Опиоидные пептиды

Нейромедиаторы, часть третья: опиоидные пептиды

Опиоидные пептиды

В первых двух текстах «Атлас» рассказал о медиаторах-моноаминах и их помощниках тормозных и стимулирующих нейромедиаторах. В этот раз речь пойдет о маленьких хитрых молекулах пептидах, которые играют важную роль в жизни организма — приносят радость и облегчают боль.

Что за пептиды такие

Пептиды — это маленькие молекулы, которые состоят из нескольких остатков аминокислот.

Размер — единственное, что отличает пептид от белка: как только число остатков достигает 50, полипептид начинают называть белком. Пептиды синтезируется в разных тканях организма.

У каждого пептида есть свой прекурсор — белок—предшественник, из которого и получается пептид в результате процесса гидролиза (расщепления).

Основная функция пептидов — передача информации между клетками.

Организм активно использует пептиды для самых разных нужд — для защиты от токсинов и бактерий (пептиды сейчас один из самых перспективных антибиотиков), регенерации клеток, регуляции аппетита, обезболивания — и этот список можно дополнять бесконечно. Одним словом, пептиды — это тысячи неутомимых менеджеров проектов, без которых ничего не работает.

Опиоидные пептиды

Это группа пептидов, которые взаимодействуют с опиоидными рецепторами. К ним относятся знаменитые эндорфины, а также энкефалины и динорфины.

Название «эндорфины» происходит от словосочетания «эндогенные морфины» — синтезируемые самим организмом морфины. Они блокируют передачу импульсов боли и влияют на эмоциональное состояние человека. Считается, что высокая концентрация эндорфинов вызывает чувство эйфории, но на формирование этого состояния влияют и другие нейромедиаторы.

Мозг увеличивает производство эндорфинов в ответ на боль, хотя есть и другие способы поднять их концентрацию. Один из них — бег на длинные дистанции (именно эндорфины вызывают «эйфорию бегуна»); другой — много смеяться, и желательно в хорошей компании. Также помогут любимая музыка и танцы.

Существует несколько видов эндорфинов. Альфа-эндорфины влияют на эмоции и двигательную активность. Гамма-эндорфины, наоборот, снижают эмоциональную активность. Бета-эндорфины — самый активный агент взаимодействия с опиоидными рецепторами, они отвечают за обезболивание и активацию системы вознаграждения. Бета-эндорфины первыми реагируют на воспалительные процессы.

Энкефалины и динорфины по строению и по воздействию во многом схожи с эндорфинами, только происходят от других прекурсоров и по-другому взаимодействуют с опиоидными рецепторами. По данным исследований, эффективность динорфина как обезболивающего в 6 раз превышает эффективность морфина.

Опиоидные рецепторы

Существует четыре вида опиоидных рецепторов — мю, дельта и каппа и рецептор носисептина. Мю-рецепторы кодируются геном OPRM1 и контролируют процесс обезболивания и взаимодействие с дофаминовой системой вознаграждения.

Потому с этими рецепторами связан интерес к еде, процесс обучения и формирование социальных привязанностей. Мутации в гене ассоциированы с формированием зависимости от никотина, кокаина и алкоголя.

Мю-рецепторы взаимодействуют с бета-эндорфинами и энкефалинами.

Дельта-рецепторы также взаимодействуют с эндорфинами и энкефалинами, но в меньшей степени влияют на систему вознаграждения, чем мю-рецепторы.

Каппа-рецепторы отличаются по своему действию: кроме обезболивания, они связаны с торможением двигательной активности и негативными вознаграждением — чувством дискомфорта в ответ на определенные действия человека.

Мутации в гене рецептора OPRK1 также связаны с алкогольной и опиоидной зависимостью.

«Чувствительный» носисептин

Пептид носисептин и его рецептор были открыты совсем недавно.

Они действуют противоположным по сравнению с другими опиоидными рецепторами образом — не обезболивают, а наоборот, повышают чувствительность к боли.

Поэтому для обезболивания нужно не стимулировать рецептор NOP, а наоборот, блокировать его работу. Таким образом ингибитор носисептина может стать потенциальным обезболивающим, которое не вызывает привыкания.

