CHOLECYSTOKININ: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang cholecystokinin (CCK) ay isang hormone ng hayop na kasangkot sa regulasyon ng physiology ng gastrointestinal. Gumagana ito bilang isang inhibitor ng paggamit ng pagkain at gastric na "walang laman", pinasisigla din nito ang pagtatago ng mga pancreatic enzymes at ang pag-urong ng gallbladder.

Una itong inilarawan noong 1928 sa mga bituka na pagtatago ng mga pusa at aso. Gayunpaman, hindi hanggang 1962 na ito ay nakahiwalay at nailalarawan mula sa mga bituka ng porcine, na tinutukoy na ito ay isang peptide na may kakayahang maipilit ang pag-urong ng gallbladder at ang pagtatago ng pancreatic enzymes.

Cholecystokinin. Larawan sa pamamagitan ng: https://conbetodefinicion.de

Matapos itong matuklasan, ang cholecystokinin ay naging, kasama ang gastrin at secretin, na bahagi ng hormonal trio na nakikilahok sa iba't ibang mga pag-andar ng gastrointestinal, bagaman gumagana din ito bilang isang kadahilanan ng paglago, neurotransmitter, sperm fertility factor, atbp.

Tulad ng gastrin, ang hormon na ito ay kabilang sa pamilya ng neuroendocrine peptides, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakakilanlan ng pagtatapos ng C-terminal, kung saan ang lahat ng mga biological na katangian at epekto nito ay naninirahan.

Ang Cholecystokinin ay sagana na ginawa ng mga endocrine cells sa mucosa ng duodenum at jejunum (mga lugar ng maliit na bituka) ng maraming mga mammal, pati na rin sa pamamagitan ng maraming mga ugat ng enteric (yaong nauugnay sa digestive system) at mga neuron ng central nervous system at peripheral.

Tulad ng maraming iba pang mga hormone, ang cholecystokinin ay ipinapahiwatig sa iba't ibang kumplikadong mga kondisyon ng pathological, lalo na sa mga tumor sa cancer.

Mga katangian at istraktura

Ang mature cholecystokinin ay isang peptide na maaaring magkaroon ng variable na haba na nakasalalay sa pagproseso ng enzymatic ng form ng precursor nito, na kung saan ay napapamagitan ng mga tiyak na mga protease. Ang pinakamahusay na kilalang mga form ng hormone ay CCK-33, CCK-58, CCK-39, at CCK-8.

Ang mga peptides ay sumasailalim sa kasunod na mga pagbabago sa post-translational na may kinalaman sa pagdaragdag ng mga sulfates sa tyrosine residues, ang amidation ng C-terminal phenylalanines, at ang selective na pag-alis ng ilang mga partikular na residue ng amino acid sa parehong mga dulo ng peptide.

Ang nasabing isang peptide hormone ay nabibilang sa pamilya ng mga regulasyon na peptides na nagtataglay ng isang mataas na conservation na C-terminal na pagkakasunud-sunod. Naglalaman ito ng aktibong site at ang aktibidad nito ay karaniwang nakasalalay sa pagkakaroon ng mga residu ng asupre.

Sa pamilya na ito ng mga peptides ay kabilang din ang isang malapit na nauugnay na hormone ng peptide, gastrin, pati na rin ang iba pang mga peptides na naroroon sa mga palaka at protochordates.

Sa panitikan, ang cholecystokinin ay inilarawan bilang isang peptide ng pag-urong ng gallbladder at nailalarawan sa pagkakasunud-sunod ng C-terminal na binubuo ng 7 amino acid, lalo na: Tyr-Met-X-Trp-Met-Asp-Phe-NH2, kung saan ang X, sa mga mammal, ay palaging isang glycine nalalabi (Gly).

Produksyon

Ang Cholecystokinin ay synthesized at pinakawalan sa maraming molekular isoform, gayunpaman, isang mormula na mRNA lamang ang natagpuan, kaya naisip na dumadaan ito sa iba't ibang pagproseso ng post-transcriptional.

Ang messenger na ito ay natagpuan sa pantay na proporsyon kapwa sa utak at sa bituka mucosa, na nangangahulugang ang mga pag-andar nito sa sistema ng nerbiyos ay mahalaga tulad ng sa digestive system, kahit na sa una hindi pa nila lubos na naiintindihan.

Sa mga tao, ang coding gene para sa peptide na ito ay matatagpuan sa chromosome 3. Ito ay binubuo ng limang mga exon at mayroong ilang mga elemento ng regulasyon kasama ang una nitong 100 bp.

Kasama dito ang isang elemento ng E-box (para sa pagbubuklod ng mga kadahilanan ng transkripsyon), isang rehiyon na mayaman sa GC na umuulit at isang elemento ng tugon ng cAMP.

Ang messenger RNA na na-transcribe mula sa gene na ito ay tungkol sa 1,511 bp at mga code para sa isang purside ng hudyat ng 115 na mga residue ng amino acid na kilala bilang pre-pro-CCK .

Ang unang bahagi ng molekula ng pre-pro-CCK ay binubuo ng isang signal peptide at ang pangalawang bahagi ay tumutugma sa isang spacer peptide, ang pagkakasunud-sunod na kung saan ay nag-iiba nang malaki sa pagitan ng mga species.

