Введение. Регуляторные пептиды

Реферат

Регуляторные пептиды (РП), или физиологически активные пептиды занимают одно из первых мест в истории исследования многочисленных классов химических регуляторов. Первые работы по тахикининам (эледоизину) и брадикинину относятся в 30-м годам прошлого столетия. В настоящее время в списке наиболее часто цитируемых РП около двух десятков соединений, для которых характерны следующие признаки.

Относительно короткая химическая структура (олигопептиды), включающая преимущественно от 5 (энкефалины) до 17−20 (но не более 52 адреномедуллин аминокислотных остатков).

В пределах одной группы регуляторных пептидов нередко отмечаются структурные отличия в форме удлинения базовой структуры пептида (энкефалины>эндорфины; брадикинин>каллидин>метионил-лизил-брадикинин) или замена отдельных аминокислот в последовательности (изоформы эндотелин-1, эндотелин-2, эндотелин-3).

Структурные модификации РП определяют специфичность его взаимодействия с рецептором и тканевую или региональную особенность его функции.

Практически все РП образуются как продукты многоступенчатого гидролиза, осуществляемого ферментами широкого класса пептидаз. Эти пептидазы обладают выраженной специфичностью в отношении гидролиза конкретных связей аминокислотных последовательностей, но поскольку эти (или подобные) парные структуры могут повторяться у РП различных групп, одни и те же ферменты могут перекрестно участвовать в процессинге функционально различных пептидов.

Названия отдельных РП скорее отражают источник их открытия или первичного исследования и не обязательно соответствуют профилю физиологической активности: VIP (Вазоактивный интестинальный пептид), холецистокинин, ангиотензин, PACAP (Пептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза) и др. участвуют в регуляции весьма широкого спектра физиологических процессов, включая регуляцию высшей нервной деятельности. Точно так же широко распространенное понятие «нейропептиды» оказывается условным, поскольку активность этой группы веществ широко представлена и в регуляции местных соматических процессов.

Активность пептидов, как правило, связана с регуляцией чрезвычайно широкого спектра физиологических явлений — от локальных реакций, реализуемых в пределах отдельных популяций клеток, до генерализованных общефизиологических процессов (регуляция энергетического обмена, поведенческих реакций, системного АД, репродуктивной функции, иммуногенеза и др.).

24 стр., 11977 слов

Организация технологического процесса ремонта двигателя

... и оборудование, согласно технологического процесса. Разработать конструкторское приспособление, вопросы охраны труда и техники безопасности. Рассчитать себестоимость ремонта двигателя. трактор двигатель ремонт себестоимость Раздел 1. Расчетно-технологическая ... будет равен: чел час Годовой план ремонта составляется по кварталам. В него входят проводимые в отдельных цехах все виды работ разборочные, ...

То есть, большинство пептидов участвует в контроле многих видов физиологической активности организма, и в то же время в регуляции (реализации) одного и того же процесса могут быть задействованы пептиды из различных групп. Реализация столь широкого спектра активности осуществляется за счет того, что функция каждого РП сопряжена с активностью других регуляторных субстанций (медиаторов, гормонов, ростовых факторов, цитокинов).

Регуляторные пептиды и пептидные гормоны (см.ниже) разделены на семь групп. Классификация эта отражает наиболее рациональное распределение веществ, когда за основной принцип берется химическое родство веществ и их функциональный профиль. В каждой группе появляются новые функционально значимые пептиды; отметим Ноцицептин (орфанин) и Ноцистатин в группе опиоидов, Жрелин, Гастролиберин и Глукагоноподобный пептид в группе «Brain-Gut Peptides», и Лептин, отнесенный в группу «Пептидных гормонов».

В ТАБЛ. 1 приведена информация о количестве статей за последние 5 лет, посвященных конкретному пептиду. В конечном счете, эти данные отражают интерес к определенной группе РП и, соответственно, его научную и практическую значимость. Отдельно приведены графы «сердце» и «мозг» [https:// , 10].

