Značilnosti gastrina, struktura, proizvodnja, funkcije

The Želodca To je želodčni hormon beljakovinske narave, ki se nastaja v želodčni votlini mnogih sesalcev in katerih funkcije so povezane s stimulacijo izločanja encimov in želodčnih kislin.

Proizvaja ga skupina endokrinih celic, znanih kot "G" celice (od gastrina), ki jih najdemo v piloričnih žlezah najbolj distalnega dela želodca (klub) in v proksimalnem območju dvanajstnika (posvetujte sliko).

Poenostavljena shema človeškega želodca (vir: želodec.SVG: Rhcastilhosderivative Work: Estevoaei [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Histološko gledano imajo G celice značilno obliko "bučke", s široko podlago in "vratom", ki doseže površino želodčne sluznice.

Od leta 1905 obstoj želodca. Vendar je bil ta antralni hormon šele leta 1964 (ker se pojavlja v želodčnem antrumu), prvič izoliran po zaslugi Gregoryja in Tracyja.

Njegovo kemijsko strukturo so razjasnili Kenner in sodelavci, ki so bili odgovorni tudi za umetno sintetizacijo.

Tako kot drugi hormoni endokrinega sistema sesalcev je tudi gastrina produkt soprogacijske encimske obdelave predhodniške molekule, znane kot predprogastrin.

Njegove funkcije so odvisne od njihove interakcije s specifičnimi receptorji, ki običajno sprožijo znotrajcelične signalne kaskade, povezane z G proteinom in kinaznimi proteini (fosforilacijski slapovi).

Koncentracija znotrajceličnega kalcija, prisotnost kislin in aminokislin v želodčnem lumnu ali stimulaciji živcev s specifičnimi nevrotransmiterji so nekateri dejavniki, ki nadzorujejo izločanje tega pomembnega hormona pri ljudeh.

[TOC]

Značilnosti

Gastrin je peptidni hormon in od njegovega odkritja do sedanjosti, tri oblike te molekule, ki se imenujejo, so po njegovi velikosti prepoznani: glede na njegovo velikost:

- "Odlična" Gastrina (iz angleščine "Velik gastrin ") 34 aminokislin

- "Majhna" želodca (iz angleščine "Majhna gastrina ") od 17 aminokislin

- Gastrina "miniaturna" ali "mini gastrina" (iz angleščine "Mini gastrin") od 13 aminokislin.

Veliki gastrin najdemo v antralni sluznici in je bil ugotovljen tudi v izvlečkih človeških gastrinomov (želodčni tumorji). Nekateri avtorji menijo, da majhna in miniaturna gastrina ustrezajo fragmentom, ki izhajajo iz tega.

Struktura "Velika gastrina" G-34 (vir: Edgar181 [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Pridobivanje aminoazičnega zaporedja velike gastrine je služilo kot dokaz za preverjanje prejšnje hipoteze, saj je heptadeca c-terminalni peptid zaporedja tega peptida enak zaporedju majhne gastrine.

Lahko vam služi: tetracijska juha: kaj je, temelj, priprava, uporaba

Poleg tega je trideset zaporedni peptid C-terminalnega konca majhnega gastrina enak aminokislinskemu zaporedju mini-gastrinskega miniatrina, 13 aminokislin v dolžini.

V majhnem želodcu (G17) je bilo ugotovljeno, da ima fragment enak mini gastrin (Tridecaca ekstremni c-terminalni peptid) biološko aktivnost, vendar je N-terminalni konec biološko neaktiven.

Zdaj je znano, da ta protein gre skozi vrsto korezacijskih sprememb, ki pomenijo encimski rez oblike "predhodnika" (velika gastrina ali G-34) za proizvodnjo aktivnega peptida (majhnega gastrina) in drugih več Derivati ​​malčki.

Struktura

Zgoraj omenjene vrste želodca (G-34, G-17 in G-13) so linearni peptidi, ki ne vsebujejo disulfidnih povezav med katerim koli od njihovih aminoazijskih odpadkov.

Velika gastrina ima molekulsko maso približno 4 kDa, majhna gastrina in mini gastrina pa več ali manj, 2.1 in 1.6 kDa.

Struktura „majhne gastrine“ ali G-17 (vir: Edgar181 [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Odvisno od pogojev medija, zlasti pH, lahko te beljakovinske naravne molekule najdemo kot alfa ali strukturirane propelerje kot "naključne tuljave"

V želodci G-34 in G-17 lahko ostanki glutaminske kisline, ki se nahaja na N-terminalnem koncu.

Proizvodnja

Gastrin je aktivni produkt soprogacijske predelave predhodniške molekule: predprogstrin, ki ima pri ljudeh 101 aminokislinskih odpadkov. Pretrostrin se sprva obdelamo tako, da proizvaja proatrin, 80 aminokislinski peptid.

Proatrin se obdeluje v endokrinih celicah, najprej s pretvorjenimi proproteinskimi encimi in nato z encimom karboksimpidaze in, da se povzroča velika gastrina s C-terminalnim ostankom glicina (G34-Gly) ali majhnim gastrincem z ostankom C-terminala glicin (G17-Gly).

Te molekule ostajajo proatrin, dokler se pretvorijo v peptide G-34 in G-17 z "amidacijo" C-terminalnega konca, procesa, ki ga posreduje delovanje encima peptidil alfa-amidanta mono-oksigenaze (PAM, PAM, angleščine "Mono-oksigenaza, ki amidira peptidil alfa ").

