stringtranslate.com

Прогормон

Прогормон — это детерминированный предшественник гормона , состоящий из синтезированных вместе пептидных гормонов , который сам по себе оказывает минимальный гормональный эффект из-за своей структуры, подавляющей экспрессию, часто создаваемой путем сворачивания белка и связывания дополнительных пептидных цепей с определенными концами, что делает связывание рецептора гормона сайты, расположенные на его участках цепи пептидных гормонов, недоступны. [1] [2] Прогормоны могут перемещаться по кровотоку в виде гормонов в инактивированной форме, готовых к активации позже в клетке путем посттрансляционной модификации . [1] [3]

Организм естественным образом вырабатывает прогормоны, чтобы регулировать экспрессию гормонов, что делает их оптимальной единицей хранения и транспортировки неактивных гормонов. Когда прогормоны необходимо экспрессировать, прогормон конвертаза , белок, расщепляет прогормоны и разделяет их на один или несколько активных гормонов. [4] Часто в природе этот процесс расщепления происходит немедленно, и прогормон быстро превращается в набор из одного или нескольких пептидных гормонов. [5]

Примеры натуральных человеческих прогормонов включают проинсулин и проопиомеланокортин , но наиболее широко используемые прогормоны являются синтетическими и маркируются как предшественники анаболических стероидов, используемые в качестве эргогенных или анаболических агентов для роста мышц. [6] Обычно потребляемыми примерами указанных прекурсоров являются андростендион и андростендиол , оба из которых в настоящее время являются запрещенными веществами в Соединенных Штатах. [6] [7] Однако некоторые нелегальные стероиды, такие как 1-тестостерон , до сих пор производятся легально под разными химическими названиями, и большинство из них не прошли клинических исследований. [6] [8]

Состав

Прогормоны значительно различаются по длине и конструкции, как и пептидные гормоны, но их базовая структура одинакова. [1] [9] Они состоят из одного или нескольких неактивных пептидных гормонов или гормональных цепей, прикрепленных друг к другу таким образом, что предотвращает экспрессию гормонов, часто делая недоступными связывающие концы цепей за счет сворачивания и связывания других цепей с указанными концами. [9] Чтобы индуцировать гормональную экспрессию, связывающие концы гормонов либо связываются с рецепторами в клеточной мембране, либо, в случае стероидов, связываются с белками стероидных рецепторов в клетке, оба из которых опосредуют экспрессию гормонов. [2]

Молекула проинсулина; схематический, топологический рисунок. Цепь B (оранжевый), C-пептид (серый) и цепь A (зеленый). Видно, что C-пептид связывается с цепями B и A и подавляет гормональную экспрессию. Когда происходит расщепление с образованием инсулина, цепи B и A соединяются дисульфидными связями, а C-пептид вырезается и отбрасывается.

Некоторые прогормоны содержат структуры, отличные от неактивных пептидных гормонов, с целью подавления экспрессии гормонов. Например, проинсулин содержит дополнительную негормональную цепь, называемую С-пептидом, которая связывает две пептидные цепи инсулина вместе и предназначена для сохранения активности обеих цепей за счет связывания с их концами, в частности, с их соединениями С-доменов, которые, как предполагается, являются их концами. место связывания с рецепторами экспрессии гормонов в клетке. [9] Несмотря на ограничения, которые он накладывает, С-пептид сворачивает цепи проинсулина, делая их соединительные концы доступными для последующего расщепления прогормональными конвертазами, что делает сворачивание цепи проинсулина, содержащей С-пептид, необходимым для правильного расщепления проинсулина до успешно производить инсулин. [10]

Функция

Прогормоны позволяют транспортировать и хранить обычно активные белки в виде неактивных пептидных цепей, хотя в природе они гораздо чаще встречаются в качестве стабильного промежуточного продукта в процессе синтеза белка в клетке. [11] Проинсулин, например, рассматривается в природе как краткий предшественник инсулина, поскольку он вырабатывается на рибосомах клетки, транспортируется в аппарат Гольджи в виде проинсулина, а затем сразу после достижения аппарата Гольджи превращается в инсулин. Он также в основном хранится в виде инсулина. [5]

Однако другие неактивные белки перемещаются в своей прогормональной форме, например, витамин D , также известный как кальциферол, который может вырабатываться организмом человека под действием солнечного света. [12]