Агонисты опиоидных рецепторов

Самые известные стимуляторы опиоидных рецепторов — морфин, героин, кодеин и лоперамид. Последний входит в состав средства от диареи: он не проходит гематоэнцефалический барьер, поэтому влияет только на клетки кишечника, не представляя опасности для нейронов головного мозга.

Вместе с рассказом об опиоидных рецепторах мы заканчиваем тему нейромедиаторов. Мы успели обсудить не все активные вещества: например, в первой части мы пропустили нейромедиатор группы моноаминов, чрезмерная активность которого может изрядно испортить жизнь. Чтобы не возвращаться к этой теме, мы даем вам домашнее задание: узнать о каком медиаторе идет речь и как он работает.

Все кто не будет лениться и сделает домашнее задание, могут звонить в клинику «Атлас» и использовать ответ в качестве промокода на скидку 10% на приём аллерголога-иммунолога. Самое время сделать это осенью.

P.S. Часть первая и вторая рассказа о нейромедиаторах

«Атлас»

Источник

Источник: https://www.pvsm.ru/nauchno-populyarnoe/197738

Опиоидные пептиды

Опиоидные пептиды

    Введение

  • 1 Эндогенные опиоидные пептиды
  • 2 Пищевые опиоидные пептиды
  • 3 Микроорганизменные опиоидные пептиды
  • Примечания

Опиоидные пептиды — группа нейропептидов, являющихся естественными лигандами к опиоидным рецепторам.

Обладают анальгезирующим действием. К эндогенным опиоидным пептидам относят эндорфины, энкефалины, динорфины и др.

Система опиоидных пептидов головного мозга играет важную роль в формировании мотиваций, эмоций, поведенческой привязанности, реакции на стресс и боль и в контроле приёма пищи.

Опиоид-подобные пептиды могут также поступать в организм с пищей (в виде казоморфинов, экзорфинов и рубисколинов), но обладают ограниченным физиологическим действием.

1. Эндогенные опиоидные пептиды

Человеческий геном содержит три гомологичных гена, которые, как известно, кодируют эндогенные опиоидные пептиды. Каждый ген кодирует синтез крупных белков — проопиомеланокортина (ПОМК), препроэнкефалина и препродинорфина.

  • Из ПОМК — предшественник эндорфинов (а также АКТГ и МСГ). Нуклеотидная последовательность человеческого гена ПОМК была описана в 1980 году.[1] Ген ПОМК кодирует синтез эндогенных опиоидов, таких как β-эндорфин и гамма-эндорфин.[2] Пептиды с опиоидной активностью, которые являются производными проопиомеланокортина, составляют класс эндогенных опиоидных пептидов, называемых «эндорфины».
  • Из препроэнкефалина образуются энкефалины. Человеческий ген энкефалинов был выделен и его последовательность описана в 1982 году.[3]
  • Препродинорфин — предшественник динорфинов. Человеческий ген динорфинов (первоначально называвшихся ген «энкефалина B» из-за структурного сходства с геном энкефалина) был выделен и его последовательность описана в 1983 году.[4]
  • Адренорфин и амидорфин были открыты в 1980-х годах.
  • Опиорфин, обнаруженный в слюне человека, является ингибитором энкефалиназы, т.е. предотвращает метаболизм энкефалинов.

Новый эндогенный опиоидный пептид был выделен в 1995 году и назван орфанин FQ или ноцицептин.[5] Изученная аминокислотная последовательность его предшественника, препроноцицептина, позволяет предположить существование препроноцицептин-производных нейропептидов, кроме орфанина FQ/ноцицептина.[6] Открыт также новый класс эндогенных опиоидных пептидов — эндоморфины.[7]

2. Пищевые опиоидные пептиды

  • Казоморфин (в молоке)
  • Глютеновый экзорфин (в глютене)
  • Глиадорфин/глютеоморфин (в глютене)
  • Рубисколин (в шпинате)

3. Микроорганизменные опиоидные пептиды

  • Дельторфины I и II (грибы)
  • Дерморфин (неизвестный микроорганизм)

Примечания

  1. Chang AC, Cochet M, Cohen SN. «Structural organization of human genomic DNA encoding the pro-opiomelanocortin peptide — www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=6254047.» Proceedings of the National Academy of Sciences 1980 Aug;77(8):4890-4. PMID 6254047 — www.ncbi.nlm.nih.

    gov/pubmed/6254047?dopt=Abstract

  2. Ling N, Burgus R, Guillemin R. «Isolation, primary structure, and synthesis of α-endorphin and γ-endorphin, two peptides of hypothalamic-hypophysial origin with morphinomimetic activity — www.pubmedcentral.nih.gov/pagerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=431275&pageindex=1.

