Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Адамдағы пептид гормоны
Peptide hormone in humans
β-эндорфин (бета-эндорфин) – орталық және шеткі жүйке жүйесіндегі белгілі бір нейрондарда түзілетін эндогенді опиоидты нейропептид және пептид гормоны. Ол адам организмінде түзілетін үш эндорфиннің бірі, ал қалғандары – α-эндорфин және γ-эндорфин. β-эндорфиннің бірнеше түрі бар, толық тізбегі Tyr Gly Gly Phe Met Thr Ser Glu Lys Ser Gln Thr Pro Leu Val Thr Leu Phe Lys Asn Ala Ile Ile Lys Asn Ala Tyr Lys Lys Gly Glu (31 аминқышқылы) – β-эндорфин(1-31) деп белгіленеді, ал алғашқы 26 және 27 аминқышқылына дейін қысқартылған нұсқалары – β-эндорфин(1-26) және β-эндорфин(1-27). Алғашқы 16 аминқышқылы α-эндорфинмен сәйкес келеді. β-эндорфин нейропептидтердің эндогендік опиоидтар және эндорфиндер класына жатады.
β Endorphin (beta endorphin) is an endogenous opioid neuropeptide and peptide hormone that is produced in certain neurons within the central nervous system and peripheral nervous system. It is one of three endorphins that are produced in humans, the others of which include α endorphin and γ endorphin. There are multiple forms of β endorphins with the full sequence of Tyr Gly Gly Phe Met Thr Ser Glu Lys Ser Gln Thr Pro Leu Val Thr Leu Phe Lys Asn Ala Ile Ile Lys Asn Ala Tyr Lys Lys Gly Glu (31 amino acids) denoted as β endorphin(1 31) and variants truncated to the first 26 and 27 amino acids as β endorphin(1 26) and β endorphin(1 27). The first 16 amino acids are identical to α endorphin. β Endorphin is considered to be a part of the endogenous opioid and endorphin classes of neuropeptides;
Құрылымы мен құрылымы
β Эндорфин гипоталамустың нейрондарында, сондай-ақ гипофиз безінде табылады. Ол гипофиз безінде ірі пептидтік проопиомеланокортин (POMC) прекурсорынан өндірілетін β-липотропиннен туындайды. β-эндорфиннің қалыптасуы β-липотропиннің C-терминалды бөлігінің айырылуы нәтижесінде пайда болады, бұл альфа-спиральді екінші құрылымы бар 31 аминқышқылдық нейропептидті құрайды. Дегенмен, POMC басқа пептидтік гормондарды да, соның ішінде α және γ меланоциттерді стимуляциялайтын гормонды (MSH) да жасайды, олар прогормон конвертазалары деп аталатын ішкі ферменттер арқылы жасушалық өңдеуден өтеді. β-эндорфинді басқа эндогендік опиоидтардан ерекшелейтін маңызды фактор – оның μ опиоид рецепторларына жоғары сәйкестігі және ұзаққа созылатын әсері. Опиумнан алынған химиялық заттар, мысалы морфин, осы рецепторға байланысты анальгетикалық қасиеттерін иеленеді. β Эндорфиннің μ опиоид рецепторына байланысуының сәйкестігі барлық эндогендік опиоидтардың арасында ең жоғары. Бірақ β-эндорфиннің N-терминалының ацетилденуі нейропептидтің белсенділігін жояды, оның рецепторына байланысуына кедергі келтіреді. Кернеуге тәуелді кальций арналары (КТКК) – нейрондардың деполяризациясына жауапты және нейротрансмиттерлердің босатылуын ынталандыруда маңызды рөл атқаратын мембраналық ақуыздар. Эндорфин молекулалары опиоид рецепторларымен байланысқанда, G-белоктар белсендіріліп, құрамындағы Gα және Gβγ суббөлімдеріне бөлінеді. Gβγ суббөлімі VDCC-нің екі трансмембраналық спиралі арасындағы ішкі циклға байланысады. Суббөлім кернеуге тәуелді кальций арнасына байланысқанда, арнаны тежейтін кернеуге тәуелді блокада тудырады, бұл кальций иондарының нейронға ағынын болдырмайды. Жасуша мембранасына G-белгілі ішкі түзетуші калий арнасы ендірілген. Gβγ немесе Gα(GTP) молекуласы калий арнасының C-терминалына байланысқанда, ол белсенді болып, калий иондары нейроннан шығарылады. Калий арнасының белсенділігі және кальций арнасының деактивациясы мембраналық гиперполяризацияға әкеледі. Бұл мембрананың потенциалының өзгеруі, яғни оның теріс болуы. Кальций иондарының азаюы нейротрансмиттерлердің босатылуын азайтады, себебі кальций осы процестің жүзеге асуы үшін қажет. Бұл глутамат және P заты сияқты нейротрансмиттерлердің нейрондардың пресинаптикалық терминалынан босатылуына мүмкіндік бермейді. Бұл нейротрансмиттерлер ауырсынуды жеткізуде маңызды рөл атқарады, ал β-эндорфин осы заттардың босатылуын азайтатындықтан, күшті анальгетикалық әсерге ие.