Ang bioactive peptides ng cholecystokinin ay nagmula sa huling bahagi ng 58 residue ng amino acid, na kung saan ay lubos na napagtipid sa pagitan ng iba't ibang mga species.

Ang pagproseso ng mga molekulang precursor ay tiyak sa cell. Nangangahulugan ito na, depende sa tisyu kung saan ipinahayag ang gene ng CCK, ang mga mixtures ng CCK peptides ay matatagpuan na may iba't ibang haba at mga pagbabago sa post-translate.

Ang ganitong pagproseso ay karaniwang nangyayari sa mga site na may sulfurized residue monobasic, na kung saan ay tiyak para sa pagbubuklod sa kanilang mga tiyak na receptor, lalo na sa tinatawag na CCK1, na matatagpuan sa mesenteric plexus, sa anterior pituitary, at sa ilang bahagi ng utak.

Nasaan ang purside ng hudyat?

Ang mga cell ng maliit na bituka ay may pananagutan para sa pagtatago ng cholecystokinin sa kompartimento na ito, sa pamamagitan ng kanilang mga apikal na lamad, na kung saan ay direktang nakikipag-ugnay sa mga bituka na mucosa at sa pamamagitan ng tiyak na mga lihim na "granules".

Sa sistema ng nerbiyos, ang cholecystokinin ay ginawa ng ilang mga medullary adrenal cells at sa pamamagitan ng ilang mga cell ng pituitary.

Ang utak ay ang organ na gumagawa ng pinaka cholecystokinin sa katawan ng isang mammal at ang mga neuron na gumagawa nito ay mas sagana kaysa sa mga gumagawa ng anumang iba pang mga neuropeptide.

Marami ring mga cholecystokinin na gumagawa ng mga ugat sa colon, pangunahin sa pabilog na layer ng kalamnan, kaya tinitiyak na ang hormon na ito ay mayroon ding mga epekto sa paggulo ng makinis na kalamnan ng colon.

Pampasigla sa paggawa

Ang pagpapakawala ng cholecystokinin ay maaaring mapasigla, bukod sa iba pang mga bagay, sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga fatty acid at protina sa maliit na bituka, partikular, sa pamamagitan ng mga long-chain fatty acid at aromatic L-amino acid.

Mekanismo ng pagkilos

Ang mga epekto ng cholecystokinin peptides ay may kaugnayan sa kanilang pakikipag-ugnay sa dalawang tiyak na mga receptor: CCK-A (" isang limenticio" receptor ) at CCK-B ("utak" receptor, mula sa Ingles na " B ulan").

Ang CCK-A receptor ay ang isa na nakikilahok sa pag-urong ng gallbladder, sa pagpapahinga ng sphincter ng Oddi, sa paglaki ng pancreas at pagpapasigla ng pagtatago ng mga digestive enzymes, sa pagkaantala ng pag-ubos ng gastric at sa pagsugpo ng pagtatago ng gastric acid.

Ang mga peptides ng Cholecystokinin na nagtataglay ng mga grupo ng sulfate at amide ay kinikilala ng mga CCK-A receptor at nagbubuklod sa kanila na may mataas na pagkakaugnay. Ang mga receptor ng uri ng CCK-B ay hindi gaanong epektibo sa pagtugon at hindi nagbubuklod ng mas maraming pagkakaugnay sa mga peptides ng asupre.

Ang Cholecystokinin ay pinakawalan mula sa bituka pagkatapos ng paggamit ng pagkain at isinaaktibo ang mga receptor (CCK 1) sa vagus nerve na nagpapadala ng pang-amoy ng "kapunuan" o "satiety" sa utak, na responsable sa pagtatapos ng pag-uugali ng pagpapakain.

Ang parehong cholecystokinin at gastrin (isa pang nauugnay na hormone) ay maaaring pakawalan sa daloy ng dugo o sa lumen ng bituka, pagsasagawa ng paracrine, autocrine at exocrine function hindi lamang sa sistema ng nerbiyos, kundi pati na rin sa digestive system nang direkta.

Ang kaugnayan sa mga receptor na ito ay nag-uudyok sa hormonal response cascade na dapat gawin lalo na sa hydrolysis ng mga phosphatidylinositol molekula.

Mga Tampok

Sa panunaw

Tulad ng nabanggit na, ang cholecystokinin ay una na inilarawan bilang isang hormone na ang pangunahing mga pag-andar ay nauugnay sa pisyolohiya ng sistema ng pagtunaw.

Bagaman ngayon kilala na lumahok sa maraming iba pang mga proseso sa pag-unlad at pisyolohiya ng mga hayop, ang isa sa mga pangunahing pag-andar nito ay ang pagpapasigla ng pag-urong (pagbaba sa dami) ng gallbladder.

Kasama rin sa mga pag-andar ng exocrine nito ang pagpapasigla ng pagtatago ng mga digestive pancreatic enzymes, na kung saan ay bakit hindi ito tuwirang nasasangkot sa panunaw at pagsipsip ng pagkain (nutrisyon), lalo na sa mga mammal.