    » Proceedings of the National Academy of Sciences 1976 Nov;73(11):3942-6. PMID 1069261 — www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1069261?dopt=Abstract

  3. Noda M, Teranishi Y, Takahashi H, Toyosato M, Notake M, Nakanishi S, Numa S. «Isolation and structural organization of the human preproenkephalin gene.» Nature 1982 Jun 3;297(5865):431-4. PMID 6281660 — www.

    ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6281660?dopt=Abstract

  4. Horikawa S, Takai T, Toyosato M, Takahashi H, Noda M, Kakidani H et al. «Isolation and structural organization of the human preproenkephalin B gene.» Nature Nature. 1983 Dec 8-14;306(5943):611-4. PMID 6316163 — www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6316163?dopt=Abstract
  5. Meunier JC, Mollereau C, Toll L, et al.

    (October 1995). «Isolation and structure of the endogenous agonist of opioid receptor- ORL1 receptor». Nature377 (6549): 532–5. DOI:10.1038/377532a0 — dx.doi.org/10.1038/377532a0. PMID 7566152 — www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7566152?dopt=Abstract.

  6. Nothacker HP, Reinscheid RK, Mansour A, et al. (August 1996).

    «Primary structure and tissue distribution of the orphanin FQ precursor — www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC38732/». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.93 (16): 8677–82. PMID 8710930 — www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8710930?dopt=Abstract.

  7. Zadina JE, Hackler L, Ge LJ, Kastin AJ (April 1997). «A potent and selective endogenous agonist for the mu-opiate receptor».

    Nature386 (6624): 499–502. DOI:10.1038/386499a0 — dx.doi.org/10.1038/386499a0. PMID 9087409 — www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9087409?dopt=Abstract.

скачать
Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 14.07.11 10:48:55
Похожие рефераты: Опиоидные рецепторы, Опиоидные анальгетики, Пептиды, Антимикробные пептиды, Регуляторные пептиды.

Категории: Нейропептиды.

Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareA.

Источник: http://wreferat.baza-referat.ru/%D0%9E%D0%BF%D0%B8%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D0%B5%D0%BF%D1%82%D0%B8%D0%B4%D1%8B

Пептиды — Терминология: Олигопептиды и Полипептиды

Опиоидные пептиды
01 марта 2011

1. Пептиды

2. Терминология: Олигопептиды и Полипептиды

3. Терминология по теме

Грань между олигопептидами и полипептидами достаточно условна. Часто пептиды, содержащие менее 10-20 аминокислотных остатков, называют олигопептидами, а вещества с большим числом аминокислотных звеньев — полипептидами. Во многих случаях эта грань в научной литературе не проводится вообще и небольшая белковая молекула упоминается как полипептид.

История

Пептиды впервые были выделены из гидролизатов белков, полученных с помощью ферментирования.

  • Термин пептид предложен Э. Фишером, который к 1905 г. разработал общий метод синтеза пептидов.

В 1953 В. Дю Виньо синтезировал окситоцин, первый полипептидный гормон. В 1963 г., на основе концепции твердофазного пептидного синтеза были созданы автоматические синтезаторы пептидов. Использование методов синтеза полипептидов позволило получить синтетический инсулин и некоторые ферменты.

На сегодняшний день известно более 1500 видов пептидов, определены их свойства и разработаны методы синтеза.

Панкреатические молекулы полипептидного характера

  • en:NPY
  • Пептид YY
  • APP Avian pancreatic polypeptide
  • en:HPP Human pancreatic polypeptide

Свойства пептидов

Пептиды постоянно синтезируются во всех живых организмах для регулирования физиологических процессов. Свойства пептидов зависят, главным образом, от их первичной структуры — последовательности аминокислот, а также от строения молекулы и её конфигурации в пространстве.