Основным регулятором превращения прогормонов в гормоны является прогормонконвертаза . Расположенный в аппарате Гольджи, он использует эндопротеолитическое расщепление для отделения пептидных гормонов друг от друга и удаления расширенных аминокислотных остатков, которые не позволяют неактивным пептидам стать активными белками. [4] Благодаря этой роли прогормонконвертаза является одним из решающих факторов регуляции содержания гормонов в организме, поскольку она обладает способностью превращать неактивный белок с незначительным гормональным воздействием на организм в полностью активный белок с выраженный гормональный эффект. [4] [13]

Для пептидных гормонов процесс превращения прогормона в гормон ( пробелка в белок ) обычно происходит после экспорта в эндоплазматический ретикулум и часто требует нескольких процессирующих ферментов. [14] Проамилин , который секретируется вместе с проинсулином, требует наличия трех вышеуказанных факторов и амидирующей монооксигеназы, чтобы превратиться в активный гормон. [15] Некоторые предшественники пробелка , такие как препроинсулин , также проходят этот процесс с добавленной стадией удаления сигнального пептида сигнальными пептидазами для преобразования указанных предшественников в прогормоны. [14]

Использование

Прогормональные добавки

Чаще всего прогормоны используются в качестве добавок для роста мышц с помощью эргогенных и анаболических агентов. [16] Прогормональные добавки стали популярными с 1960 по 2001 год и стали использоваться нерегулируемым образом в Высшей бейсбольной лиге до того, как некоторые прогормоны, такие как андростендион и андростендиол, не были запрещены Законом США о контроле над анаболическими стероидами от 2004 года . [16] [17] Многие прогормональные добавки, которые, как утверждалось, оказывали анаболическое или эргогенное действие на мужчин, были запрещены из-за их слабых побочных эффектов, обычно в таких добавках, как 3β-гидрокси-5α-андрост-1-ен-17-он, широко известный как 1-тестостерон , а именно: [16] [6]

Многие прогормональные добавки, такие как 1-тестостерон, были законными в Соединенных Штатах до тех пор, пока в 2005 году они не были переклассифицированы в список препаратов III . Science» как 1-андростерон и содержат 1-андростендион-3b-ол,17-он. [8] Только в ходе недавнего клинического исследования было показано, что 1-андростерон в продаваемых капсулах был идентифицирован с помощью полуколичественного анализа и подтвержден как 1-тестостерон. [8]

