Adipokinetický hormon - Adipokinetic hormone

Adipokinetický hormon (AKH) je zkratka peptidový hormon který byl studován v hmyz. Je to lipid mobilizační hormon a je odpovědný za regulaci transportu paliva v hemolymfa, pro přesměrování energie na jiné procesy podle požadavků hmyzu.

AKH byl původně objeven v kobylkách Locusta migratoria a Schistocerca gregaria a je obecně spojena s podporou letu.[1] Včasná pozorování kobylky ukázalo, že navzdory skutečnosti, že lipidy jsou metabolizovány letovým svalem za účelem udržení letu, který by byl transportován z hemolymfy, v hemolymfě stále často byla vysoká koncentrace lipidů, což znamená, že za aktivaci transportu lipidů může být odpovědné činidlo do hemolymfy a toto bylo považováno za nejpravděpodobnější hormonální nařízení.[2] Samotný hormon je součástí větší rodiny, často označované jako hormony koncentrující červený pigment (RPCH) objevený u korýšů a typické složení hormonů v této rodině zahrnuje délku mezi 8 a 10 aminokyselinami, blokované N a C konce, fenylalanin nebo tyrosin v poloze 4 a tryptofan v poloze 8.[3]

AKH se stala důležitou oblastí studia, zejména v hmyzích plodinách škůdci a hmyz, který působí jako meziprodukt nebo vektor hostitelé pro parazity, které mohou ovlivnit lidi nebo zemědělská zvířata. Předpokládá se, že AKH pomáhá nejen letu hmyzu, ale také se ukázalo, že zvýšení AKH může vést k silnějším imunitním reakcím kobylky.[4][5] Jedna skupina provedla experimenty, kde kobylky dostaly injekci včetně AKH a lipopolysacharid (LPS) - imunitní elicitor nalezený v buněčných stěnách bakterií - vedl k silnější imunitní odpovědi než kobylky, které dostaly pouze injekci LPS.[5]

Šíření malárie u ženských komárů, Anopheles gambiae, je mimo jiné závislá na jeho schopnosti létat. To zase závisí na adipokinetickém hormonu Anoga-HrTH (pGlu-Leu-Thr-Phe-Thr-Pro-Ala-Trp-NH2). Žádná tak důležitá krystalová struktura neuropeptid je k dispozici, a proto NMR omezená molekulární dynamika byla použita ke zkoumání jejího konformačního prostoru ve vodném roztoku a po navázání na povrch membrány. Výsledky ukázaly, že Anoga-HrTH má téměř cyklickou konformaci, která je stabilizována vodíkovou vazbou mezi C-koncem a Thr3. Po připojení agonisty k jeho receptoru se tato H-vazba rozbije a molekula přijme rozšířenější strukturu. Předběžné výpočty dokování AKHR dávají volnou energii vazby −47,30 kJ / mol. Existuje úzká shoda mezi strukturou ukotveného ligandu a studiemi struktury a aktivity literatury. Informace o 3D struktuře a způsobu vazby Anoga-HrTH na jeho receptor jsou životně důležité pro návrh vhodných mimetik, která mohou působit jako insekticidy.[6]

Historie adipokinetických hormonů (AKH)

AKH byl poprvé čištěn anglickou skupinou v roce 1976 a chemická struktura byla stanovena jako a peptidový hormon vytvořeno od 10 aminokyseliny. Jednalo se o první případ, kdy byl identifikován hormon peptidu hmyzu.[2] Později poté, co byla AKH identifikována v švábi, kobylka AKH byla vložena do švába a bylo pozorováno podobné zvýšení lipidové mobilizace. Naopak, šváb AKH vedl k podobné činnosti v kobylce.[2]

Historie hormonů koncentrujících červený pigment (RPCH)

RPCH byl objeven u korýšů a bylo prokázáno, že se podílí na koncentraci červených pigmentů, kvůli sexuálním projevům a celé řadě dalších důvodů. Podobnost mezi AKH a RPCH je tak významná, že injekce hmyzu s RPCH indukuje reakci podobnou AKH a naopak [7] V roce 1972 byla zveřejněna kompletní struktura prvního neuropeptidu bezobratlých. Peptid byl izolován z očních stonků krevety Pandalus borealis. Jeho funkcí je koncentrovat granule červeného pigmentu v epitelu chromatofory, což ovlivňuje změnu barvy integumentu těla. Proto se mu říká hormon koncentrující červený pigment (dnes označovaný jako Panbo-RPCH). Tento oktapeptid je členem velké rodiny adipokineti chormonů AKH / RPCH, která se vyskytuje hlavně, ale ne výlučně ve dvou sesterských skupinách, hmyzu a korýšů. Rodina je charakterizována okta-, nona- nebo dekapeptidy s charakteristickými aromatickými aminokyselinami v polohách 4 a 8, stejně jako posttranslačně modifikovanými N- (pyroglutamát ) a C-konce (amidace ).

Reference

  1. ^ Stone, J.V., Mordue, W., Batley, K.E. a Morris, H. R., Struktura adipokinetického hormonu akátu, neurohormonu, který reguluje využití lipidů během letu. Nature, 1976. 263 (5574): str. 207-211.
  2. ^ A b C Kapitola jedenáctá Archivováno 7. června 2008 v Wayback Machine
  3. ^ Stone, J.V. Mordue, W. Batley, K.E. Morris, H. R., Struktura adipokinetického hormonu akátu, neurohormonu, který reguluje využití lipidů během letu
  4. ^ Goldsworthy, G.J., K.Opoku-Ware a L.M. Mullen, adipokinetický hormon a imunitní reakce kobylky na infekci. Annals of the New York Academy of Science, 2005. 1040: str. 106-113
  5. ^ A b Goldsworthy, G., K. Opoku-Ware a L. Mullen, adipokinetický hormon zvyšuje laminarinovou a bakteriální lipopolysacharidem indukovanou aktivaci kaskády profenoloxidázy v africkém migrujícím kobylce Locusta migratoria. Journal of Insect Physiology, 2002. 48: str. 601-608
  6. ^ Mugumbate G, Jackson GE, van der Spoel D, Kövér KE, Szilágyi L. Anopheles gambiae, hormon Anoga-HrTH, volná a vázaná struktura - experiment nukleární magnetické rezonance. Peptidy. 2013 Mar; 41: 94-100. DOI: 10.1016 / j.peptides.2013.01.008.
  7. ^ Dallmane et al. Adipokinetická aktivita krevet a kobylek peptidových hormonů u motýlů. Obecná a srovnávací endokrinologie, 1981. 43 (2): str. 256-258.