Классификация пептидов и строение пептидной цепочки

Молекула пептида — это последовательность аминокислот: два и более аминокислотных остатка, соединенных между собой амидной связью, составляют пептид. Количество аминокислот в пептиде может сильно варьировать. И в соответствии с их количеством различают:

  1. олигопептиды — молекулы, содержащие до десяти аминокислотных остатков; иногда в их названии упоминается количество входящих в их состав аминокислот, например, дипептид, трипептид, пентапептид и др.;
  2. полипептиды — молекулы, в состав которых входит более десяти аминокислот.

Соединения, содержащие более ста аминокислотных остатков, обычно называются белками. Однако это деление условно, некоторые молекулы, например, гормон глюкагон, содержащий лишь двадцать девять аминокислот, называют белковым гормоном. По качественному составу различают:

  1. гомомерные пептиды — соединения, состоящие только из аминокислотных остатков;
  2. гетеромерные пептиды — вещества, в состав которых входят также небелковые компоненты.

Пептиды также делятся по способу связи аминокислот между собой:

  1. гомодетные — пептиды, аминокислотные остатки которых соединены только пептидными связями;
  2. гетеродетные пептиды — те соединения, в которых помимо пептидных связей встречаются еще и дисульфидные, эфирные и тиоэфирные связи.

Цепочка повторяющихся атомов называется пептидным остовом:. Участок с аминокислотным радикалом образует соединениеH—OC—), называемое аминокислотным остатком. N-концевой аминокислотный остаток имеет свободную α-аминогруппу, в то время как у C-концевого аминокислотного остатка свободной является α-карбоксильная группа.

Пептиды различаются не только по аминокислотному составу, но и по количеству, а также расположению и соединению аминокислотных остатков в полипептидную цепочку. Пример: Про-Сер-Про-Ала-Гис и Гис-Ала-Про-Сер-Про Несмотря на одинаковый количественный и качественный состав, эти пептиды имеют совершенно разные свойства.

Пептидная связь

Пептидная связь — это вид химической связи, которая возникает вследствие взаимодействия α-аминогруппы одной аминокислоты и α-карбоксигруппы другой аминокислоты. Амидная связь очень прочная, и в нормальных клеточных условиях самопроизвольно не разрывается. Пептидная связь разрушается при действии на неё специальных протеолитических ферментов.

Значение

Пептидные гормоны и нейропептиды, например, регулируют большинство процессов организма человека, в том числе, и принимают участие в процессах регенерации клеток. Пептиды иммунологического действия защищают организм от попавших в него токсинов.

Для правильной работы клеток и тканей необходимо адекватное количество пептидов. Однако с возрастом и при патологии возникает дефицит пептидов, который существенно ускоряет износ тканей, что приводит к старению всего организма. Сегодня проблему недостаточности пептидов в организме научились решать.

Пептидный пул клетки восполняют синтезированными в лабораторных условиях короткими пептидами.

Синтез пептидов

Образование пептидов в организме происходит в течение нескольких минут, химический же синтез в условиях лаборатории — достаточно длительный процесс, который может занимать несколько дней, а разработка технологии синтеза – несколько лет.

Однако, несмотря на это, существуют довольно весомые аргументы в пользу проведения работ по синтезу аналогов природных пептидов. Во-первых, путем химической модификации пептидов возможно подтвердить гипотезу первичной структуры.

Аминокислотные последовательности некоторых гормонов стали известны именно благодаря синтезу их аналогов в лаборатории.

Во-вторых, синтетические пептиды позволяют подробнее изучить связь между структурой аминокислотной последовательности и её активностью. Для выяснения связи между конкретной структурой пептида и его биологической активностью была проведена огромная работа по синтезу не одной тысячи аналогов.

В результате удалось выяснить, что замена лишь одной аминокислоты в структуре пептида способна в несколько раз увеличить его биологическую активность или изменить её направленность.

А изменение длины аминокислотной последовательности помогает определить расположение активных центров пептида и участка рецепторного взаимодействия.