Исследования других прогормонов и прогормональных добавок ограничены, поэтому неизвестны многие побочные эффекты как легальных, так и нелегальных прогормональных добавок. [16] [6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Фридман, Теодор К.; Кул, Дэвид Р. (1 января 2004 г.), «Прогормоны», Мартини, Лучано (редактор), Энциклопедия эндокринных заболеваний , Нью-Йорк: Elsevier, стр. 91–98, doi : 10.1016/b0-12- 475570-4/01074-х, ISBN 978-0-12-475570-3, получено 4 декабря 2021 г.
  2. ^ ab «Контроль экспрессии генов у эукариот». www.ndsu.edu . Проверено 10 декабря 2021 г.
  3. ^ Миллер, Бенджамин Франк; Клэр Брэкман Кин (1997). Энциклопедия Миллера-Кина и словарь по медицине, сестринскому делу и смежным вопросам здравоохранения (6-е изд.). Филадельфия: Сондерс. ISBN 0-7216-6278-1. ОСЛК  36465055.
  4. ^ abc Дханвантари, Савита; Коули, Ниам X.; Ло, Ю. Пэн (01 января 2004 г.), «Прогормональные конвертазы», ​​Мартини, Лучано (ред.), Энциклопедия эндокринных заболеваний , Нью-Йорк: Elsevier, стр. 84–90, ISBN. 978-0-12-475570-3, получено 9 декабря 2021 г.
  5. ^ аб Аларкон, Кристина; Уикстид, Бартон; Роудс, Кристофер Дж. (01 января 2003 г.), «Обработка инсулина», Генри, Хелен Л.; Норман, Энтони В. (ред.), Энциклопедия гормонов , Нью-Йорк: Academic Press, стр. 359–368, doi : 10.1016/b0-12-341103-3/00175-3, ISBN 978-0-12-341103-7, получено 9 декабря 2021 г.
  6. ^ abcde Powers, Майкл Э. (2002). «Безопасность и эффективность предшественников анаболических стероидов: каковы научные данные?». Журнал спортивной подготовки . 37 (3): 300–305. ISSN  1062-6050. ПМК 164360 . ПМИД  16558675. 
  7. ^ Питтс, Джозеф Р. (18 декабря 2014 г.). «Текст - HR4771 - 113-й Конгресс (2013-2014 гг.): Закон о контроле над дизайнерскими анаболическими стероидами 2014 г.» . www.congress.gov . Проверено 9 декабря 2021 г.
  8. ^ abc Парр, Мария К.; Опферманн, Георг; Гейер, Ганс; Вестфаль, Фолкер; Зоннихсен, Франк Д.; Цапп, Йозеф; Квятковская, Дорота; Шенцер, Вильгельм (01 февраля 2011 г.). «Изъятая дизайнерская добавка под названием «1-андростерон»: идентификация как 3β-гидрокси-5α-андрост-1-ен-17-он и его выведение с мочой». Стероиды . 76 (6): 540–547. doi : 10.1016/j.steroids.2011.02.001. ISSN  1878-5867. PMID  21310167. S2CID  4942690.
  9. ^ abc Де Пабло, Флора; де ла Роса, Энрике (2011). «Проинсулин: от гормонального предшественника к нейропротекторному фактору». Границы молекулярной нейронауки . 4:20 . doi : 10.3389/fnmol.2011.00020 . ISSN  1662-5099. ПМК 3171928 . ПМИД  21949502. 
  10. ^ Арунагири, Ануп; Хаатаджа, Лина; Поттекат, Анита; Паменан, Фавни; Ким Су Хен; Зельцер, Лори М; Патон, Адриенн В.; Патон, Джеймс С.; Цай, Билли; Иткин-Ансари, Памела; Кауфман, Рэндал Дж. (11 июня 2019 г.). Гилмор, Рид; Малхотра, Вивек (ред.). «Нарушение сворачивания проинсулина является ранним событием в развитии диабета 2 типа». электронная жизнь . 8 : е44532. дои : 10.7554/eLife.44532 . ISSN  2050-084X. ПМК 6559786 . ПМИД  31184302. 
  11. ^ Гетце, Йенс П. (6 августа 2009 г.). «Пептидные гормоны и их прогормоны как биомаркеры». Биомаркеры в медицине . 3 (4): 335–338. дои : 10.2217/bmm.09.29. PMID  20477480 – через Future Medicine.
  12. ^ Кальций, Комитет Института медицины (США) по пересмотру рекомендуемого потребления витамина D и; Росс, А. Кэтрин; Тейлор, Кристин Л.; Яктин, Энн Л.; Валле, Хизер Б. Дель (2011). Обзор витамина D. National Academies Press (США).
  13. ^ Ниллни, Эдуардо А. (1 сентября 2007 г.). «Регуляция прогормональных конвертаз в нейронах гипоталамуса: значение для протиротропин-рилизинг-гормона и проопиомеланокортина». Эндокринология . 148 (9): 4191–4200. дои : 10.1210/en.2007-0173 . ISSN  0013-7227. ПМИД  17584972.
  14. ^ аб Альбертс, Брюс; Александр Джонсон; Джулиан Льюис; Мартин Рафф; Кейт Робертс; Питер Уолтер (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1. ОСЛК  48122761.
  15. ^ Ёнемото, IT; Крун, Дж.Дж.; Дайсон, HJ; Балч, МЫ; Келли, JW (19 августа 2008 г.). «Обработка амилин-пропротеина генерирует все больше амилоидогенных пептидов, которые первоначально пробуют спиральное состояние». Биохимия . 47 (37): 9900–9910. дои : 10.1021/bi800828u. ПМЦ 2662778 . PMID  18710262 – через Американское химическое общество. 
  16. ^ abcd Гранадос, Хорхе; Гиллум, Тревор Л.; Рождество, Кевин М.; Куэннен, Мэтью Р. (01 марта 2014 г.). «Прогормональная добавка 3β-гидрокси-5α-андрост-1-ен-17-он увеличивает результаты тренировок с отягощениями, но ухудшает здоровье пользователей». Журнал прикладной физиологии . 116 (5): 560–569. doi : 10.1152/japplphysicalol.00616.2013. ISSN  8750-7587. ПМИД  24381122.
  17. ^ ab «Текст - S.2195 - 108-й Конгресс (2003-2004 гг.): Закон о контроле над анаболическими стероидами 2004 г.» . www.congress.gov . 22 октября 2004 г. Проверено 9 декабря 2021 г.