grad-green grad-gray grad-blue grad-red grad-pink grad-purple grad-yellow
Нести помощь людям

Вход на сайт

Меланокортиновая система

Краткое описание: 
Сазонов В.Ф. Меланокортиновая система [Электронный ресурс] // Кинезиолог, 2009-2016: [сайт]. Дата обновления: 22.11.2016. URL: http://kineziolog.su/content/melanokortinovaya-sistema (дата обращения: __.__.201_).

Определение понятия

 Меланокортиновая система (меланокортиновая сигнальная система - МСС) - это система хеморегуляции, использующая в качестве сигнальных веществ пептиды меланокортины, предназначенная для биорегуляции множества физиологических функций и гомеостаза. © 2016 Сазонов В.Ф. © 2016 kineziolog.su.

Меланокортины - это класс эндогенных АКТГ/МСГ-подобных пептидных хеморегуляторов, обладающих гормональным и экстрагормональным действием.

Молекулы меланокортинов филогенетически очень древние и характеризуются высокой степенью консервативности, они незначительно изменились за последние несколько сотен миллионов лет. Кроме того, отмечено большое межвидовое сходство в структуре этих пептидов [Catania, Lipton, 1993]. У животных разных видов провели сопоставление аминокислотной последовательности препроопиомеланокортина (ПОМК) - предшественника меланокортинов. Оказалось, что у всех млекопитающих биологически активные домены в белке-предшественнике расположены сходным образом и ограничены с обеих сторон парами положительно заряженных аминокислот. Исключение составляют ПОМК мыши и крысы.

Многочисленные эксперименты показали, что меланокортины, помимо известного гормонального действия, обладают также широким спектром экстрагормональной активности. Они улучшают обучение и внимание; влияют на мотивационные процессы; ускоряют регенерацию в нервно-мышечной системе; оказывают защитное (протекторное) действие при повреждениях в ЦНС; воздействуют на развитие нервной системы; модулируют половое поведение; оказывают противовоспалительное и жаропонижающее действие; взаимодействуют с опиоидной системой; влияют на болевую чувствительность и сердечно-сосудистую систему; вызывают снижение потребления пищи и веса тела; влияют на функционирование экзокринных желез. Использование коротких фрагментов этих природных гормонов позволяет отделить гормональные (кортикотропные и меланотропные) свойства исходных молекул от их экстрагормонального действия.

Анатомически меланокортиновая система локализована в нейрональных путях дугообразного (аркуатного) ядра гипоталамуса и ствола мозга, которые синтезируют пептидные и белковые гормоны, которые могут соединяться с пятью различными меланокортиновыми рецепторами, отвечающими за различные физиологические функци и модели поведения.

Меланокортиновая система организма включает в себя природные меланокортины - адренокортикотропный гормон (АКТГ) и меланоцитстимулирующие гормоны (а-, Р" и у-МСГ), пять рецепторов меланокортинов (MC1R - MC5R) и эндогенные антагонисты меланокортиновых рецепторов - агути-протеин и AGRP (agouti-related protein, белок, родственный агути) [Gantz, Fong, 2003]. Меланокортиновые рецепторы и их эндогенные агонисты и антагонисты образуют периферическую и центральную сигнальную систему, которая контролирует целый ряд важнейших физиологических процессов в организме.

Интерес к меланокортиновой системе обусловлен тем, что она вовлечена в регуляцию необычайно широкого круга физиологических функций, таких как память и внимание, поддержание энергетического гомеостаза, пигментация, стероидогенез, половое и пищевое поведение, экзокринная секреция, болевая чувствительность, воспаление и иммунная реакция, терморегуляция, деятельность сердечно-сосудистой системы, регенерация в нервно-мышечной системе [Starowicz, Przewlocka, 2003; Wikberg, 2001]. Такой широкий спектр физиологических эффектов делает меланокортины перспективными с точки зрения их клинического применения. Лекарственные препараты, разработанные на основе природных меланокортинов, могут быть использованы при различных патологиях, таких как нарушения когнитивных функций, ожирение, анорексия и кахексия, половые дисфункции, различные кожные заболевания, включая рак кожи, воспалительные процессы, повреждения нервной системы и ряд других патологических состояний.

Меланокортиновой системой определяется пигментация кожи, волос, перьев и глаз у животных и человека. Можно сказать, что пигментация относится к наиболее вариабельным признакам у позвоночных животных.

Существует большое количество исследований на животных моделях, доказывающих то, что темная окраска связана с повышенным уровнем агрессии и сексуальной активности. Например, черные лабораторные крысы более агрессивны, чем стандартные альбиносы вида Rattus norvegicus. У самцов крыс, помещенных в одну клетку, начинается процесс выстраивания социальной иерархии. Если в процессе «выяснения отношений» у белых крыс самец падает на спину, драка тут же прекращается, а крыса признает себя побежденной и передвигается ниже в иерархической структуре. В случае с черными крысами, драка может продолжаться гораздо дольше и, как правило, оканчивается тяжелыми увечьями. Самый распространенный способ подтвердить свой высокий социальный статус у черных крыс и мышей – кастрировать своего оппонента (Источник: http://pikabu.ru/story/vliyaet_li_pigmentatsiya_na_agressivnost_i_seksua...).

Природные меланокортины

К семейству природных меланокортинов (МК) относятся АКТГ, а-, 0-, у-МСГ и фрагменты этих гормонов. Все природные МК образуются из 31-36-кДа белка-предшественника - проопиомеланокортина (ПОМК) [Eipper et al., 1980; Розен, 1994]. а-МСГ был впервые выделен из гипофизарного экстракта в 1955 году, как один из первых пептидных гормонов. Далее была описана аминокислотная (а.к.) последовательность АКТГ и Р-МСГ. Анализ а.к. последовательности выделенных пептидов показал, что а-МСГ является фрагментом молекуля АКТГ, а Р-МСГ - частью последовательности p-липотропина. В конце семидесятых годов была определена структура предшественника этих пептидов - прогормона ПОМК [Nakanishi et al., 1979], а позже было обнаружено, что мРНК этого белка экспрессируется не только в гипофизе, но и в других регионах мозга и в периферических тканях [Wikberg, 1999; Gantz, Fong, 2003].

ПОМК состоит из 264-267 аминокислотных остатков и содержит в себе последовательности не только АКТГ и всех трех видов МСГ, но также липотропина, а-, Р- и у-эндорфинов и Met-энкефалина [Nakanishi et al., 1979; Мертвецов, 1999]. Основным регионом, в котором экспрессируется этот белок, являются передняя и промежуточная доли гипофиза. Концентрация ПОМК мРНК в гипофизе на один-два порядка превышает ее концентрацию в других регионах мозга [Slominski et al., 2000]. В гипофизе человека в норме ПОМК синтезируется только кортикотрофами передней доли, так как промежуточная доля у взрослого человека отсутствует. В передней доле гипофиза человека синтезируется ПОМК мРНК, которая транслируется в молекулу ПОМК, состоящую из 267 а.к. Эта молекула начинается с 26-а.к. сигнального пептида, необходимого для переноса белка через мембрану эндоплазматического ретикулюма, после чего пептид отщепляется [Raffm-Sanson et al., 2003].

Источник: http://www.dissercat.com/content/fiziologicheskie-effekty-sinteticheskik...

Ваша оценка: 
3.272725
Средняя: 3.3 (11 проголосовавших)