Proces Clivaje, ki ga posreduje endopeptidaza in amidacija C-terminalnega konca, se pojavi v sekretornih veziklih G celic.

Vam lahko služi: proteoglikaniStruktura „miniaturne gastrine“ ali G-13 (vir: Edgar181 [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Ureditev njegove proizvodnje na genetski ravni

Gastrin je kodiran z gen, ki se običajno izraža v G celicah antralne pilorične sluznice in v G celicah želodčnega dvanajstnika. Ta gen ima 4.1 kb in ima v zaporedju dva introna.

Njegova ekspresija se lahko poveča kot odziv na dohodek hrane na želodec ali pa ga lahko zavirate zaradi prisotnosti kislin in delovanju somatostatina, ki je hormon, ki je odgovoren za zaviranje izločkov prebavil.

Čeprav ni natančno znano, se misli, da so signalne celične poti, ki spodbujajo aktivacijo tega gena in torej na proizvodnji gastrina, odvisne od proteinskih encimov Mopanas (MAPK Route).

Izločanje

Izločanje gastrina je odvisno od nekaterih kemičnih dejavnikov, ki delujejo na G celice, ki so odgovorni za njihovo sintezo. Ti dejavniki imajo lahko spodbudne ali zaviralne učinke.

G celice pridejo v stik s takšnimi kemičnimi dejavniki bodisi zato, ker se te prevažajo skozi krvni obtok, ker se sproščajo iz živčnih sponk, ki so v stiku z njimi, ali ker prihajajo iz vsebine želodca.

Kemični dejavniki, ki se prevažajo v krvi

Čeprav v normalnih pogojih skorajda dosežejo dovolj visoke koncentracije, da bi spodbudili sproščanje gastrina, so "spodbudni" dejavniki, ki jih prenaša krvni obtok Epinefrin ali adrenalin in kalcij.

Na primer, znatno povečanje prevoza kalcija do želodca, kar pomeni stimulacijo sproščanja gastrina, je običajno povezano s patologiji, kot je hiperparatiroidizem.

Kri lahko prenaša tudi zaviralne dejavnike, kot so druge hormonske molekule, kot so sekrein, glukagon in kalcitonin.

"Luminalni" kemični ali prehrambeni faktorji

Hrana, ki jo jemo, lahko vsebuje kemične dejavnike, ki spodbujajo izločanje gastrina, primer pa so proizvodi prebave kalcija in beljakovin (hidrolizator kazeina).

Prisotnost kislih snovi v želodčnem lumen.

Lahko vam služi: obtok gliv: hranila, snovi, osmoregulacija

Funkcije

Funkcije gastrina je več:

- Stimulira izločanje encimov v želodcu, v trebušni slinavki in v tankem črevesju.

- Spodbuja izločanje vode in elektrolitov v želodcu, v trebušni slinavki, v jetrih, v tankem črevesju in v Brunnerjevih žlezah (prisoten v dvanajstniku).

- Zavira absorpcijo vode, glukozo in elektroliti v tankem črevesju.

- Stimulira gladke mišice želodca, tankega črevesa in debelega črevesa, žolčnika in požiralnika.

- Zavira gladko muskulaturo piloričnih, ileocekalnih in oddijskih sfinkterjev.

- Spodbuja osvoboditev insulina in kalcitonina.

- Povečajte krvni pretok na trebušno slinavko, tanko črevo in želodec.

Kako deluje gastrina?

Delovanje želodca je neposredno povezano z njegovo interakcijo s specifičnim transmembranalnim prejemanjem proteina, znanega kot CCK2R ali CCKBR (receptor za gastrin).

Ta sprejemnik ima sedem transmarket segmentov in je povezan z G proteinom, ki je povezan s celičnimi signalnimi potmi kinaz MAP.

Gastritis in druge bolezni

Gastritis je patološko stanje, ki ga povzročajo gram -negativne bakterije Helicobacter pylori To med različnimi simptomi povzroča boleče vnetje želodčne sluznice.

To vnetje, ki ga povzroča H. Pylori Povzroča inhibicijo izražanja somatostatinskega hormona, ki je odgovoren za zaviranje proizvodnje in izločanja gastrina, kar pomeni znatno povečanje izločanja tega hormona in zmanjšanje pH želodca zaradi pretiranega izločanja želodčne kisline.

Rak

Za številne prebavne tumorje je značilno povečanje izražanja kodirajočega gena za gastrin. Od najbolj preučenih je mogoče dati omembo kolorektalnega karcinoma, raka trebušne slinavke in gastrinoma ali zollinger-celic.

Nekatere od teh patologij so lahko povezane z visoko ekspresijo gestriranega gena, z napačno obdelavo predhodnikov peptidov ali z izražanjem gena na mestih, ki niso želodec.

Reference

1. DocKray, g., Dimalin, r., & Varro, do. (2005). Gastrin: stari hormon, nove funkcije. Eur J Physiol, 449, 344-355.
2. Ferrand, a., & Wang, t. C. (2006). Gastrin in rak: pregled. Pisma rak, 238, 15-29.
3. Gregory, h., Hardy, str., D, j., Kenner, g., & Sheppard, r. (1964). Antralni hormonski gastrin. Nature Publishing Group, 204, 931-933.
4. Jackson, b. M., Reeder, d. D., & Thompson, J. C. (1972). Dinamične značilnosti sproščanja želodca. Ameriški časopis za kirurgijo, 123, 137-142.
5. Walsh, J., & Grossman, m. (1975). Gastrin (prvi od dveh delov). New England Journal of Medicine, 292(25), 1324-1334.