β Endorphin is found in neurons of the hypothalamus, as well as the pituitary gland. It is derived from β lipotropin, which is produced in the pituitary gland from a larger peptide precursor, proopiomelanocortin (POMC). The formation of β endorphin is then the result of cleavage of the C terminal region of β lipotropin, producing a 31 amino acid long neuropeptide with an alpha helical secondary structure. However, POMC also gives rise to other peptide hormones, including α and γ melanocyte stimulating hormone (MSH), resulting from intracellular processing by internal enzymes known as prohormone convertases. A significant factor that differentiates β endorphin from other endogenous opioids is its high affinity for and lasting effect on μ opioid receptors. the same receptor to which the chemicals extracted from opium, such as morphine, derive their analgesic properties. β Endorphin has the highest binding affinity of any endogenous opioid for the μ opioid receptor. Acetylation of the N terminus of β endorphin, however, inactivates the neuropeptide, preventing it from binding to its receptor. Voltage dependent calcium channels (VDCCs) are important membrane proteins that mediate the depolarization of neurons, and play a major role in promoting the release of neurotransmitters. When endorphin molecules bind to opioid receptors, G proteins activate and dissociate into their constituent Gα and Gβγ sub units. The Gβγ sub unit binds to the intracellular loop between the two trans membrane helices of the VDCC. When the sub unit binds to the voltage dependent calcium channel, it produces a voltage dependent block, which inhibits the channel, preventing the flow of calcium ions into the neuron. Embedded in the cell membrane is also the G protein coupled inwardly rectifying potassium channel. When a Gβγ or Gα(GTP) molecule binds to the C terminus of the potassium channel, it becomes active, and potassium ions are pumped out of the neuron. The activation of the potassium channel and subsequent deactivation of the calcium channel causes membrane hyperpolarization. This is when there is a change in the membrane's potential, so that it becomes more negative. The reduction in calcium ions causes a reduction of neurotransmitter release because calcium is essential for this event to occur. This means that neurotransmitters such as glutamate and substance P cannot be released from the presynaptic terminal of the neurons. These neurotransmitters are vital in the transmission of pain, and as β Endorphin reduces the release of these substances, there is a strong analgesic effect.
Ауырсынуды емдеу
β Эндорфин негізінен ноцицепцияға (яғни, ауырсынуды қабылдауға) әсері бойынша зерттелді. β эндорфин орталық және шеткі жүйке жүйелерінде ауырсынуды модуляциялайды. Ауырсыну сезілгенде, ауырсыну рецепторлары (ноцицепторлар) омыртқа миының арқалық мүйізіне, содан кейін гипоталамусқа "P заты" деп аталатын нейропептидтің бөлінуі арқылы сигнал жібереді. Шеткі жүйке жүйесінде бұл сигнал ауырсыну сезілген жерге иммундық жүйенің ақ қан жасушалары – T лимфоциттерін тартуға себеп болады. Орталық жүйке жүйесінде β эндорфин омыртқа миындағы опиоидты рецепторларға байланысып, "P затының" бөлінуін тежейді, соның салдарынан миға жіберілетін қозулы ауырсыну сигналдарының саны азаяды. Бірақ оның гормоналды әсері түрге қарай өзгереді.
