Нейропептиды что это такое

Нейропептиды — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 июня 2016; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 июня 2016; проверки требуют 5 правок.

Нейропепти́ды — пептиды (разновидность молекул белка), образующиеся в центральной или периферической нервной системе и регулирующие физиологические функции организма человека и животных.

Нейропептиды содержат от 2 до 50—60 аминокислотных остатков. Более крупные полипептиды со схожей функцией относят к регуляторным белкам. Большинство нейропептидов имеет линейную структуру, но встречаются среди них и кольцевые молекулы (например, соматостатин). Циклизация осуществляется путём образования дисульфидных связей между остатками цистеина, находящихся на разных концах пептида.

Вначале на рибосомах синтезируются более длинные полипептидные цепи — предшественники. Они обязательно начинаются с сигнальной последовательности, которая необходима для проникновения полипептида во внутреннее пространство эндоплазматической сети. Далее белки-предшественники транспортируются в мембранных пузырьках к нервным окончаниям и расщепляются протеазами в определенных местах.

Нередко при этом высвобождается сразу несколько активных пептидов. В промежуточной доле гипофиза при расщеплении единого белка-предшественника проопиомеланокортина образуются, в зависимости от способа протеолиза,

Готовые нейромодуляторы выделяются в синаптическую щель или окружающее межклеточное пространство. В синаптической щели и в нервных окончаниях нейропептиды могут подвергаться дальнейшему протеолизу. Часто при этом образуются новые нейропетиды — с похожей или даже совсем иной активностью. Например, при протеолизе β-липотропина могут появляться МСГ, мет-энкефалин и разные эндорфины, а при протеолизе β-эндорфина α- и γ-эндорфины.

Несмотря на возможность протеолиза, нейропептиды, в отличие от типичных нейромедиаторов, существуют в организме относительно долго (часы). Это позволяет им достигать достаточно удаленных синапсов и длительное время оказывать на них своё действие. При этом нередко на одну и ту же мишень действуют сразу несколько нейропептидов, а один и тот же нейропептид — сразу на несколько мишеней. Благодаря этому могут создаваться различные комбинации модуляторов и клеток мишеней. Каждой комбинации соответствует определенное функциональное состояние нервной системы и организма в целом. Причём, в силу многочисленности нейропептидов, все эти состояния образуют как бы непрерывное множество — так называемый функциональный континуум, где одно состояние плавно переходит в другое. В этом, как считают, и состоит биологический смысл существования такого большого количества нейромодуляторов.

По своей функции, месту синтеза и структуре все нейропептиды, включая медиаторы и гормоны, подразделяются на 18 семейств. В некоторых из этих семейств по 20-30 различных нейропептидов. Эти вещества отнесены к нейропептидам потому, что все они образуются также определенными нейронами головного мозга или (как эндорфины) в гипофизе. И, выступая затем в качестве нейромодуляторов, оказывают то или иное нейротропное или даже психотропное действие.

Эффекты некоторых нейропептидов на нервную деятельность приведены в таблице.

	Природа	Действие
мет-Энкефалин	5 остатков аминокислот	Кратковременное обезболивающее действие
β-эндорфин	30 остатков АК	Морфиноподобные эффекты: обезболивание, возникновения чувства удовлетворения. снижение других эмоций. Важный периферический эффект:
γ-эндорфины	Первые 17 остатков β-эндорфина	Нейролептическое действие (торможение эмоциональной сферы). Обезболивающий эффект выражен слабо.
α-эндорфин	Первые 16 остатков β-эндорфина	Психостимулирующее: стимуляция эмоций, увеличение моторной активности

Всего в данном семействе — свыше 30 пептидов. В организме могут также образовываться и непептидные опиоиды (то есть вещества. действующие на опиоидные рецепторы): сальсолинол и карболины (особенно при алкоголизме), и даже классические наркотические средства (кодеин и морфин), причём вне связи с употреблением наркотиков. Место синтеза этих веществ пока не известно.

