Нейропептидный метаболизм происходит после того, как пептид выходит во внеклеточное пространство. В отличие от синтеза белка , расщепление пептидной связи не требует ввода внешней энергии, такой как АТФ и, следовательно, может легко происходить во внеклеточной среде. Нейропептидазы, которые опосредуют метаболизм пептидов, представляют собой более разнообразную группу, чем субтилизиноподобное семейство ферментов, которые составляют большинство прогормонов - конвертаз ( нейропептиды защищены от деградации, пока они не расщепляются внутри эндопептидаз). Пептидазы широко распространены в нервной системе, отражая широкое распространение нейропептидов.
Предшественники нейропептидов или препронейропептиды являются исходными генными продуктами и структурированы так, чтобы подвергаться соответствующему биосинтезу в регулируемом секреторном пути нейрона. Как протеолитические, так и дериватизирующие посттрансляционные модификации участвуют в биосинтезе. Характерными структурными характеристиками этих модификаций и, следовательно,предшественников нейропептидов являются:
Сигнальный пептид.
Эта N-концевая часть длиной 20-25 аминокислот необходимая для поступления вновь синтезированного генного продукта в просвет эндоплазматического ретикулума (ER). Он отщепляется во время прохождения мембраны ER , оставляя пронейропептид в ER-Golgi для дальнейшей сортировки в регулируемом секреторном пути.
Основные мотивы . Пары основных аминокислот лизина (Lys, K) и аргинина (Arg, R) или, реже, одного Arg, в соответствующей структурной среде предшественника служат сайтами распознавания и субстратами прогормон-конвертазы (PC). Эти прогормон - конвертазы относятся к небольшому семейству субтилизиновых протеаз с клеточно-специфической экспрессией. Расщепление приводит к образованию специфических пептидов и к клеточно-специфическим различиям в прогормонах - конвертазы для разных наборов пептидов из одного и того же предшественника.
С-терминальное амидирование . Генерируемые прогормонами - конвертазы пептиды могут быть подвергнуты дальнейшей модификации пептидиламинотрансферазой (PAM). Этот фермент использует C-концевой глицин (Gly, G) в качестве донора амида для предыдущей аминокислоты. Это приводит к получению пептида с С-концевым амидом. Этот амид встречается во многих нейроептидах и часто необходим для биологической активности. Эта структурная характеристика была элегантно использована для выделения новых нейропептидов и пептидных гормонов на основе химического анализа C-концевых амидов, таких как нейропептид Y , нейропептид YY и пептид HI (все названы в честь C-концевого амидированного амида ).
Нейропептид гамма (NPgamma) выделен из гамма-препротакикинина путем посттрансляционной обработки. NPgamma представляет собой расширенную на N-конце форму нейрокинина A (NKA), но в ней отсутствуют остатки 3–17, обнаруженные в нейропептиде K (другой расширенной на N-конце форме NKA). Пептид был впервые выделен из тонкой кишки кролика Kage et al. (1988). Было показано, что NPgamma проявляет те же эффекты, что и NKA, и было предположено, что он играет нейромодулирующую роль в гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси.
Нейропетид К - (14-24) пептид (10 μ г) в 0,2 М натрийфосфатном буфере, рН 7,4 (100 μ л).
Непрерывная продукция субстанции Р , кортикотропин - рилизинг гормона , вазпрессина и гормона роста в определенных областях мозга может вызывать тревогу, депрессию и нарушения сна. Фундаментальные исследования выявили снижение продукции нейротензина в качестве причины шизофрении.
Добавить комментарий