KOLETSYSKINIINI: OMINAISUUDET, RAKENNE, TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2026

Kolekystokiniini (CCK) on eläin, hormoni säätelyyn osallistuvien ruoansulatuskanavan fysiologia. Se estää ruoan saantia ja mahalaukun "tyhjentymistä", se stimuloi myös haiman entsyymien eritystä ja sappirakon supistumista.

Se kuvailtiin ensimmäisen kerran vuonna 1928 kissojen ja koirien suolistosekteerissä. Vasta vuonna 1962 se eristettiin ja karakterisoitiin sian suolistosta määrittämällä, että se on peptidi, joka kykenee indusoimaan sappirakon supistumista ja haiman entsyymien erittymistä.

Kolekystokiniini. Kuva kautta:

Löytönsä jälkeen koletsystokiniinista tuli yhdessä gastriinin ja sekretiinin kanssa hormonaalista trioa, joka osallistuu ruoansulatuskanavan eri toimintoihin, vaikka se toimii myös kasvutekijänä, välittäjäaineena, siittiöiden hedelmällisyystekijänä jne.

Kuten gastriini, tämä hormoni kuuluu neuroendokriinisten peptidien perheeseen, jolle on tunnusomaista C-terminaalisen pään identiteetti, jossa kaikki sen biologiset ominaisuudet ja vaikutukset ovat.

Koletsyskiniinia tuottavat runsaasti endokriiniset solut monien nisäkkäiden pohjukaissuoli- ja jejunumin (ohutsuolen alueilla) limakalvossa, samoin kuin monien enteeristen hermojen (ruoansulatusjärjestelmään liittyvät) ja keskushermoston hermosolujen ja reuna.

Kuten monet muutkin hormonit, koletsystokiniini liittyy erilaisiin monimutkaisiin patologisiin tiloihin, erityisesti syöpäkasvaimiin.

Ominaisuudet ja rakenne

Kypsä koletsytokiniini on peptidi, jolla voi olla eripituisia pituuksia, jotka riippuvat sen esiasteen entsymaattisesta prosessoinnista, jota spesifiset proteaasit välittävät. Hormonin tunnetuimmat muodot ovat CCK-33, CCK-58, CCK-39 ja CCK-8.

Nämä peptidit läpikäyvät myöhemmät translaation jälkeiset modifikaatiot, jotka liittyvät sulfaattien lisäämiseen tyrosiinitähteisiin, C-terminaalisten fenyylialaniinien amidointiin ja joidenkin tiettyjen aminohappotähteiden selektiiviseen eliminointiin peptidin molemmissa päissä.

Tällainen peptidihormoni kuuluu säätelypeptidien perheeseen, jolla on erittäin konservoitunut C-terminaalinen sekvenssi. Se sisältää sen aktiivisen paikan, ja sen aktiivisuus riippuu yleensä rikkijäännösten läsnäolosta.

Tähän peptidiperheeseen kuuluu myös läheisesti sukua oleva peptidihormoni, gastriini, samoin kuin muut sammakoissa ja alkukohoissa olevat peptidit.

Kirjallisuudessa koletsytokiniinia kuvataan sappirakon supistumispeptidiksi ja sille on tunnusomaista C-terminaalinen sekvenssi, joka koostuu 7 aminohaposta, nimittäin: Tyr-Met-X-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, missä X on nisäkkäissä aina glysiinitähde (Gly).

tuotanto

Kolestsytokiniini syntetisoidaan ja vapautuu monimolekyylisissä isoformeissa, mutta vain yksi mRNA-molekyyli on löydetty, joten ajatellaan, että se käy läpi erilaisia ​​transkription jälkeisiä prosessointeja.

Tätä lähettihenkilöä on löydetty yhtä suuressa määrin sekä aivoista että suoliston limakalvosta, mikä tarkoittaa, että sen toiminnot hermostossa ovat yhtä tärkeitä kuin ruuansulatuksessa, vaikka ensimmäisessä niistä ei vielä ole ymmärretty täysin.

Ihmisillä tätä peptidiä koodaava geeni löytyy kromosomista 3. Se koostuu viidestä eksonista ja ensimmäisen 100 bp: n joukossa on useita säätelyelementtejä.

Ne sisältävät E-box-elementin (transkriptiotekijöiden sitomiseksi), alueen, jossa on runsaasti GC-toistoja, ja cAMP-vaste-elementin.

Tästä geenistä transkriptoitu lähetti-RNA on noin 1 511 bp ja koodaa edeltäjäpeptidiä, jossa on 115 aminohappotähdettä, joka tunnetaan pre-proKCK: na.

Pre-CCK-molekyylin ensimmäinen osa koostuu signaalipeptidistä ja toinen osa vastaa välikepeptidiä, jonka sekvenssi vaihtelee suuresti lajien välillä.