Представители других семейств

	Природа	Действие
Вазопрессин	Циклические нонапептиды	Способствует формированию долгосрочной памяти
Окситоцин	Циклические нонапептиды	Умеренно препятствует формированию долгосрочной памяти
Холецисто-кинин-8	Декапептид	Очень мощный ингибитор пищедобывательного поведения
Нейротензин	13 остатков АК	Подобно анальгину, вызывает эффекты: обезболивающий (не через опиатные рецепторы), гипотермический и гипотензивный
Эндозепин-6	Гексапептид	Ингибирует ГАМКА-рецепторы. Вызывает беспокойство и проконфликтное поведение
Пептид дельта сна^[1]	Не входит ни в одно из 18 семейств	Сильный снотворный эффект, облегчение стрессовых состояний

Для каждого нейромодулятора на плазматической мембране клеток-мишеней имеются рецепторы. В случае эндозепинов рецептором является часть ГАМКА-рецептора; при этом связывание эндозепина блокирует связывание ГАМК и последующее открытие каналов для ионов Cl^-.

Рецепторы эндорфинов (опиоидные рецепторы) также не отличаются абсолютной специфичностью: кроме соответствующих неиропептидов, с ними могут связываться наркотические вещества (морфин, кодеин и прочие непептидные опиоиды). Об этом свидетельствует само название данных рецепторов. Опиоидные рецепторы прочно встроены в плазмалемму и контактируют с определенным трансмиттерным белком, передающим сигнал на внутреннюю поверхность плазмалеммы. Иными словами, механизм действия эндорфинов соответствует той же схеме, по которой действует подавляющее большинство гидрофильных сигнальных молекул. То же, видимо, можно сказать и о прочих нейромодуляторах^[2].

НЕЙРОПЕПТИДЫ

За последние годы, после того как в мозге был обнаружен новый класс химических соединений – нейропептиды, число известных систем химических посредников в головном мозге резко возросло. Нейропептиды - биологически активные соединения, синтезируемые главным образом в нервных клетках. Участвуют в регуляции обмена веществ и поддержании гомеостаза, воздействуют на иммунные процессы, играют важную роль в механизмах памяти, обучения, сна и др. Могут действовать как медиаторы и гормоны. Часто один и тот же нейропептид способен выполнять различные функции (напр., ангиотензин, энкефалины, эндорфины). Используются в медицине как лекарственные средства.

Нейропептиды присутствуют в немиелинизированных волокнах С-типа и небольших миелинизированных А-дельта-типа волокнах и синтезируются клетками дорзальных рогов ганглиев, а затем транспортируются вдоль аксонов в нервные окончания, где они накапливаются в плотных везикулах. Вначале было изучено влияние нейропептидов на сосудистый тонус. Однако впоследствии было обнаружено, что некоторые из них генерируют и поддерживают воспалительный процесс, называемый «нейрогенным». Выделяют следующие семейства нейропептидов:

Гипоталамические гормоны
Окситоцин
Вазопрессин
Рилизинг гормоны гипоталамуса
Кортикотропин рилизинг гормон
Рилизинг-фактор лютенизирующего гормона
Рилизинг-фактор гормона роста
Тиротропин рилизинг гормон
Тахикинины
Нейрокинин А
Нейрокинин В
Нейропептид К
Вещество Р
Опиоидные пептиды
β-эндорфин
Динорфин
Мет-и-лей-энкефалин
NPY и связанные с NPY пептиды
Нейропептид тирозин (NPY)
Панкреатический полипептид
Пептид тирозин-тирозин (PYY)
VIP-глюкагон семейство
Глюкагон-подобный пептид-1
Рептид гистидин изолейцин
Вазоактивный интестинальный полипептид (VIP)
Другие пептиды
Мозговой натрийуретический пептид
Кокальцигенин (CGRP)
Холецистокинин
Галанин
Меланокортины (АCTH, α-MSH и другие)
Нейротензин
Нейропептид FF
Меланин концентрирующий пептид (MCH)
Амилин

Нейропептиды - это... Что такое Нейропептиды?

Структура

Нейропептиды содержат от 2 до 50-60 аминокислотных остатков. Более крупные полипептиды со схожей функцией относят к регуляторным белкам. Большинство нейропептидов имеет линейную структуру, но встречаются среди них и кольцевые молекулы (например, соматостатин). Циклизация осуществляется путем образования дисульфидных связей между остатками цистеина, находящихся на разных концах пептида.

