Značilnosti eritropoetina (EPO), proizvodnja, funkcije

The eritropoetin, hemopoetin oz Epo Gre za glikoprotein s hormonskimi funkcijami (citokin), ki zadolžujejo proliferacijo, diferenciacijo in nadzor preživetja potomcev eritrocitov ali rdečih krvnih celic v kostnem mozgu.

Ta protein je eden izmed različnih rastnih dejavnikov, ki nadzorujejo hematopoetske procese, s katerimi se tvorijo, iz majhne skupine pluripotencialnih matičnih celic, celic, ki jih najdemo v krvi: tako eritrociti kot bele krvne celice in limfocite. To pomeni, mieloidne in limfoidne linije celice.

Shema, ki predstavlja hemopoezo, kjer je vključen postopek tvorbe eritrocitov ali eritropoeze.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Njegov pomen je v funkcionalnem pomenu, ki ga imajo celice, ki pomagajo pomnožiti, razlikovati in dozorevati, saj so eritrociti odgovorni za transport kisika iz pljuč do različnih telesnih tkiv.

Eritropoetin je bil prvi rastni faktor, ki je bil kloniran (leta 1985), trenutno pa je njegova uprava za uspešno zdravljenje anemije, ki jo povzročajo ledvični okvari.

Predstava, da eritropoeza nadzira humoralni dejavnik (topni faktor, ki je prisoten v cirkulaciji), sta Carnot in Defland pred več kot 100 leti predlagala pri preučevanju pozitivnih učinkov na povečanje odstotkov rdečih celic pri kunci živali.

Vendar je bilo šele leta 1948, ko Bonsidorff in Jalavist.

[TOC]

Značilnosti

Eritropoetin je beljakovine iz družine glikoproteinov. Stabilen je za kislinsko pH in ima približno 34 kDa molekulsko maso.

Ima približno 193 aminokislin, ki vključujejo hidrofobno N-terminalno območje 27 odpadkov, ki ga izloči s korezacijsko predelavo; In ostanek arginina v položaju 166, ki je prav tako izgubljen, zato ima beljakovine v obtoku 165 aminokislin.

V svoji strukturi je mogoče videti oblikovanje dveh disulfurnih mostov med cisteinskimi odpadki, ki so prisotni v položajih 7-161 in 29-33, ki sta povezana z njihovim delovanjem. To je več ali manj kot 50% alfa propelerjev, ki očitno sodelujejo pri oblikovanju regije ali krogličnega dela.

Ima 40% ogljikovih hidratov, ki jih predstavljajo tri verige oligosaharidov N-enote do različnih ostankov aspartinske kisline (ASP) in verigo O-združene v serinski ostanek (SER). Ti oligosaharidi so v glavnem sestavljeni.

EPO ogljikovih hidratnih regij izpolnjuje več vlog:

Vam lahko služi: flora in favna iz Coahuile

- Je bistvenega pomena za biološko aktivnost.

- Ščiti pred razgradnjo ali poškodbami, ki jih povzročajo radikali brez kisika.

- Verige oligosaharidov so potrebne za izločanje zrelih beljakovin.

Pri ljudeh je gen, ki kodira ta protein, nameščen sredi dolge roke kromosoma 7, v regiji Q11-Q22; Je v enem izvodu v 5 regiji.4kb in ima pet eksonov in štiri introne. Homološke študije kažejo, da ima njihovo zaporedje 92 -odstotno identiteto z drugimi primati in 80% z nekaterimi glodalci.

Proizvodnja

V plodu

Med razvojem ploda se eritropoetin proizvaja predvsem v jetrih, vendar je bilo ugotovljeno, da se v tej isti stopnji gen, ki kodira za ta hormon.

Pri odrasli

Po rojstvu, v tem, kar bi lahko upoštevali vse poporodne faze, se hormon v bistvu proizvaja v ledvicah. Konkretno s korteksovimi celicami in površino ledvičnega trupa.

Jetra sodelujejo tudi pri proizvodnji eritropoetina v poporodnih fazah, kjer se izloči več ali manj 20% celotnega EPO v obtoku.

Drugi "dodatni ledvični" organi, kjer je bila odkrita proizvodnja eritropoetina, vključujejo periferne endotelne celice, žilne gladke mišične celice in celice, ki proizvajajo inzulin.

Znano je tudi, da v centralnem živčnem sistemu obstaja nekaj EPO sekrecijskih centrov, vključno s hipokampusom, skorjo, cerebralnimi endotelnimi celicami in astrociti.

Uredba o proizvodnji eritropoetina

Proizvodnja eritropoetina ne nadzoruje neposredno s količino rdečih krvnih celic v krvi, temveč zaradi oskrbe s kisikom v tkivih. Pomanjkanje kisika v tkivih spodbuja proizvodnjo EPO in njegovih receptorjev v jetrih in ledvicah.

Ta aktivacija genske ekspresije, ki jo posreduje hipoksija, je produkt aktivacije poti družine transkripcijskih faktorjev, znanih kot faktor 1 Faktor, ki ga povzroča hipoksija, 1).

Torej hipoksija sproži nastanek številnih beljakovinskih kompleksov, ki izpolnjujejo različne funkcije pri aktivaciji izražanja eritropoetina in so neposredno ali posredno združene na dejavnike, ki aktivacijski signal prevedejo v promotor gena EPO, kar spodbuja njegovo transkripcijo.

Drugi stresni dejavniki, kot so hipoglikemija (nizka koncentracija krvnega sladkorja), medcelični kalcij narašča ali prisotnost reaktivnih kisikovih vrst sproži tudi pot HIF-1.