Ang maliit na hormone ng peptide na ito ay nakikilahok din sa pagsugpo sa tiyan na walang laman sa pamamagitan ng mediating pagkaliit ng pyloric sphincter at pagpapahinga ng proximal na tiyan sa pamamagitan ng vagus nerve, na naipamalas ng eksperimento sa mga daga, mga kawani na tao at mga di-hominid primata.

Depende sa mga species ng mammal na isinasaalang-alang, ang cholecystokinin ay may inhibitory o nakapagpapasigla na epekto para sa pagtatago ng acid acid, na nag-aambag ng positibo o negatibo sa iba pang mga nauugnay na mga hormone tulad ng gastrin.

Iba pang mga pag-andar

Bilang karagdagan sa mga pag-andar ng gastrointestinal nito, ang cholecystokinin ay nakikilahok sa sistema ng nerbiyos sa pamamagitan ng pagdaragdag o pagpapahusay ng mga epekto ng pagbawas sa dopamine, isang neurotransmitter ng gitnang sistema ng nerbiyos.

Sa parehong paraan, ang cholecystokinin ay nagdaragdag ng paghinga at presyon ng dugo sa cardiovascular system ng mga rodents.

Pinangasiwaan ng exogenously sa mga eksperimentong hayop, ang hormone na ito ng peptide ay nagpapahiwatig ng isang hypothermic na estado sa pamamagitan ng pagdaragdag ng pagkilos ng mga neuron na tumutugon sa mataas na temperatura at pag-iwas sa mga neuron na tumutugon sa malamig.

Ang iba pang mga pag-andar ay may kinalaman sa pagpapakawala ng iba't ibang mga neurotransmitters, ang regulasyon ng paglaki ng pancreas, induction ng paglago ng mga carcinomas, pagkahinog ng sperm cells sa mga testes, bukod sa iba pa.

Mga kaugnay na sakit

Natutukoy ng iba't ibang mga may-akda ang pagkakaroon ng mga variable na dami ng cholecystokinin sa iba't ibang mga tumor sa endocrine, lalo na sa mga bukalary na mga bukol, sa mga thyroid carcinomas, sa pancreatic tumor, at sa mga sarcomas ni Ewing.

Ang mataas na konsentrasyon ng hormon na ito sa ilang mga bukol ay gumagawa ng tinatawag na "CCKomas" syndrome, una na inilarawan sa mga hayop at kalaunan ay nakumpirma sa mga tao.

Ang cancer sa pancreatic at pancreatitis ay nauugnay din sa cholecystokinin, dahil kasangkot ito sa normal na paglaki nito at sa bahagi ng exocrine stimulation para sa pagtatago ng mga digestive enzymes.

Natukoy na ang papel na ginagampanan ng cholecystokinin sa mga kondisyon na pathological na ito ay may kinalaman sa sobrang pag-aalsa ng mga receptor nito (CCK-A at CCK-B), na nagpapahintulot sa hormon na ito na magsagawa ng pag-andar nito kahit na ito ay over-ipinahayag ng mga cell talamak.

Mga Sanggunian

1. Crawley, JN, & Corwin, RL (1994). Biological aksyon ng cholecystokinin. Peptides, 15 (4), 731-75.
2. Dockray, GJ (2012). Cholecystokinin. Kasalukuyang Opinion sa Endocrinology, Diabetes at labis na katabaan, 19 (1), 8-12.
3. Guilloteau, P., Le Meuth-Metzinger, V., Morisset, J., & Zabielski, R. (2006). Gastrin, cholecystokinin at gastrointestinal tract function sa mga mammal. Mga Review ng Pananaliksik sa Nutrisyon, 19 (2), 254–283.
4. Jens F. Rehfeld, Lennart Friis-Hansen, Jens P. Goetze, at Thomas VO Hansen. (2007). Ang Biology ng Cholecystokinin at Gastrin Peptides. Kasalukuyang Mga Paksa sa Chemical Chemistry, 7 (12), 1154–1165.
5. Keller, J. (2015). Gastrointestinal Digestion at Pagsipsip. Sa Mga Kahalagahan ng Medikal na Biokimika (ika-2 ed., Pp. 137-164). Elsevier Inc.
6. Rehfeld, JF (2017). Cholecystokinin-Mula sa lokal na gat hormone na nasa ubouquitous messenger. Mga Frontier sa Endocrinology, 8, 1–8.
7. Rehfeld, JF, Federspiel, B., Agersnap, M., Knigge, U., & Bardram, L. (2016). Ang pagkadiskubre at pagkilala sa isang CCKoma syndrome sa mga pasyente ng enteropancreatic neuroendocrine tumor. Scandinavian Journal of Gastroenterology, 51 (10), 1172–1178.
8. Sekiguchi, T. (2016). Cholecystokinin. Sa Handbook ng Hormones (pp. 177–178). Elsevier Inc.
9. Smith, JP, & Solomon, TE (2014). Cholecystokinin at cancer sa pancreatic: Ang manok o ang itlog? American Journal of Physiology - Gastrointestinal at Liver Physiology, 306 (2), 1–46.