GASTRINA: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PRODUKSYON, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang gastrin ay isang gastric hormone na ginawa proteinaceous sa lukab ng tiyan ng maraming mga mammal at ang mga pag-andar ay nauugnay sa pagpapasigla ng pagtatago ng gastric acid at enzymes.

Ginawa ito ng isang pangkat ng mga endocrine cells na kilala bilang mga "G" (gastrin) cells, na matatagpuan sa pyloric gland sa pinaka malayong bahagi ng tiyan (antrum) at sa proximal na rehiyon ng duodenum (tingnan ang imahe).

Pinapayak na diagram ng tiyan ng tao (Pinagmulan: Estomago.svg: Rhcastilhosderivative na gawa: Estevoaei sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ayon sa kasaysayan, ang mga cell ng G ay may katangian na "flask" na hugis, na may malawak na base at isang "leeg" na umaabot sa ibabaw ng lining ng tiyan.

Mula noong 1905 ang pagkakaroon ng gastrin ay pinaghihinalaang. Gayunpaman, hindi hanggang 1964 na ang "antral hormone" na ito (dahil ginawa ito sa antrum ng tiyan) ay nahiwalay sa kauna-unahang pagkakataon salamat sa gawain ni Gregory at Tracy, na nag-aral ng mucosa ng tiyan ng mga baboy.

Ang istruktura ng kemikal nito ay pinabulaang sandali matapos ni Kenner at mga nagtulungan, na responsable din sa artipisyal na synthesizing ito.

Tulad ng iba pang mga hormones ng mammalian endocrine system, ang gastrin ay produkto ng co-translateational enzymatic processing ng isang precursor molekula na kilala bilang preprogastrin.

Ang kanilang mga function ay nakasalalay sa kanilang pakikipag-ugnay sa mga tiyak na receptor na karaniwang nag-trigger ng intracellular signaling cascades na nauugnay sa G-protina at protein kinases (phosphorylation cascades).

Ang konsentrasyon ng intracellular calcium, ang pagkakaroon ng mga acid at amino acid sa lumen ng tiyan, o pagpapasigla ng nerve sa pamamagitan ng mga tiyak na neurotransmitters ay ilan sa mga kadahilanan na kumokontrol sa pagtatago ng mahalagang hormon na ito sa mga tao.

katangian

Ang Gastrin ay isang hormone na tulad ng peptide at mula nang natuklasan ito hanggang ngayon, tatlong anyo ng molekula na ito ang kinilala at pinangalanan, ayon sa kanilang laki:

- Gastrina "grande" (mula sa Ingles na "Big gastrin") ng 34 na amino acid

- Gastrin "maliit" (mula sa Ingles na "Little gastrin") ng 17 amino acid

- Gastrina "miniature" o "mini gastrina" (mula sa Ingles na "Mini gastrin") ng 13 amino acid.

Ang malaking gastrin ay matatagpuan sa antral mucosa at nakilala rin sa mga extract mula sa mga gastrinoma ng tao (mga bukol sa tiyan). Isinasaalang-alang ng ilang mga may-akda na ang parehong maliit at maliit na gastrin ay tumutugma sa mga fragment na nagmula rito.

Istraktura ng «malaking gastrin» G-34 (Pinagmulan: Edgar181 sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang pagkuha ng pagkakasunud-sunod ng amino acid ng malaking gastrin ay nagsilbing katibayan upang mapatunayan ang nakaraang hypothesis, dahil ang C-terminal peptide heptadeca ng pagkakasunud-sunod ng peptide na ito ay magkapareho sa pagkakasunud-sunod ng maliit na gastrin.

Bukod dito, ang pagkakasunud-sunod ng trideca-peptide ng C-terminus ng maliit na gastrin ay magkapareho sa pagkakasunud-sunod ng amino acid ng mini gastrin o miniature gastrin, 13 amino acid ang haba.

Sa maliit na gastrin (G17) napagpasyahan na ang fragment na magkapareho sa mini gastrin (C-terminal trideca peptide end) ay may biological na aktibidad, ngunit ang dulo ng N-terminal ay biologically na hindi aktibo.

Nabatid na ngayon na ang protina na ito ay sumasailalim sa isang serye ng mga co-translational modification na nagsasangkot ng cleavage ng enzymatic ng form na "precursor" (malaking gastrin o G-34) para sa paggawa ng aktibong peptide heptadeca (maliit na gastrin) at iba pang mga derivatives. ang mga maliliit.