Vam lahko služi: homopolisaharidi: značilnosti, struktura, funkcije, primeri

Mehanizem delovanja

Mehanizem delovanja eritropoetina je precej zapleten in je odvisen predvsem od njegove sposobnosti spodbujanja različnih signalnih slapov, ki sodelujejo pri celični proliferaciji, ki so povezani z aktiviranjem drugih dejavnikov in hormonov.

V človeškem telesu zdrave odrasle je ravnovesje med proizvodnjo in uničenjem rdečih krvnih celic ali eritrocitov, EPO pa sodeluje pri vzdrževanju tega ravnovesja z zamenjavo eritrocitov, ki izginejo.

Ko je količina kisika, ki je na voljo v tkivih, zelo nizka, izražanje kodirajočega gena za eritropoetin poveča ledvice in jetra. Spodbujanje se lahko pojavi tudi zaradi velikih višin, hemolize, pogojev hude anemije, krvavitve ali dolgotrajne izpostavljenosti ogljikovemu monoksidu.

Ti pogoji ustvarjajo stanje hipoksije, zaradi česar se izločanje EPO povečuje, večje število rdečih celic in delež retikulocitov v obtoku, ki so ena od potomskih celic eritrocitov.

S kom Epo deluje?

V eritropoezi EPO sodeluje predvsem pri širjenju in diferenciaciji potomcev, storjenih v rodu rdečih krvnih celic (staršev eritrocitov) Retikulociti kostnega mozga.

Prva raven, na katero deluje protein, je pri preprečevanju programirane celične smrti (apoptoze) predhodniških celic, ki nastanejo v kostnem mozgu, kar dosega z zaviralno interakcijo s dejavniki, ki sodelujejo v tem procesu.

Kako deluje?

Celice, ki se odzivajo na eritropoetin, imajo poseben sprejemnik za ta, znan kot eritropoetin ali epor. Ko protein tvori kompleks s sprejemnikom, se signal prenese v notranjost celice: proti jedru.

Prvi korak za prenos signala je konformacijska sprememba, ki se zgodi po združitvi beljakovin s sprejemnikom, ki je hkrati skupaj z drugimi prejemajočimi se molekulami, ki so aktivirane. Med njimi je Janus-Pirisina Kinase 2 (Jack-2).

Med nekaterimi progami, ki so aktivirane navzdol, je po Jacku-2 fosforilacijo tirozinskih odpadkov epohovega receptorja, pot kinaz MAP in kvinasa C, ki aktivirajo transkripcijske faktorje, ki povečujejo izražanje določenih genov.

Lahko vam služi: paraseksualna reprodukcija: monere, proti in glive

Funkcije

Kot mnogi hormonski dejavniki v organizmih tudi eritropoetin ni omejen na eno samo funkcijo. To je bilo razjasnjeno s številnimi preiskavami.

Poleg tega, da deluje kot faktor proliferacije in diferenciacije eritrocitov, ki so ključnega pomena za prevoz gaze skozi krvni obtok, se zdi, da eritropoetin izpolnjuje nekatere dodatne funkcije, ki niso nujno povezane s celično proliferacijo in diferenciacijo celic.

Pri preprečevanju poškodb

Študije kažejo, da EPO preprečuje celične lezije in čeprav njihovi mehanizmi delovanja niso natančno znani, se verjame, da lahko apoptotični procesi, ki nastanejo z zmanjšano ali odsotno napetostjo kisika.

Pri apoptozi

Njegova udeležba pri preprečevanju apoptoze je bila preučena z interakcijo z določanjem dejavnikov v signalnih slapovih: Janus-Marosina kinaza 2 (JAK2), Caspasa 9, Caspasa 1 in Caspasa 3, glikogena Syntasa Apoptotit Protease 1 (APAF-1) in APAF-1) in drugi.

Funkcije v drugih sistemih

Sodelujte pri inhibiciji vnetja celic z zaviranjem nekaterih vnetnih citokinov, kot so interlevkin 6 (IL-6), faktor nekroze alfa tumorja (TNF-α) in kemični protein monocitov 1.

V žilnem sistemu je bilo dokazano, da sodeluje pri vzdrževanju njene integritete in pri oblikovanju novih kapilar iz obstoječih žil na območjih brez vaskulacije (angiogeneza). Poleg tega preprečuje prepustnost hematoencefalne pregrade med poškodbami.

Verjame se, da spodbuja poporodno neovaskularizacijo s povečanjem mobilizacije potomcev iz kostnih mozgov na preostali del telesa.

Ima pomembno vlogo pri razvoju potomcev nevronskih celic z aktivacijo jedrskega faktorja KB, ki spodbuja proizvodnjo živčnih matičnih celic.

V skladu z drugimi citokini ima EPO funkcijo "modulacijske" pri nadzoru poti proliferacije in diferenciacije megakariocitov in granulocitov-monocitov.

Reference

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas fiziološke barve (5. izd.). New York: Thieme.
2. Jelkmann, w. (1992). Eritropietin: struktura, nadzor proizvodnje in delovanje. Fiziološki pregledi, 72(2), 449–489.
3. Jelkmann, w. (2004). Molekularna biologija eritropoetina. Interna medicina, 43(8), 649–659.
4. Jelkmann, w. (2011). Ureditev proizvodnje eritropije. J. Fiziol., 6, 1251-1258.
5. Lacombe, c., & Mayeux, str. (1998). Biologija eritropietina. Haematologica, 83, 724-732.
6. Maiese, k., Li, f., & Zhong, z. (2005). Nove poti raziskovanja za eritropietin. Jama, 293(1), 1-6.