β Endorphin has been primarily studied for its influence on nociception (i. e., pain perception). β endorphin modulates pain perception both in the central nervous system and the peripheral nervous system. When pain is perceived, pain receptors (nociceptors) send signals to the dorsal horn of the spinal cord and then up to the hypothalamus through the release of a neuropeptide called substance P. In the peripheral nervous system, this signal causes the recruitment of T lymphocytes, white blood cells of the immune system, to the area where pain was perceived. In the central nervous system, β endorphin binds to opioid receptors in the dorsal root and inhibits the release of substance P in the spinal cord, reducing the number of excitatory pain signals sent to the brain. though its hormonal effect is species dependent.
Жаттығу
β Эндорфиннің жаттығуларға жауап ретінде бөлінуі кем дегенде 1980 жылдан бері белгілі және зерттелген. Зерттеулер көрсеткендей, дене ішінде түзілетін опиоидтардың, әсіресе β-эндорфин мен β-липотропиннің қан сарысуындағы концентрациясы жедел жаттығулар мен тұрақты жаттығуларға жауап ретінде артады.
β Endorphin release in response to exercise has been known and studied since at least the 1980s. Studies have demonstrated that serum concentrations of endogenous opioids, in particular β endorphin and β lipotropin, increase in response to both acute exercise and training.
Күн сәулесі
Бета-эндорфин ультракүлгін сәулеленуге жауап ретінде, күнге немесе жасанды күйдіруге ұшырағанда бөлінетіні дәлелденген. Бұл, денсаулыққа қатысты тәуекелдерге қарамастан, күнге шамадан тыс әуесқойлар мен жасанды күйдіруді пайдаланушылардың тәуелділікке бейім мінез-құлқына себеп болады деп саналады.
There is evidence that β endorphin is released in response to ultraviolet radiation, either through sun exposure or artificial tanning. This is thought to contribute to addiction behavior among excessive sunbathers and users of artificial tanning despite health risks.
Әрекет ету механизмі
β Эндорфин – G белоктарымен байланысқан рецепторлардың (GPCR) әртүрлі түрлеріне қосылатын агонист, ең бастысы mu, delta және kappa опиоидтық рецепторларына. Бұл рецепторлар тірек-қозғалыс жүйесінен жоғары деңгейдегі ауырсыққа қарсы әрекетке жауап береді.
β Endorphin acts as an agonist that binds to various types of G protein–coupled receptors(GPCRs), most notably to the mu, delta, and kappa opioid receptors. The receptors are responsible for supra spinal analgesia.
Тарих
β Эндорфинін түйе гипофизінің экстракттерінен Ч. Х. Ли және Дэвид Чунг ашты. β-эндорфиннің бастапқы құрылымы 10 жыл бұрын, Ли және оның әріптестері гипофиз безінде өндірілетін тағы бір нейропептидтің – γ липотропиннің тізбегін талдағанда, білмей тұрып анықталды. Олар бұл нейропептидтің С-ұшының кейбір энкефалиндерге ұқсас екенін байқады, бұл оның осы нейропептидтер сияқты функцияға ие болуы мүмкін екенін көрсетеді. γ липотропиннің С-терминалды тізбегі β-эндорфиннің бастапқы тізбегі екені анықталды.
β Endorphin was discovered in camel pituitary extracts by C. H. Li and David Chung. The primary structure of β endorphin was unknowingly determined 10 years earlier, when Li and colleagues analyzed the sequence of another neuropeptide produced in the pituitary gland, γ lipotropin. They noticed that the C terminus region of this neuropeptide was similar to that of some enkephalins, suggesting that it may have a similar function to these neuropeptides. The C terminal sequence of γ lipotropin turned out to be the primary sequence of the β endorphin.