Kolestsytokiniinin bioaktiiviset peptidit ovat peräisin 58 aminohappotähteen viimeisestä osasta, joka on erittäin säilynyt eri lajien välillä.

Prekursorimolekyylien prosessointi on soluspesifistä. Tämä tarkoittaa, että riippuen kudoksesta, jossa CCK-geeni ilmenee, CCK-peptidien seoksia löydetään eri pituisilla ja translaation jälkeisillä modifikaatioilla.

Tällainen prosessointi tapahtuu normaalisti paikoissa, joissa on rikittyneet yksiemäksiset jäännökset, jotka ovat ratkaisevia sitoutuessa niiden spesifisiin reseptoreihin, erityisesti niin kutsuttuun CCK1: een, jota löytyy mesenterisestä plexuksesta, aivolisäkkeen etuosasta ja tietyistä aivojen osista.

Missä edeltäjäpeptidi tuotetaan?

Ohutsuolen I-solut vastaavat koletasyskiniinin erityksestä tässä osastossa niiden apikaalisten kalvojen kautta, jotka ovat suorassa kontaktissa suoliston limakalvojen kanssa, ja erityisten eritystä erittelevien “rakeiden” kautta.

Jotkut medullaariset lisämunuaissolut ja jotkut aivolisäkkeen solut tuottavat hermostossa koletsystokiniinia.

Aivot ovat elin, joka tuottaa eniten koletasytokiniinia nisäkkään kehossa, ja sitä tuottavat neuronit ovat runsaampia kuin ne, jotka tuottavat mitä tahansa muuta neuropeptidiä.

Kaksoispisteessä, myös pääasiassa pyöreässä lihaskerroksessa, on myös lukuisia koletsytokiniinia tuottavia hermoja, joten varmistetaan, että tällä hormonilla on vaikutuksia myös paksusuolen sileiden lihasten viritykseen.

Tuotannon stimulaatio

Koletsystokiniinin vapautumista voidaan stimuloida muun muassa rasvahappojen ja proteiinien läsnä ollessa ohutsuolessa, etenkin pitkäketjuisilla rasvahapoilla ja aromaattisilla L-aminohapoilla.

Toimintamekanismi

Vaikutukset kolesystokiniinin peptidien liittyvät niiden vuorovaikutusta kahden tietyn reseptorien: CCK-A (" limenticio" reseptori) ja CCK-B ('aivot' reseptoriin, mistä Englanti ' B sade').

CCK-A-reseptori osallistuu sappirakon supistumiseen, Oddin sulkijalihaksen rentoutumiseen, haiman kasvuun ja ruoansulatusentsyymien erityksen stimulaatioon, mahalaukun tyhjentymisen viivästymiseen ja estymiseen. mahahapon eritystä.

Koletsystokiniinipeptidit, joissa on sulfaatti- ja amidiryhmiä, tunnistavat CCK-A-reseptorit ja sitoutuvat niihin suurella affiniteetilla. CCK-B-tyyppiset reseptorit ovat vähemmän tehokkaita vasteessa ja eivät sitoudu yhtä paljon affiniteetilla rikkipeptideihin.

Koletsyskiniini vapautuu suolesta ruoan ottamisen jälkeen ja aktivoi emättimen hermon reseptoreita (CCK 1), jotka välittävät "täyteisyyden" tai "kylläisyyden" tunteen aivoihin, mikä vastaa ruokinta.

Sekä koletsyskiniini että gastriini (toinen sukua oleva hormoni) voidaan vapauttaa verenkiertoon tai suolimen luumeniin, tekemällä parakriinisia, autokriinisiä ja eksokriinisiä toimintoja paitsi hermostossa, mutta myös suoraan ruuansulatuksessa.

Assosiaatio näiden reseptoreiden kanssa laukaisee hormonaalisen vasteen kaskadin, joka liittyy pääasiassa fosfatidyylinositolimolekyylien hydrolyysiin.

ominaisuudet

Ruoansulatuksessa

Kuten jo mainittiin, koletsystokiniini kuvailtiin alun perin hormoniksi, jonka päätoiminnot liittyivät ruuansulatuksen fysiologiaan.

Vaikka nykyään tiedetään osallistuvan moniin muihin eläinten kehitys- ja fysiologiaprosesseihin, yksi sen päätehtävistä on sappirakon supistumisen (määrän vähenemisen) stimulointi.

Sen eksokriinisiin toimintoihin sisältyy myös ruuansulatuksen haiman entsyymien erityksen stimulaatio, minkä vuoksi se on epäsuorasti mukana ruoan sulamisessa ja imeytymisessä (ravitsemus), etenkin nisäkkäissä.