Синтез

Действие

Несмотря на возможность протеолиза, нейропептиды, в отличие от типичных нейромедиаторов, существуют в организме относительно долго (часы). Это позволяет им достигать достаточно удаленных синапсов и длительное время оказывать на них свое действие. При этом нередко на одну и ту же мишень действуют сразу несколько нейропептидов, а один и тот же нейропептид — сразу на несколько мишеней. Благодаря этому могут создаваться различные комбинации модуляторов и клеток мишеней. Каждой комбинации соответствует определенное функциональное состояние нервной системы и организма в целом. Причем, в силу многочисленности нейропептидов, все эти состояния образуют как бы непрерывное множество - так называемый функциональный континуум, где одно состояние плавно переходит в другое. В этом, как считают, и состоит биологический смысл существования такого большого количества нейромодуляторов.

Классификация

Примеры

Эффекты некоторых нейропептидов на нервную деятельность приведены в таблице.

	Природа	Действие
мет-Энкефалин	5 остатков аминокислот	Кратковременное обезболивающее действие
β-эндорфин	30 остатков АК	Морфиноподобные эффекты: обезболивание, возникновения чувства удовлетворения. снижение других эмоций. Важный периферический эффект: мощная стимуляция NK-клеток
γ-эндорфины	Первые 17 остатков β-эндорфина	Нейролептическое действие (торможение эмоциональной сферы). Обезболивающий эффект выражен слабо.
α-эндорфин	Первые 16 остатков β-эндорфина	Психостимулирующее: стимуляция эмоций, увеличение моторной активности

Всего в данном семействе — свыше 30 пептидов. В организме могут также образовываться и непептидные опиоиды (то есть вещества. действующие на опиоидные рецепторы): сальсолинол и карболины (особенно при алкоголизме), и даже классические наркотические средства (кодеин и морфин), причем вне связи с употреблением наркотиков. Место синтеза этих веществ пока не известно.

Представители других семейств

	Природа	Действие
Вазопрессин	Циклические нонапептиды	Способствует формированию долгосрочной памяти
Окситоцин	Циклические нонапептиды	Умеренно препятствует формированию долгосрочной памяти
Холецисто-кинин-8	Декапептид	Очень мощный ингибитор пищедобывательного поведения
Нейротензин	13 остатков АК	Подобно анальгину, вызывает эффекты: обезболивающий (не через опиатные рецепторы), гипотермический и гипотензивный
Эндозепин-6	Гексапептид	Ингибирует ГАМКА — рецепторы. Вызывает беспокойство и проконфликтное поведение
Пептид дельта сна	Не входит ни в одно из 18 семейств	Сильный снотворный эффект, облегчение стрессовых состояний

Рецепторы

Для каждого нейромодулятора на плазматической мембране клеток-мишеней имеются рецепторы. В случае эндозепинов рецептором является часть ГАМКА- рецептора; при этом связывание эндозепина блокирует связывание ГАМК и последующее открытие каналов для ионов Cl^-.

Примечания

↑ Н. Н. Мушкамбаров, С. Л. Кузнецов Молекулярная биология, М. 2008

Ссылки

Нейропептиды и природные модуляторы против нейродегенерации

Итак, мы видим, что природные вещества (как те, которые синтезируются в организме человека, так и те, которые можно выделить из других биологических объектов) могут успешно конкурировать с синтетическими препаратами для лечения НДЗ. Однако многие из них требуют дальнейшего тщательного изучения, так как их эффекты во многом неоднозначны, и они могут как стать решением проблемы развития возрастных нейродегенеративных изменений в ЦНС, так и послужить причиной развития патологии. Это прежде всего связано с тем, что нейропептиды в организме выполняют множество функций, поэтому даже небольшой сдвиг в их нормальном содержании может оказать очень сильное воздействие.

Здесь, конечно, перечислены далеко не все природные модуляторы функций ЦНС, многие из потенциально полезных веществ просто не протестированы и сведений о их нейропротекторной функции крайне мало. Необходимо наладить скрининг таких веществ-кандидатов, их тестирование на различных моделях - от клеточных культур до млекопитающих.

Перспективы

Среди основных проблемам при поиске и создании препаратов-нейропротекторов на основе нейропептидов и природных веществ можно назвать:

недостаточный уровень знаний о молекулярных и генетических механизмах развития НДЗ;
отсутствие удобных и моделей для отбора соединений.

