Адипокинетический гормон - Adipokinetic hormone

Адипокинетический гормон (AKH) короткое пептидный гормон это было изучено в насекомые. Это липид мобилизующий гормон и отвечает за регулирование транспортировки топлива в гемолимфа, для перенаправления энергии на другие процессы в соответствии с требованиями насекомого.

АКХ был первоначально обнаружен у саранчи. Locusta migratoria и Schistocerca gregaria и обычно ассоциируется с помощью в полете.[1] Ранние наблюдения саранча показали, что, несмотря на то, что липиды метаболизируются летными мышцами для поддержания полета, которые будут транспортироваться из гемолимфы, часто все еще существует высокая концентрация липидов в гемолимфе, подразумевая, что агент может быть ответственным за активацию транспорта липидов. в гемолимфу, и считалось, что это, скорее всего, гормональный регулирование.[2] Сам гормон является частью большой семьи, которую часто называют гормоны, концентрирующие красный пигмент (RPCH), обнаруженный у ракообразных, и типичный состав гормонов этого семейства включает длину от 8 до 10 аминокислот, заблокированные N- и C-концы, фенилаланин или тирозин в положении 4 и триптофан в положении 8.[3]

AKH стал важной областью исследований, особенно в области выращивания насекомых. вредители и насекомые, которые действуют как промежуточные или вектор хозяева на паразитов, которые могут поражать людей или сельскохозяйственных животных. Считается, что AKH не только способствует бегству насекомых, но также было показано, что увеличение AKH может привести к более сильным иммунным ответам у саранчи.[4][5] Одна группа провела эксперименты, в которых саранча получала инъекции, включающие AKH и липополисахарид (LPS) - иммунный элиситор, обнаруживаемый в клеточных стенках бактерий - привел к более сильному иммунному ответу, чем саранча, которая получила только инъекцию LPS.[5]

Распространение малярии самками комара, Anopheles gambiae, зависит, помимо прочего, от его способности летать. Это, в свою очередь, зависит от адипокинетического гормона Anoga-HrTH (pGlu-Leu-Thr-Phe-Thr-Pro-Ala-Trp-NH2). Нет кристаллической структуры этого важного нейропептид доступен и, следовательно, ЯМР Сдержанная молекулярная динамика была использована для исследования его конформационного пространства в водном растворе и при связывании с поверхностью мембраны. Результаты показали, что Anoga-HrTH имеет почти циклическую конформацию, которая стабилизируется водородной связью между С-концом и Thr3. При стыковке агониста с его рецептором эта Н-связь разрывается, и молекула принимает более протяженную структуру. Предварительные расчеты докинга AKHR показывают, что свободная энергия связывания составляет -47,30 кДж / моль. Существует тесное соответствие между структурой докированного лиганда и литературными исследованиями структуры и активности. Информация о трехмерной структуре и способе связывания Anoga-HrTH с его рецептором жизненно важна для разработки подходящих миметиков, которые могут действовать как инсектициды.[6]

История адипокинетических гормонов (AKH)

AKH был впервые очищен английской группой в 1976 году, и его химическая структура была определена как пептидный гормон сформирован из 10 аминокислоты. Это был первый случай обнаружения пептидного гормона насекомых.[2] Позже, после того, как АКХ был идентифицирован в тараканы AKH саранчи был вставлен в таракана, и наблюдалось аналогичное увеличение мобилизации липидов. Напротив, таракан AKH вызвал аналогичную активность среди саранчи.[2]

История красных пигмент-концентрирующих гормонов (РПЧ)

RPCH был обнаружен у ракообразных, и было показано, что он участвует в концентрировании красных пигментов для сексуальных проявлений и по ряду других причин. Сходство между AKH и RPCH настолько велико, что введение насекомым RPCH вызывает реакцию, подобную AKH, и наоборот [7] В 1972 году была опубликована полная структура первого нейропептида беспозвоночных, выделенного из стеблей креветки. Pandalus borealis. Его функция - концентрировать гранулы красного пигмента в эпителиальном слое. хроматофоры, влияя на изменение цвета покровов тела. Соответственно, его называют красным гормоном, концентрирующим пигмент (сегодня его называют Panbo-RPCH). Этот октапептид является членом большого семейства адипокинетических гормонов AKH / RPCH, которое встречается главным образом, но не исключительно, в двух сестринских группах, насекомых и ракообразных. Семейство характеризуется окта-, нона- или декапептидами с характерными ароматическими аминокислотами в положениях 4 и 8, а также посттрансляционно модифицированными N- (пироглутамат ) и С-конец (посредничество ).

Рекомендации

  1. ^ Стоун, Дж. В., Мордью, В., Бэтли, К. Э. и Моррис, Х.Р., Структура адипокинетического гормона саранчи, нейрогормона, регулирующего утилизацию липидов во время полета. Nature, 1976. 263 (5574): p.207-211.
  2. ^ а б c Глава одиннадцатая В архиве 7 июня 2008 г. Wayback Machine
  3. ^ Stone, J.V. Mordue, W. Batley, K.E. Моррис, Х.Р., Структура адипокинетического гормона саранчи, нейрогормона, регулирующего утилизацию липидов во время полета.
  4. ^ Голдсуорси, Дж. Дж., К. Опоку-Уэр, Л. М. Маллен, Адипокинетический гормон и иммунные ответы саранчи на инфекцию. Annals of the New York Academy of Science, 2005. 1040: p. 106-113
  5. ^ а б Голдсуорси, Г., К. Опоку-Уэр и Л. Муллен, Адипокинетический гормон усиливает вызванную ламинарином и бактериальными липополисахаридами активацию каскада пропенолоксидазы у африканской перелетной саранчи Locusta migratoria. Журнал физиологии насекомых, 2002. 48: с. 601-608
  6. ^ Mugumbate G, Jackson GE, van der Spoel D, Kövér KE, Szilágyi L. Anopheles gambiae, гормон Anoga-HrTH, свободная и связанная структура - эксперимент ядерного магнитного резонанса. Пептиды. 2013 Март; 41: 94-100. DOI: 10.1016 / j.peptides.2013.01.008.
  7. ^ Даллман и другие. Адипокинетическая активность пептидных гормонов креветок и саранчи у бабочек. Общая и сравнительная эндокринология, 1981. 43 (2): с. 256-258.