Tämä pieni peptidihormoni osallistuu myös mahalaukun tyhjentymisen estämiseen välittämällä pylorisen sulkijalihaksen supistumista ja proksimaalisen mahan rentoutumista emättimen hermon läpi, mikä on osoitettu kokeellisesti rotilla, ihmisillä ja kädellisillä, jotka eivät ole hominidisiä.

Tarkasteltavista nisäkäslajeista riippuen koletsytokiniinilla on estäviä tai stimuloivia vaikutuksia mahahapon eritykseen, mikä vaikuttaa positiivisesti tai negatiivisesti muihin sukulaisiin hormoihin, kuten gastriiniin.

Muut toiminnot

Ruoansulatuskanavan toimintojen lisäksi koletsystokiniini osallistuu hermostoon lisäämällä tai tehostamalla dopamiinin, keskushermoston välittäjän, estäviä vaikutuksia.

Samalla tavalla koletsystokiniini lisää hengityksen ja verenpainetta jyrsijöiden sydän- ja verisuonijärjestelmässä.

Annettuna eksogeenisesti koe-eläimissä, tämä peptidihormoni indusoi hypotermisen tilan lisäämällä korkeisiin lämpötiloihin reagoivien neuronien vaikutusta ja estämällä kylmiin vasteisiin reagoivia neuroneja.

Muut toiminnot liittyvät mm. Erilaisten välittäjäaineiden vapautumiseen, haiman kasvun säätelyyn, karsinoomien kasvun indusointiin, munasolujen kypsymiseen.

Liittyvät sairaudet

Eri kirjoittajat ovat määritelleet vaihtelevien määrien koletsyskiniinin esiintymisen erilaisissa endokriinisissä kasvaimissa, etenkin aivolisäkkeen kasvaimissa, kilpirauhasen karsinoomissa, haiman kasvaimissa ja Ewingin sarkoomissa.

Tämän hormonin korkeat pitoisuudet tietyissä kasvaimissa tuottavat niin kutsutun "CCKomas" -oireyhtymän, jota alun perin kuvailtiin eläimissä ja myöhemmin varmistettiin ihmisillä.

Haimasyöpä ja haimatulehdus liittyvät myös koletsyskiniiniiniin, koska se osallistuu normaaliin kasvuunsa ja osaan eksokriinistimulaatioon ruoansulatusentsyymien eritystä varten.

On määritetty, että koletsytokiniinin rooli näissä patologisissa tiloissa liittyy sen reseptoreiden (CCK-A ja CCK-B) yliekspressioon, mikä antaa tämän hormonin suorittaa toimintonsa myös silloin, kun solut sitä ilmentävät. tumorous.

Viitteet

1. Crawley, JN, & Corwin, RL (1994). Koletsystokiniinin biologiset vaikutukset. Peptidit, 15 (4), 731–755.
2. Dockray, GJ (2012). Kolekystokiniini. Nykyinen lausunto endokrinologiasta, diabeetikasta ja liikalihavuudesta, 19 (1), 8–12.
3. Guilloteau, P., Le Meuth-Metzinger, V., Morisset, J., ja Zabielski, R. (2006). Gastriinin, koletsystokiniinin ja maha-suolikanavan toiminnot nisäkkäillä. Nutrition Research Reviews, 19 (2), 254–283.
4. Jens F. Rehfeld, Lennart Friis-Hansen, Jens P. Goetze ja Thomas VO Hansen. (2007). Koletsystokiniinin ja gastriinipeptidien biologia. Nykyiset aiheet lääkekemiassa, 7 (12), 1154–1165.
5. Keller, J. (2015). Ruoansulatuskanavan sulatus ja imeytyminen. Julkaisussa Essentials of Medical Biochemistry (2. painos, sivut 137 - 164). Elsevier Inc.
6. Rehfeld, JF (2017). Koletsyskiniini - Paikallisesta suolihormonista kaikkialle kuuluvaan lähettilään. Endokrinologian rajat, 8, 1–8.
7. Rehfeld, JF, Federspiel, B., Agersnap, M., Knigge, U., ja Bardram, L. (2016). CCKoma-oireyhtymän paljastaminen ja karakterisointi enteropancreatic neuroendokriinikasvainpotilailla. Scandinavian Journal of Gastroenterology, 51 (10), 1172–1178.
8. Sekiguchi, T. (2016). Kolekystokiniini. Hormonien käsikirja (s. 177–178). Elsevier Inc.
9. Smith, JP, ja Solomon, TE (2014). Koletsystokiniini ja haimasyöpä: Kana vai muna? American Journal of Physiology - Ruoansulatuskanavan ja maksan fysiologia, 306 (2), 1–46.