Поэтому сейчас огромное внимание уделяется таким фундаментальным исследованиям (которые, несомненно, через короткое время дадут практические результаты), как изучение молекулярно-генетических механизмов развития НДЗ. Одновременно активно ведется изучение того, какие именно нейропептидные системы и каким образом задействованы в разных НДЗ (например, равновесие икаких конкретно нейропептидов нарушается при развитии БА). Все более перспективным в настоящее время научным направлением становятся исследования с использованием генетически модифицированных животных (прежде всего, трансгенных мышей), эффективно моделирующих НДЗ.

Кроме того, одной из нерешенных на сегодня проблем в использовании различных нейротрофных факторов, польза которых уже доказана, остается проблема их доставки в ЦНС (преодоление гематоэнцефалического барьера), так что перспективны исследования в области создания и оптимизации векторов для их доставки (например, разработка систем низкомолекулярных пептидов и липидных наночастиц, обеспечивающих проникновение через кишечную стенку).

Литература по теме:

T. Saito, Y. Takaki, N. Iwata, J. Trojanowski, T. C. Saido, Alzheimer's Disease, Neuropeptides, Neuropeptidase, and Amyloid- Peptide Metabolism. Science's SAGE KE (22 January 2003)

Olivier Civelli Rainer K. Reinscheid and Hans-Peter Nothacker Orphan receptors, novel neuropeptides and reverse pharmaceutical research

Neuropeptide Y: Its multiple effects in the CNS and potential clinical significance Neurology, Vol. 72, Issue 11, 1016-1020, March 17, 2009

Silva AP, Xapelli S, Grouzmann E, Cavadas C.The putative neuroprotective role of neuropeptide Y in the central nervous system. Curr Drug Targets CNS Neurol Disord. 2005 Aug;4(4):331-47.

Markus Heilig, Magnus Sjögren, Kaj Blennow, Rolf Ekman, Anders Wallin Cerebrospinal fluid neuropeptides in Alzheimer's disease and vascular dementia. Volume 38, Issue 4, Pages 210-216 (15 August 1995)

Gozes I. et al. Neuropeptides and Neuronal Survival: Neuroprotective Strategy for Alzheimer's Disease. Annals of the New York Academy of Sciences
Volume 814 Issue Neuropeptides in Development and Aging, Pages 161 - 166

Laurel Johnson Neuropeptide Changes in Transgenic Mice as a Model of Alzheimer’s Disease

Margarita Diez et al. Neuropeptide alterations in the hippocampal formation and cortex of transgenic mice overexpressing β-amyloid precursor protein (APP) with the Swedish double mutation (APP23)

Нейропептиды

Нейропептиды (эндогенные опиоиды, энкефалины) представляют собой так называемую третью группу высокоактивных медиаторов. Они широко представлены в ЦНС, особенно в задних рогах спинного мозга, базальных ганглиях и вегетативной нервной системе. Синтез и высвобождение нейропептидов происходит в разных участках нейрона.

Пептиды синтезируются в рибосомах, расположенных в теле нейрона, а не в аксонах-нервных терминалях. После синтеза они упаковываются в крупные плотные пузырьки в аппарате Гольджи, затем медленно переносятся в терминаль с помощью аксонного транспорта, также медленно они оставляют синапс.

Гонгломераты пептидов в виде крупных белков предшественников, часто содержат последовательности нескольких биологически активных пептидов (Mains R., Eipper B., 1999). Низкомолекулярные медиаторы (ацетилхолин, дофамин и др.), образующиеся внутри аксонных окончаний, напротив, синтезируются быстро, а их количество в синапсе оперативно контролируется структурами нервного терминаля.

Количество пептида, доступное для выделения, ограничено его количеством в терминале. Однако связывание пептидов с рецепторами происходит при более низких концентрациях, чем связывание низкомолекулярных медиаторов, таких, например, как ацетилхолин. Рецепторы нейропептидов, как и другие метаботропные рецепторы, действуют через внутриклеточные пути, обеспечивающие значительное усиление сигналов, поэтому для достижения эффекта на постсинаптические рецепторы требуется небольшое количество молекул пептида. Потребность в необходимом для высвобождения количестве нейропептида может быть обеспечена транспортом молекул из тела клетки.

Нейропептиды могут модулировать действие классических медиаторов. Так, в частности, действие катехоламинов часто модулируется нейропептидами — эндогенными опиоидами эндорфинов, которые способны изменять дофаминергическую трансмиссию.