Istraktura

Ang mga uri ng gastrin na nabanggit sa itaas (G-34, G-17 at G-13) ay mga linear peptides na hindi naglalaman ng mga disulfide bond sa pagitan ng alinman sa kanilang mga residue ng amino acid.

Ang malaking gastrin ay may bigat ng molekular na halos 4 kDa, habang ang maliit na gastrin at mini gastrin ay may tungkol sa 2.1 at 1.6 kDa, ayon sa pagkakabanggit.

Istraktura ng «maliit na gastrin» o G-17 (Pinagmulan: Edgar181 sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Nakasalalay sa mga kondisyon ng kapaligiran, lalo na ang pH, ang mga molekulang ito ng isang protina na kalikasan ay matatagpuan bilang mga alpha helice o nakabalangkas bilang "random coils"

Sa gastrins G-34 at G-17, ang glutamic acid na nalalabi na matatagpuan sa N-terminus ay maaaring "ikot" at maiwasan ang pagtunaw ng mga hormone na ito ng peptide sa pamamagitan ng pagkilos ng aminopeptidase enzymes.

Produksyon

Ang Gastrin ay ang aktibong produkto ng pagpoproseso ng co-translational ng isang molekulang pangunguna: preprogastrin, na sa mga tao ay may 101 residue ng amino acid. Ang Preprogastrin ay una nang naproseso upang makabuo ng progastrin, isang 80 amino acid peptide.

Progastrin ay naproseso sa mga endocrine cells, una sa pamamagitan ng mga enzymes proprotein convertases at pagkatapos ay sa pamamagitan ng enzyme carboxypeptidase E, upang mabuo ang isang malaking gastrin na may isang C-terminal glycine nalalabi (G34-Gly) o isang maliit na gastrin na may nalalabi C-terminal glycine (G17-Gly).

Ang mga molekulang ito ay nananatiling mga progastrins hangga't sila ay na-convert sa peptides G-34 at G-17 sa pamamagitan ng "amidation" ng pagtatapos ng C-terminal, isang proseso na pinagsama ng pagkilos ng enzyme peptidyl alpha-amidating mono-oxygenase (PAM, mula sa Ingles na "peptidyl alpha-amidating mono-oxygenase ”).

Ang proseso ng endopeptidase-mediated cleavage at C-terminal amidation ay nangyayari sa mga secretory vesicle ng G cells.

Istraktura ng «miniature gastrin» o G-13 (Pinagmulan: Edgar181 sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang regulasyon ng produksyon nito sa antas ng genetic

Ang Gastrin ay naka-encode ng isang gene na karaniwang ipinahayag sa mga cell ng G ng antral pyloric mucosa at sa mga cells ng G ng duodenum ng tiyan ng tao. Ang gen na ito ay 4.1 kb at may dalawang introns sa pagkakasunud-sunod nito.

Ang pagpapahayag nito ay maaaring tumaas bilang tugon sa pagpasok ng pagkain sa tiyan o maaari itong mapigilan salamat sa pagkakaroon ng mga acid at pagkilos ng somatostatin, na isang hormon na may pananagutan sa pagsugpo ng gastrointestinal secretions.

Bagaman hindi ito eksaktong kilala, naisip na ang mga landas ng senyas ng senyas na nagtataguyod ng pag-activate ng gen na ito at, samakatuwid, ang produksiyon ng gastrin, ay nakasalalay sa protina na kinase enzymes (MAPK pathway).

Lihim

Ang pagtatago ng Gastrin ay nakasalalay sa ilang mga kadahilanan ng kemikal na kumikilos sa mga cell ng G, na responsable para sa synthesis nito. Ang mga kadahilanang ito ay maaaring magkaroon ng mga epekto ng stimulating o inhibitory.

Ang mga selula ng G ay nakikipag-ugnay sa mga naturang kadahilanan ng kemikal, alinman dahil naipadala ito sa pamamagitan ng daloy ng dugo, dahil inilabas sila mula sa mga nerve terminals na nakikipag-ugnay sa kanila, o dahil nagmula ito sa mga nilalaman ng tiyan na "naligo" ang luminal na ibabaw ng katawan. ito.

Ang mga kadahilanan ng kemikal na dinala sa dugo

Bagaman sa ilalim ng mga normal na kondisyon ay hindi nila maabot ang mga konsentrasyon na sapat na sapat upang maisulong ang pagpapalabas ng gastrin, ang "mga pampasigla" na mga kadahilanan na dinadala sa pamamagitan ng daloy ng dugo ay epinephrine o adrenaline at calcium .

