From Wikipedia, the free encyclopedia
Proopiomelanokortin (POMC) je prekursor polipeptida, sa 241 aminokiselinskim oststkom. POMC se sintetizira u kortičotrofima prednjem režnju hipofize, od polipeptidnog prekursora pre-proopiomelanokortina (pre-POMC). Ovaj prekursor je dug građen od 285 aminokiselina, uklanjanjem sekvence od 44 aminokiselinska peptida tokom translacije. POMC je dio centralnog melanokortinskog sistema.
Neuropeptidni opioidi![]() | |
---|---|
Identifikatori | |
Simbol | Op_neuropeptide |
Ostali podaci | |
Lokus | Hrom. 2 [https://omim.org/search/?index=geneMap&search=2p2p23.3 početak: 25,160,853 bp kraj: 25,168,903 bp{{{lokus_dopunski_podaci}}}] |
Da bi se stvorilo više peptidnih hormona, POMC se prethodno presijeca (cijepa). Svaki od ovih peptida je upakovan u velike guste jezgre vezikula koje se iz ćelija oslobađaju egzocitozom, kao odgovor na odgovarajuću stimulaciju:
Gen POMC nalazi se na hromosomskoj poziciji 2p23.3, a eksprimira se i u prednjem i u srednjem režnju hipofize. Ovaj gen kodira sintezu prekursora polipeptidnog hormona sa 285 aminokiselina koji prolazi ekstenzivnu, tkivno-specifičnu, posttranslacijsku obradu odvajanjem subtilizinu sličnim enzimima, poznatim kao prohormoske konvertaze. Kodirani protein sintetizira se uglavnom u kortikotrofnim ćelijama prednjem režnju hipofize, gdje se koriste četiri mjesta cijepanja; adrenokortikotropin (ACTH), neophodan za normalnu steroidogenezu i održavanje normalne nadbubrežne težine, a β-lipotropini su glavni krajnji proizvodi. Međutim, postoji najmanje osam potencijalnih mjesta cijepanja unutar polipeptidnog prekursora i, ovisno o tipu tkiva i dostupnih konvertazama, obrada može dati čak deset biološki aktivnih peptida uključenih u različite ćelijske funkcije. Mjesta cijepanja sastoje se od nizova Arg-Lys, Lys-Arg ili Lys-Lys. Enzimi odgovorni za preradu POMC peptida uključuju prohormon konvertaza 1 (PC1), prohormona konvertaza 2 (PC2), karboksipeptidaza E (CPE), peptidil α -amidirajuća monooksigenaza (PAM), N - acetiltransferaza (N-AT) i prolilkarboksipeptidaza (PRCP).
Prerada POMC uključuje glikozilacije, acetilacije i ekstenzivno proteolitko cijepanje na mjestima koja pokazuju da sadrže regije osnovnih proteinskih sekvenci. Međutim, proteaze koje prepoznaju ta mjesta cijepanja su specifične za tkivo. U nekim tkivima, uključujući hipotalamus, placentu i epitel, mogu se koristiti sva mesta cijepanja, što stvara peptide sa ulogama u boli i energiji homeostaze, stimulaciji melanocita i imunskoj modulaciji. Uključuju nekoliko različitih melanotropina, lipotropina i endorfina koji su sadržani u adrenokortikotropinu i peptidnom β-lipotropinu.
Sintetiziraju ga:
Nivoi proopiomelanokortina (pomc), kod nekih životinja su indirektno regulirani fotoperiodom . Veže se sa svjetlosnim satima tokom dana i mijenja se kroz godišnja doba. Ta regulacija ovisi o putu tireoidnog hormona koji je direktno reguliran fotoperiodom. Primjer su sibirski hrčci koji doživljavaju fiziološke sezonske promjene ovisne o fotoperiodu. Tokom proljeća, kod ove vrste, kada ima više od 13 sati dnevne svjetlosti, jodtironin deiodinaza 2 (DIO2) podstiče pretvorbu prohormona tiroksina (T4) u aktivni hormon trijodtironin (T3), uklanjanjem atoma joda na spoljni prsten. Omogućuje da se T3 veže na receptor za tireoidni hormon (TR), koji se zatim veže na elemente odgovora tireoidnog hormona (TRE) u sekvenci DNK. Proksimalni promotorski niz pomc sadrži dva polumjesta tireoidnog receptora 1b (Thrb): TCC-TGG-TGA i TCA-CCT-GGA, što ukazuje da T3 može izravno regulirati transkripciju pomc-a. Iz tog razloga, tokom proljeća i početka ljeta, povećavaju se nivoi pomc-a, zbog povećanja nivoa T3.[3]
Međutim, tpkom jeseni i zime, kada ima manje od 13 sati dnevne svjetlosti, jodtironin-desiodinaza 3 uklanja jodov atom koji pretvara tiroksin u neaktivni reverzni trijodtironin (rT3) ili aktivni trijodtironin pretvara u dijodtironin (T2). Slijedom toga, manje je T3, što blokira transkripciju pomc, smanjujući njegovu razinu tokom ovih sezona.[4] .
Uticaji fotoperioda na relevantne slične biološke endokrine promjene koje pokazuju modifikacije regulacije hormona štitnjače kod ljudi još uvijek nisu dovoljno dokumentirani.
Velika molekula POMC izvor je nekoliko važnih biološki aktivnih tvari. POMC se može enzimski razložiti na sljedeće peptide:
Iako je N-kraj 5 aminokiselina β-endorfina identičnan sekvenci [Met] enkefalin, generalno se ne misli da se β-endorfin pretvara u [Met] enkefalin.
Iako 5-aminokiselinski N-krajevi β-endorfine imaju identične sekvence, za [Met] enkephalin, se općenito ne misli da se β-endorfin pretvara u [Met] enkephalin. Umjesto toga, [Met] enkefalin se proizvodi iz vlastitog prekursora, proenkefalina A.
Proizvodnja β-MSH javlja se kod ljudi, ali ne i kod miševa ili pacov, zbog odsustva mjesta obrade enzima u glodarskom POMC-u.
Mutacije u ovom genu povezane su s ranim početkom gojaznosti, [7] adrenalnom insufijijencijom i pigmentacijom crvene kose.[8]
Studija je zaključila da je polimorfizam povezan s višim nivoima insulina samo u pretilih bolesnika. Ovi nalazi podržavaju hipotezu da melanokortinski put može modilirati metabolizam glukoze u gojaznih osoba, što ukazuje na moguću interakcija gena i okoline. POMC varijanta može biti uključena u prirodu poligenske gojaznosti, pridonoseći vezi između dijabetesa tipa 2 i pretilosti.[9]
Delecujska mutacija, uobičajena kod pasa rase labrador retriever i ogrličasti retriever povezana je s povećanim interesom za hranu i naknadnom gojaznošću .[10]
POMC se koristi kao meta za lijekove koji se koriste u liječenju pretilosti kod ljudi. Kombinacija bupropion i naltrexone djeluje preko hipotalamusnih POMC neurona na smanjenje apetita.[11]
Dvoje ljudi sa nedostatkom POMC-a izliječeno je setmelanotidom, agonistom receptora melanokortin-4.[12]
Proopiomelanokortin je pokazao interakciju sa receptorom melanina 4.[13][14] Endogeni agonisti receptora melanokortina 4 uključuju α-MSH, β-MSH, γ-MSH i ACTH. Činjenica da su ovo svi proizvodi cijepanja POMC-a trebala bi sugerirati vjerojatne mehanizme ove interakcije.