Нейропептиды

Эндогенные опиоиды

Снижают интенсивность болевых ощущений
Модулируют настроение
Влияют на уровень стресса
Принимают участие в механизме формирования зависимости от психоактивных веществ
Играют значимую роль в процессах оперантного научения (позитивное подкрепление)
Облегчают выделение гормонов гипофиза, участвуют в регуляции его активности
Вовлечены в патогенетические механизмы развития патологии базальных ганглиев

Мелатонин

Регулирует цикл сон — бодрствование
Влияет на большинство биологических ритмов

Субстанция Р

Изменяет болевые ощущения (трансмиссия передачи болевых импульсов)
Влияет на двигательную активность
Модулирует настроение

Холицистокинин

Усиливает выделение интестинальных гормонов
Влияет на чувство голода
Принимает участие в патогенезе тревоги и панических атак

Поскольку изменение пептидергических систем отмечено при шизофрении, была высказана гипотеза, согласно которой первичным при шизофрении следует считать нарушение функционирования эндорфинов (синтеза\распада), которые в дальнейшем опосредованно влияют на дофаминергические синапсы, приводя к торможению дофаминергической передачи.

Дофаминергические окончания включают в себя и другие нейропептиды, обладающие модулирующим эффектом. Это пептиды, тормозящие дофаминергическую передачу, — холицистокинин-8 и (в меньшей степени) соматостатин. Возможностью активировать трансмиссию обладает вазоинтенстинальный пептид, в то время как нейропептид Y может активировать норадренергическую передачу.

В гиппокампе мозга больных шизофренией обнаружено снижение концентрации холицистокинина-8 и соматостатина, а в миндалине уменьшено содержание холисцистокинина-8, мет — энкефалина и вещества Р, повышен уровень нейропептида Y.

Исследования показали, что эндорфины и дезтирозил — эндорфины, холицистокинин-8, близкий к последнему пептид церулин обладают нейролептическим эффектом. Эти соединения могут быть использованы в комплексном лечении больных шизофренией.

Перспективны попытки использования для терапии шизофрении синтетических антагонистов производного холицистокинина-8-С-концевого тетрапептида (холицистокинин-4), влияющих на те дофаминергические нейроны, от активности которых зависит состояние тревоги.

Не вызывает сомнения, что в генезе шизофрении принимают участие различные нейротрансмиттеры. В настоящее время большинство ученых, хотя и медленно, отходят от исключительной концентрации внимания лишь на нарушении активности дофаминергических нейронов при этом заболевании. Изучаются искаженные взаимодействия между системами нейромедиаторов, при этом в центре внимания по-прежнему остаются дофамин, серотонин и глутамат.

Вернуться к Содержанию

NPY (Нейропептид Y) [LifeBio.wiki]

Нейропептид Y (NPY) представляет собой 36-аминокислотный нейропептид, который действует как нейромедиатор в мозге и вегетативной нервной системе человека; небольшие вариации пептида можно найти и у многих других животных. В автономной системе он в основном производится нейронами симпатической нервной системы и служит в качестве сильного сосудосуживающего средства, а также вызывает рост жировой ткани. Данный нейропептид производится в различных участках мозга, включая гипоталамус, и, как полагают, имеет несколько функций, в том числе: увеличение аппетита и количества принимаемой пищи, а также сохранение энергии в виде жира, снижение тревожности и напряжения, ослабление восприятия боли. Вещество также оказывает влияние на циркадный ритм, снижает добровольное потребление алкоголя, уменьшает артериальное давление и помогает контролировать эпилептические припадки.

Открытие

После изоляции нейропептида-Y (NPY) из гипоталамуса свиньи в 1982 году исследователи начали высказывать гипотезы о вовлечении NPY в гипоталамо-опосредованные функции. В исследовании 1983 года, NPY-аксонные окончания были обнаружены в паравентрикулярном ядре (PVN) гипоталамуса, а наиболее высокие уровни иммунореактивности NPY были найдены в паравентикулярном ядре гипоталамуса. Шесть лет спустя, в 1989 году, Моррис и др. сфокусировали внимание на расположении ядер NPY в мозге. Кроме того, результаты гибридизации показали, что наиболее высокие клеточные уровни NPY мРНК находятся в дугообразном ядре гипоталамуса. В 1989 году Хаас и Джордж сообщили о том, что местные инъекции нейропептида Y в паравентикулярное ядро гипоталамуса приводят к быстрому высвобождению кортикотропин-рилизинг-гормона (КРГ) в мозге крысы, что доказывает тот факт, что активность NPY непосредственно стимулирует высвобождение и синтез КРГ. Последние данные представляют собой важнейший материал в исследованиях NPY. Значительный объем работ по КРГ и его роли в стрессе и расстройствах пищевого поведения, таких как ожирение, был проведен в 1970-х гг. Эти исследования, в совокупности, положили начало пониманию роли NPY в орексигенезе или приеме пищи.