Абсолютное первенство принадлежит ангиотензину, история исследования которого насчитывает более пяти десятилетий. Несомненна роль этого соединения в контроле функций сердечно-сосудистой системы. Второе место, с также превалирующей значимостью для сердечно-сосудистой системы, принадлежит эндотелиновым пептидам. В списке «пионеров» находятся лептин, открытый относительно недавно, однако, число работ ему посвященных стремительно растет, включая исследования его центральных функций.

Сравнение «сердце=мозг» показывает, что функция большинства РП (кроме вышеупомянутых ангиотензина и кининов) адресована к высшей нервной деятельности. Отмечается преимущественное участие в регуляции центральных процессов опиоидных пептидов (орфанины, энкефалины, динорфины), нейропептида Y, мозгового натрийуретического пептида, вещества Р и сравнительно новых в списке РП орексинов, А и В.

Наконец, в таблице 1 звездочками помечена динамика увеличения или уменьшения числа публикаций в сравнении с предыдущим пятилетним периодом. Заметно усиление интереса к ангиотензину, адреномедуллину, лептину, орексинам (включая увеличение числа публикаций, связанных с «мозгом») и, наоборот, снижение числа работ, посвященных традиционным опиоидам, а также холецистокинину и VIP.

ТАБЛ. 1 Число публикаций по основным регуляторным пептидам в период: март 1999 — март 2004 (по упоминанию в качестве ключевого слова в регистре Medline).

ВЕЩЕСТВО.

ВСЕГО.

СЕРДЦЕ.

МОЗГ.

Адреномедуллин +/.

928***.

227**.

128***.

Ангиотензин (ы).

17 892**.

5519**.

1120**.

Атриальный натрийуретический пептид.

Мозговой натрийуретический пептид.

Брадикинин.

Опиоидные пептиды:

Динорфин.

538*.

271*.

Эндорфины.

984*.

69*.

373*.

Энкефалин (ы).

2133*.

Орфанин PQ (Ноцицептин) +/.

411***.

17**.

211**.

Другие пептиды:

Вазоактивный интестинальный пептид.

1789*.

51*.

377*.

Галанин.

Лептин +/.

5806***.

252***.

1134***.

Нейрокинин.

Нейропептид Y.

Нейротензин.

PACAP.

Нейромедин.

Субстанция Р.

Холецистокинин.

2078*.

Эндотелин.

6340**.

Орексины, А и В +/.

664***.

416***.

ПРИМЕЧАНИЕ:

  • существенное снижение числа публикаций в сравнении с 1995;99 гг.;
  • заметное увеличение числа публикаций в сравнении с 1995;99 гг.;
  • существенное увеличение числа публикаций в сравнении с 1995;99 гг.

Пептидные гормоны — также относительное понятие, которое определяет группу олигопептидов, участвующих в регуляции процессов общефизиологического характера. В отличие от «классических» гормонов, секретируемых эндокринными железами, эти вещества могут также синтезироваться и действовать в пределах отдельных регионов, групп клеток, ядер нервной системы.

Аналогичный анализ по группе пептидных гормонов (ТАБЛ. 2) показывает, что за десятилетний период 1994;2004 гг. абсолютным рекордсменами являются вазопрессин, кортиколиберин (ACTH), люлиберин (GNRH) и соматостатин. Число публикаций за пять лет соответствует числу работ по наиболее интересуемым РП, что подчеркивает их равную значимость в регуляции физиологических процессов с точки зрения теоретических и практических характеристик. По динамике увеличения числа публикаций первенство принадлежит лептину (+44% за десять лет); среди других — соматолиберин (+25%) и меланостимулирующий гормон (+22%).

ТАБЛ. 2. Число публикаций по основным пептидным гормонам в период: март 1999 — март 2004 (по упоминанию в качестве ключевого слова в регистре Medline).

ВЕЩЕСТВО.

10 ЛЕТ.

5 ЛЕТ.

2 ГОДА.

ACTH.

CRF (кортиколиберин).

GNRH (гонадотропин).

SOMATOSTATIN.

OXYTOCIN.

Alpha-MSH (меланотропин).

VASOPRESSIN.

SECRETONEURIN.