Halimbawa, ang isang makabuluhang pagtaas sa transportasyon ng kaltsyum sa tiyan, na nagreresulta sa pagpapasigla ng pagpapalabas ng gastrin, ay karaniwang nauugnay sa mga kondisyon tulad ng hyperparathyroidism.

Ang dugo ay maaari ring magdala ng mga kadahilanan ng pagbawalan, tulad ng sa iba pang mga molekulang hormonal tulad ng secretin, glucagon at calcitonin.

Mga kadahilanan ng kemikal na "luminal" o mula sa pagkain

Ang pagkain na kinakain natin ay maaaring maglaman ng mga kadahilanan ng kemikal na nagpapasigla sa pagtatago ng gastrin, mga halimbawa nito kung saan ang calcium at ang mga produktong pantunaw ng mga protina (casein hydrolyzate).

Ang pagkakaroon ng mga acidic na sangkap sa lumen ng tiyan ay may kabaligtaran na epekto, dahil naiulat na sa halip ay pinipigilan nila ang pagtatago ng gastrin sa pamamagitan ng nakakaapekto sa lahat ng iba pang mga kadahilanan ng kemikal na nagpapasigla sa paggawa nito.

Mga Tampok

Ang mga pag-andar ng gastrin ay ilan:

- Pinasisigla ang pagtatago ng mga enzyme sa tiyan, pancreas at maliit na bituka.

- Pinasisigla ang pagtatago ng tubig at electrolyte sa tiyan, pancreas, atay, maliit na bituka at mga glandula ng Brunner (naroroon sa duodenum).

- Ipinapakita ang pagsipsip ng tubig, glucose at electrolyte sa maliit na bituka.

- Pinasisigla ang makinis na kalamnan ng tiyan, maliit na bituka at colon, gallbladder at esophageal sphincter.

- Nagpapakita ng makinis na kalamnan ng pyloric, ileocecal at Oddi sphincters.

- Itinataguyod ang pagpapakawala ng insulin at calcitonin.

- Nagpapataas ng daloy ng dugo sa pancreas, maliit na bituka at tiyan.

Paano gumagana ang gastrin?

Ang pagkilos ng gastrin ay direktang nauugnay sa pakikipag-ugnay nito sa isang tiyak na protina na receptor ng transmembrane, na kilala bilang CCK2R o CCKBR (gastrin receptor).

Ang receptor na ito ay may pitong mga segment ng transmembrane at isinama sa isang protina G, na nauugnay sa mga pathway ng signal ng cellular ng mga kinase ng MAP.

Gastitis at iba pang mga sakit

Ang gastritis ay isang kondisyon ng pathological na sanhi ng gramo-negatibong bacterium Helicobacter pylori na, bukod sa iba't ibang mga sintomas, ay nagdudulot ng isang masakit na pamamaga ng lining ng tiyan.

Ang pamamaga na ito na sanhi ng H. pylori ay nagdudulot ng pagsugpo sa pagpapahayag ng hormon somatostatin, na responsable para sa pagharang sa produksiyon at pagtatago ng gastrin, na isinasalin sa isang makabuluhang pagtaas sa pagtatago ng hormon na ito at pagbaba sa pH ng tiyan sa pamamagitan ng labis na pagtatago ng mga gastric acid.

Kanser

Maraming mga bukol sa gastrointestinal ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng expression ng gen ng pag-encode ng gen. Sa pinaka-pinag-aralan, ang pagbanggit ay maaaring gawin ng colorectal carcinoma, cancer ng pancreatic at gastrinoma o Zollinger-Ellison syndrome.

Ang ilan sa mga pathologies na ito ay maaaring nauugnay sa mataas na expression ng gastrin gen, hindi tamang pagproseso ng peptides ng precursor, o expression ng gene sa mga site maliban sa tiyan.

Mga Sanggunian

1. Dockray, G., Dimaline, R., & Varro, A. (2005). Gastrin: lumang hormone, bagong pag-andar. Eur J Physiol, 449, 344-355.
2. Ferrand, A., & Wang, TC (2006). Gastrin at cancer: Isang pagsusuri. Mga Sulat ng Kanser, 238, 15–29.
3. Gregory, H., Hardy, P., D, J., Kenner, G., & Sheppard, R. (1964). Ang Antral Hormone Gastrin. Nature Publishing Group, 204, 931–933.
4. Jackson, BM, Reeder, DD, & Thompson, JC (1972). Mga Katangian ng Dynamic na Paglabas ng Gastrin. Ang American Journal of Surgery, 123, 137–142.
5. Walsh, J., & Grossman, M. (1975). Gastrin (Una sa Dalawang Bahagi). Ang New England Journal of Medicine, 292 (25), 1324–1334.