Роль NPY в приеме пищи

Для подтверждения того факта, что повышение активности NPY действительно увеличивает потребление пищи, были проведены поведенческие анализы в исследованиях пищевого поведения крыс, совместно с иммунологическими и полевыми исследованиями гибридизации. Исследования показывают, что стимуляция активности NPY через введение некоторых агонистов NPY увеличивает потребление пищи у крыс по сравнению с исходными данными. Воздействие активности NPY на потребление пищи также демонстрируется блокадой определенных рецепторов нейропептида Y (рецепторов Y1 и Y5), которые, как ожидалось, ингибируют активность NPY, уменьшая, таким образом, потребление пищи. Тем не менее, исследование 1999 года, проведенное Кингом и соавторами, продемонстрировало эффекты активации NPY ауторецептора Y2, который, как было показано, ингибирует высвобождение NPY и таким образом регулирует потребление пищи после его активации. В этом исследовании высокоселективный антагонист Y2, BIIE0246, вводили местно в ядро гипоталамуса. Радиоиммунологические данные после инъекции BIIE0246 показывают значительное увеличение высвобождения NPY по сравнению с контрольной группой. Хотя фармакологический полураспад экзогенного NPY, других агонистов и антагонистов по-прежнему остается латентным, этот эффект не является длительным и организм крысы способен регулировать и нормализовать аномальные уровни NPY и, следовательно, потребление пищи.

Роль NPY в ожирении

В1995 году Драйден и соавт. провели исследование с использованием генетически тучных крыс, чтобы продемонстрировать роль NPY в расстройствах пищевого поведения, таких как ожирение. Исследование выявило четыре основных фактора, способствующих ожирению у крыс:

 Увеличение концентрации глюкокортикостероидов в плазме крови; Нечувствительность или резистентность к [[инсулин|инсулину]]; Мутация рецептора лептина; Увеличение мРНК NPY и высвобождения NPY.

Кроме того, эти факторы также коррелируют друг с другом. Устойчивые повышенные уровни глюкокортикостероидов стимулируют глюконеогенез, что впоследствии приводит к повышению уровня глюкозы в крови, активируя высвобождение инсулина для регулирования уровня глюкозы, вызывая его обратный захват и сохраняя в виде гликогена в тканях организм. В случае ожирения, которое, как полагают исследователи, имеет мощные генетические и диетические предпосылки, резистентность к инсулину снижает регулирование глюкозы в крови, что приводит к изменениям уровней глюкозы и развитию сахарного диабета. Кроме того, высокие уровни глюкокортикоидов вызывают увеличение NPY путем прямой активации глюкокортикостероидных рецепторов II типа (которые активизируются только при относительно высоких уровнях глюкокортикостероидов) и, косвенно, путем отмены отрицательной обратной связи кортикотропин-рилизинг фактора (КРФ) при синтезе и высвобождении NPY. Между тем, индуцированная ожирением резистентность к инсулину и мутация рецептора лептина приводит к отмене ингибирования активности NPY и, в конечном счете, потребления пищи, через другие негативные механизмы обратной связи для их регулирования. При адреналэктомии или гипофизэктомии ожирение у крыс значительно сокращалось.

Корреляция со стрессом и диетой

Исследования на мышах и обезьянах показали, что повторяющиеся стрессы и диета с высоким содержанием жира и сахара стимулируют высвобождение нейропептида Y, в результате чего наблюдается скопление жира на животе. Исследователи полагают, что, управляя уровнями NPY, можно убирать жир из областей, где он нежелателен и перемещать его туда, где он необходим. Более высокие уровни NPY могут быть связаны с устойчивостью к и восстановлением от посттравматического стрессового расстройства. При ослаблении реакций страха они позволяют людям лучше работать в ситуациях крайнего напряжения.

