot blodtorrent eller tarmlumen, utöva paracrin, autokrina och exokrina funktioner inte bara i nervsystemet, utan i det direkt matsmältningssystemet.

Föreningen med dessa receptorer utlöser det hormonella svarsvattenfallet som måste göra, främst, med hydrolysen av fosfatidylinitolmolekyler.

Funktioner

I matsmältning

Som redan nämnts beskrevs initialt kolecystokinin som ett hormon vars huvudfunktioner var relaterade till matsmältningssystemets fysiologi.

Även om det idag är känt att det deltar i många andra processer för utveckling och fysiologi hos djur, är en av dess huvudfunktioner stimuleringen av sammandragningen (minskning i volym) av gallblåsan.

Bland dess exokrina funktioner är också stimuleringen av utsöndringen av matsmältningspankreasenzymer, så det är indirekt involverat i matmältning och absorption (näring), särskilt hos däggdjur.

Detta lilla peptidhormon deltar också i hämningen av magtömning genom att förmedla sammandragningen av den pyloriska sfinkteren och avkopplingen av den proximala magen genom vagusnerven, som experimentellt har demonstrerats hos råttor, människor och icke-homoid-primater.

Beroende på arter av däggdjur som beaktas har kolecystokinin hämmande eller stimulerande effekter för utsöndring av magsyror, vilket bidrar positivt eller negativt med andra relaterade hormoner såsom gastin.

Andra funktioner

Förutom sina gastrointestinala funktioner deltar kolecystokinin i nervsystemet genom att öka eller förbättra de hämmande effekterna av dopamin, en neurotransmitter av centrala nervsystemet.

Kan tjäna dig: Funktion av syre i levande varelser

På samma sätt ökar kolecystoquinin andning och blodtryck i gnagarens hjärt -kärlsystem.

Exogent administrerat i experimentella djur inducerar detta peptidhormon ett hypotermiskt tillstånd genom att öka verkan av neuroner med höga temperaturer svar och hämmar kallt svar neuroner.

Andra funktioner har att göra med frisläppandet av olika neurotransmittorer, regleringen av tillväxten av bukspottkörteln, induktion av karcinomtillväxt, mognad av spermier i testiklarna, bland andra.

Relaterade sjukdomar

Flera författare har bestämt närvaron av variabla mängder kolecystokinin i olika endokrina tumörer, särskilt i hypofysetumörer, i sköldkörtelcancer, i bukspottkörteltumörer och i Ewing -sarkom.

Höga koncentrationer av detta hormon i vissa tumörer producerar det som har kallats "cckom" -syndrom, initialt beskrivs i djur och därefter bekräftas hos människor.

Bukspottkörtelcancer och pankreatit är också relaterade till kolecystokinin, eftersom det är involverat i dess normala tillväxt och i en del av exokrin stimulering för utsöndring av matsmältningsenzymer.

Det har fastställts att rollen som kolecystokinin är att dessa patologiska förhållanden har att göra med överuttrycket av dess receptorer (CCK-A och CCK-B), vilket gör att detta hormon kan utöva sin funktion även när det uttrycks över av celltumören tumör.

Referenser

1. Crawley, J. N., & Corwin, r. L. (1994). Biologiska verkning av kolecystokinin. Peptider, femton(4), 731-755.
2. Dockray, g. J. (2012). Kolecystokinin. Nuvarande åsikt inom endokrinologi, diabetes och fetma, 19(1), 8-12.
3. Guilloteau, s., Le Meuth-Metzinger, V., Morisset, j., & Zabielski, r. (2006). Gastrin, kolecystokinin och gastrointestinal kanal hos däggdjur. Näringsforskningsrecensioner, 19(2), 254-283.
4. Jens f. Rehafeld, Lennart Friis-Hansen, Jens P. Goetze, & Thomas V. ANTINGEN. Hansen. (2007). Biologin för kolecystokinin- och gastrinpeptider. Aktuella ämnen inom medicinsk kemi, 7(12), 1154-1165.
5. Keller, J. (2015). Gastrointestinal matsmältning och absorption. I Essentials of Medical Biochemistry (2: a upplagan., pp. 137-164). Elsevier Inc.
6. Rehfeld, J. F. (2017). Koletokinin-från den lokala tarmhorcone till ubiquitoous messenger. Gränser i endokrinologi, 8, 1-8.
7. Rehfeld, J. F., Federspiel, b., Agersnap, m., Knigge, u., & Bardram, L. (2016). Upptäckten och karakteriseringen av ett CCKOMA -syndrom hos enteropancreatiska neuroendokrina tumörpatienter. Skandinavisk tidskrift för gastroenterologi, 51(10), 1172-1178.
8. Sekiguchi, T. (2016). Kolecystokinin. I Handbok av hormoner (PP. 177-178). Elsevier Inc.
9. Smith, J. P., & Salomo, T. OCH. (2014). Kolecystokinin och bukspottkörtelcancer: det kyckling eller ägget? American Journal of Physiology - Gastrointestinal och leverfysiologi, 306(2), 1-46.