В-третьих, благодаря модификации исходной аминокислотной последовательности, появилась возможность получать фармакологические препараты. Создание аналогов природных пептидов позволяет выявить более «эффективные» конфигурации молекул, которые усиливают биологическое действие или делают его более продолжительным.

В-четвертых, химический синтез пептидов экономически выгоден. Большинство терапевтический препаратов стоили бы в десятки раз больше, если бы были сделаны на основе природного продукта.

Зачастую активные пептиды в природе обнаруживаются лишь в нанограммовых количествах.

Плюс к этому, методы очистки и выделения пептидов из природных источников не могут полностью разделить искомую аминокислотную последовательность с пептидами противоположного или же иного действия.

А в случае специфических пептидов, синтезируемых организмом человека, получить их возможно лишь путем синтеза в лабораторных условиях.

Биологически активные пептиды

Пептиды, обладая высокой физиологической активностью, регулируют различные биологические процессы. По своему биорегуляторному действию пептиды принято делить на несколько групп:

  • соединения, обладающие гормональной активностью;
  • вещества, регулирующие пищеварительные процессы;
  • пептиды, регулирующие аппетит;
  • соединения, обладающие обезболивающим эффектом;
  • органические вещества, регулирующие высшую нервную деятельность, биохимические процессы, связанные с механизмами памяти, обучения, возникновением чувства страха, ярости и др.;
  • пептиды, которые регулируют артериальное давление и тонус сосудов.

Однако такое деление условно, так как действие многих пептидов не ограничивается каким-либо одним направлением. Так, например, вазопрессин, помимо сосудосуживающего и антидиуретического действия, улучшает память.

Пептидные гормоны

Пептидные гормоны — это многочисленный и наиболее разнообразный по составу класс гормональных соединений, представляющий собой биологически активные вещества.

Их образование происходит в специализированных клетках железистых органов, после чего активные соединения поступают в кровеносную систему для транспортировки к органам-мишеням.

По достижении цели гормоны специфически воздействуют на определенные клетки, взаимодействуя с соответствующим рецептором.

Нейропептиды

Нейропептиды — соединения, синтезируемые в нейронах, обладающие сигнальными свойствами. Действие нейропептидов на ЦНС очень разнообразно. Они воздействуют непосредственно на мозг и контролируют сон, влияют на память, поведение, процесс обучения, обладают обезболивающим действием.

Пептиды иммунологического действия

Наиболее изученные пептиды, участвующие в иммунном ответе — тафцин, тимопотин II и тимозин α1. Их синтез в клетках организма человека обеспечивает функционирование иммунной системы.

Пептидные биорегуляторы

На основе разработанной петербургскими учеными технологии из органов и тканей животных были выделены пептиды, обладающие тканеспецифическим действием, способные восстанавливать на оптимальном уровне метаболизм в клетках тех тканей, из которых они выделены.

Важным отличием этих пептидов является их регулирующее действие: при подавлении функции клетки они её стимулируют, а при повышенной функции – снижают до нормального уровня. Это позволило создать новый класс лекарственных препаратов – пептидные биорегуляторы.

Первый из них – иммуномодулятор тималин – уже более 28 лет находится на фармацевтическом рынке и применяется для восстановления функции иммунной системы при заболеваниях различного генеза, включая онкологические заболевания.

За ним последовали эпиталамин, сампрост, кортексин, ретиналамин. За 25 лет широкого применения пептидных биорегуляторов их получили более 15 млн человек.

При этом не было выявлено противопоказаний к их применению и побочного действия.

Пептиды

  • Субстанция Р
  • en:Kassinin
  • Нейрокинин А
  • en:Eledoisin
  • Нейрокинин В

4174

Источник: http://4108.ru/u/peptidyi_-_terminologiya_oligopeptidyi_i_polipeptidyi

«Чувствительный» ноцисептин

Пептид ноцисептин и его рецептор были открыты совсем недавно.

Они действуют противоположным по сравнению с другими опиоидными рецепторами образом — не обезболивают, а наоборот, повышают чувствительность к боли.

Поэтому для обезболивания нужно не стимулировать рецептор NOP, а наоборот, блокировать его работу. Таким образом ингибитор ноцисептина может стать потенциальным обезболивающим, которое не вызывает привыкания.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть