가스트린은 기능 위산과 효소의 분비의 자극과 관련된 여러 포유류의 위장 공동 내로 단백질 생산되는 위장 호르몬이다.
이것은 "G"(가스트린) 세포로 알려진 내분비 세포 그룹에 의해 생성되며, 위 (antrum)의 가장 원위 부분의 유문선과 십이지장의 근위 영역에서 발견됩니다 (이미지 참조).
인간 위장의 단순화 된 다이어그램 (출처 : Estomago.svg : Rhcastilhosderivative 작업 : Wikimedia Commons를 통한 Estevoaei)
조직 학적으로 말해서, G 세포는 특징적인 "플라스크"모양을 가지고 있으며, 넓은 기저부와 위 내벽 표면에 도달하는 "목"이 있습니다.
1905 년부터 가스트린의 존재가 의심되었습니다. 그러나 1964 년이 되어서야이 "강내 호르몬"(위의 antrum에서 생성되기 때문)이 돼지의 위 점막을 연구 한 Gregory와 Tracy의 연구 덕분에 처음으로 분리되었습니다.
그것의 화학 구조는 케 너와 공동 연구자들이 인위적으로 합성 한 직후에 밝혀졌습니다.
포유류 내분비 계의 다른 호르몬과 마찬가지로 가스트린은 프리 프로 가스트린으로 알려진 전구체 분자의 동시 번역 효소 처리의 산물입니다.
이들의 기능은 일반적으로 G- 단백질 및 단백질 키나제 (인산화 캐스케이드)와 관련된 세포 내 신호 전달 단계를 유발하는 특정 수용체와의 상호 작용에 따라 달라집니다.
세포 내 칼슘의 농도, 위 내강의 산과 아미노산의 존재 또는 특정 신경 전달 물질을 통한 신경 자극은 인간에서이 중요한 호르몬의 분비를 제어하는 요인 중 일부입니다.
형질
가스트린은 펩타이드와 유사한 호르몬이며 발견 이후 오늘날까지이 분자의 세 가지 형태가 인식되어 크기에 따라 이름이 지정되었습니다.
-34 개 아미노산의 Gastrina "grande"(영어 "Big gastrin"에서 유래)
-17 개 아미노산의 Gastrin "small"(영어 "Little gastrin"에서 유래)
-13 개 아미노산의 Gastrina "miniature"또는 "mini gastrina"(영어 "Mini gastrin"에서 유래).
큰 가스트린은 항문 점막에서 발견되며 인간 가스트린 종 (위 종양)의 추출물에서도 확인되었습니다. 일부 저자는 소형 및 소형 가스트린이 파생 된 조각에 해당한다고 생각합니다.
«대형 가스트린»G-34의 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Edgar181)
이 펩티드의 서열의 C- 말단 펩티드 헵타 데카가 작은 가스트린의 서열과 동일하기 때문에 큰 가스트린의 아미노산 서열을 얻는 것은 이전 가설을 검증하는 증거로 사용되었습니다.
또한, 소형 가스트린의 C- 말단의 트리 데카-펩티드 서열은 13 개 아미노산 길이의 소형 가스트린 또는 소형 가스트린의 아미노산 서열과 동일합니다.
작은 가스트린 (G17)에서 미니 가스트린 (C- 말단 트리 데카 펩타이드 말단)과 동일한 단편은 생물학적 활성을 갖는 것으로 확인되었지만 N- 말단 말단은 생물학적으로 비활성입니다.
현재이 단백질은 활성 펩티드 헵타 데카 (작은 가스트린) 및 기타 유도체의 생산을 위해 "전구체"형태 (대형 가스트린 또는 G-34)의 효소 절단을 포함하는 일련의 동시 번역 변형을 겪는 것으로 알려져 있습니다. 작은 것들.
구조
위에서 언급 한 가스트린 유형 (G-34, G-17 및 G-13)은 아미노산 잔기 사이에 이황화 결합을 포함하지 않는 선형 펩타이드입니다.
대형 가스트린은 분자량이 약 4kDa이고 소형 가스트린과 미니 가스트린은 각각 약 2.1 및 1.6kDa입니다.
«소형 가스트린»또는 G-17의 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Edgar181)
환경 조건, 특히 pH에 따라 단백질 성질의 이러한 분자는 알파 나선으로 발견되거나 "무작위 코일"로 구조화 될 수 있습니다.
가스트린 G-34 및 G-17에서 N- 말단에 위치한 글루탐산 잔기는 아미노 펩티다아제 효소의 작용에 의해 이러한 펩티드 호르몬의 소화를 "순환"하고 방지 할 수 있습니다.
생산
가스트린은 전구체 분자 인 프리 프로 가스트린 (인간에서 101 개의 아미노산 잔기가 있음)의 공동 번역 처리의 활성 산물입니다. 프리 프로 가스트린은 처음에 80 개 아미노산 펩타이드 인 프로 가스트린을 생산하기 위해 처리됩니다.
프로 가스트린은 내분비 세포에서, 먼저 효소 프로 단백질 전환 효소에 의해 처리 된 다음 효소 카르복시 펩 티다 제 E에 의해 처리되어 C- 말단 글리신 잔기 (G34-Gly)가있는 큰 가스트린 또는 잔류 물이있는 작은 가스트린을 생성합니다. C- 말단 글리신 (G17-Gly).
이들 분자는 C- 말단의 "아미드 화"에 의해 펩티드 G-34 및 G-17로 전환되는 한 프로 가스트린으로 남아 있으며, 이는 효소 peptidyl alpha-amidating mono-oxygenase (PAM, from English "peptidyl)의 작용에 의해 매개됩니다. 알파-아미드 화 모노-옥 시게나 제 ").
엔도 펩티다아제 매개 절단 과정과 C- 말단 아미드 화는 G 세포의 분비 소포에서 발생합니다.
«미니어처 가스트린»또는 G-13의 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Edgar181)
유전자 수준에서 생산 조절
가스트린은 일반적으로 전 유문 점막의 G 세포와 인간 위 십이지장의 G 세포에서 발현되는 유전자에 의해 암호화됩니다. 이 유전자는 4.1kb이며 그 서열에 두 개의 인트론이 있습니다.
그 발현은 음식이 위장으로 들어가는 것에 반응하여 증가하거나 산의 존재와 위장 분비를 억제하는 호르몬 인 소마토스타틴의 작용으로 인해 억제 될 수 있습니다.
정확히 알려지지는 않았지만,이 유전자의 활성화를 촉진하고 따라서 가스트린 생산을 촉진하는 세포 신호 경로는 단백질 키나제 효소 (MAPK 경로)에 의존하는 것으로 생각됩니다.
분비
가스트린 분비는 합성을 담당하는 G 세포에 작용하는 특정 화학적 요인에 따라 달라집니다. 이러한 요인은 자극 또는 억제 효과를 가질 수 있습니다.
G 세포는 혈류를 통해 이동하거나, 접촉하는 신경 말단에서 방출되기 때문에 또는 신체 내강 표면을 "목욕"하는 위 내용물에서 나오기 때문에 이러한 화학적 요인과 접촉합니다. 이들.
혈액에서 운반되는 화학적 요인
정상적인 조건에서는 가스트린 방출을 촉진 할만큼 높은 농도에 도달하기 어렵지만 혈류를 통해 전달되는 "자극"요인은 에피네프린 또는 아드레날린 및 칼슘 입니다.
예를 들어, 위장으로의 칼슘 전달이 크게 증가하여 가스트린 방출을 자극하는 것은 일반적으로 부갑상선 기능 항진증과 같은 상태와 관련이 있습니다.
혈액은 또한 세크레틴, 글루카곤 및 칼시토닌과 같은 다른 호르몬 분자의 경우와 같이 억제 인자를 운반 할 수 있습니다.
"내강"또는 식품의 화학적 요인
우리가 먹는 음식에는 가스트린 분비를 자극하는 화학적 요인이 포함되어있을 수 있습니다. 그 예로 칼슘과 단백질의 소화 생성물 (카제인 가수 분해물)이 있습니다.
위 내강에 산성 물질의 존재는 그 생산을 자극하는 다른 모든 화학적 요인에 영향을 주어 오히려 가스트린의 분비를 억제하는 것으로보고 되었기 때문에 반대 효과가 있습니다.
풍모
가스트린의 기능은 다음과 같습니다.
-위, 췌장 및 소장의 효소 분비를 자극합니다.
-위, 췌장, 간, 소장 및 브루너 땀샘 (십이지장에 존재)에서 물과 전해질의 분비를 자극합니다.
-소장에서 물, 포도당 및 전해질의 흡수를 억제합니다.
-위, 소장 및 결장, 담낭 및 식도 괄약근의 평활근을 자극합니다.
-pyloric, ileocecal 및 Oddi 괄약근의 평활근을 억제합니다.
-인슐린과 칼시토닌의 방출을 촉진합니다.
-췌장, 소장 및 위장으로의 혈류를 증가시킵니다.
가스트린은 어떻게 작동합니까?
가스트린의 작용은 CCK2R 또는 CCKBR (가스트린 수용체)로 알려진 특정 막 관통 수용체 단백질과의 상호 작용과 직접 관련이 있습니다.
이 수용체는 7 개의 막 관통 분절을 가지고 있으며 MAP 키나제의 세포 신호 전달 경로와 관련된 G 단백질과 결합됩니다.
위염 및 기타 질병
위염은 그람 음성 박테리아 인 헬리코박터 파일로리 (Helicobacter pylori)에 의해 발생하는 병리학 적 상태로, 여러 증상 중에서 위벽에 통증이있는 염증을 유발합니다.
H. pylori에 의해 유발 된이 염증은 가스트린의 생성 및 분비를 억제하는 호르몬 소마토스타틴의 발현을 억제하여이 호르몬의 분비를 크게 증가시키고 위 pH를 감소시킵니다. 과장된 위산 분비로.
암
많은 위장 종양은 가스트린을 암호화하는 유전자의 발현 증가를 특징으로합니다. 가장 많이 연구 된 것 중에는 대장 암, 췌장암 및 가스트린 종 또는 졸린 저-엘리슨 증후군이 언급 될 수 있습니다.
이러한 병리 중 일부는 높은 가스트린 유전자 발현, 전구체 펩티드의 잘못된 처리 또는 위 이외의 부위에서의 유전자 발현과 관련이있을 수 있습니다.
참고 문헌
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