NPY и алкоголизм

Результаты показывают, что NPY может выступать в качестве средства от алкоголизма:

 Мыши с удаленным геном, у которых был удален тип рецепторов NPY, демонстрируют повышенную степень добровольного потребления алкоголя и повышенное сопротивление седативным эффектам алкоголя, по сравнению с нормальными мышами; В организме обычной плодовой мухи имеется нейропептид, похожий на NPY, известный как нейропептид F. Уровни нейропептида F у сексуально неудовлетворенной самцов мух существенно ниже, чем у удовлетворенных, что провоцирует этих самцов увеличивать добровольное потребление алкоголя.

Рецептор нейропептида Y

Рецепторный белок, с которым работает NPY, является G-протеин связанным рецептором из родопсиноподобной 7-трансмембранной GPCR семьи. У млекопитающих было выявлено пять подтипов рецепторов NPY, четыре из которых функционируют в организме человека. Подтипы Y1 и Y5 играют важную роль в стимулировании вскармливания, в то время как Y2 и Y4 важны при ослаблении аппетита (обеспечении чувства сытости). Некоторые из этих рецепторов являются одними из наиболее сохраняемых нейропептидных рецепторов.

:Tags

Читать еще: Аутоиммунные заболевания , Витамин Е , Джатаматси (Nardostachys jatamansi) , Расторопша , Синдром Бурхаве ,

npy-нейропептид_y.txt · Последние изменения: 2015/09/25 17:52 (внешнее изменение)

Нейропептиды — Википедия. Что такое Нейропептиды

Строение

Синтез

Действие

Классификация

Примеры

Эффекты некоторых нейропептидов на нервную деятельность приведены в таблице.

	Природа	Действие
мет-Энкефалин	5 остатков аминокислот	Кратковременное обезболивающее действие
β-эндорфин	30 остатков АК	Морфиноподобные эффекты: обезболивание, возникновения чувства удовлетворения. снижение других эмоций. Важный периферический эффект:
γ-эндорфины	Первые 17 остатков β-эндорфина	Нейролептическое действие (торможение эмоциональной сферы). Обезболивающий эффект выражен слабо.
α-эндорфин	Первые 16 остатков β-эндорфина	Психостимулирующее: стимуляция эмоций, увеличение моторной активности

Представители других семейств

	Природа	Действие
Вазопрессин	Циклические нонапептиды	Способствует формированию долгосрочной памяти
Окситоцин	Циклические нонапептиды	Умеренно препятствует формированию долгосрочной памяти
Холецисто-кинин-8	Декапептид	Очень мощный ингибитор пищедобывательного поведения
Нейротензин	13 остатков АК	Подобно анальгину, вызывает эффекты: обезболивающий (не через опиатные рецепторы), гипотермический и гипотензивный
Эндозепин-6	Гексапептид	Ингибирует ГАМКА-рецепторы. Вызывает беспокойство и проконфликтное поведение
Пептид дельта сна^[1]	Не входит ни в одно из 18 семейств	Сильный снотворный эффект, облегчение стрессовых состояний

Рецепторы

Примечания

Ссылки

НЕЙРОПЕПТИДЫ • Большая российская энциклопедия

В книжной версии

Том 22. Москва, 2013, стр. 301
Скопировать библиографическую ссылку:

Авторы: А. А. Каменский

НЕЙРОПЕПТИ́ДЫ (от нейро... и пептиды), природные олигопептиды животных и человека, образующиеся преим. в нервных клетках центр. или периферич. отделов нервной системы (отсюда назв.), а также в др. клетках, напр. в железистых клетках желудочно-кишечного тракта (в т. ч. глюкагон, холецистокинин, гастрин), клетках крови (тафцин), кардиомиоцитах (атриопептиды) и др. С учётом разнообразия мест образования и выполняемых функций Н. стали называть регуляторными пептидами. Как правило, Н. содержат до 30 аминокислотных остатков. Большинство Н. образуется из крупных молекул белков-предшественников путём их расщепления протеазами по строго определённым пептидным связям. Т. о., из одной молекулы белка может образоваться целый набор Н., обладающих разными свойствами. Напр., при гидролизе белка протомеланокортина, состоящего из 265 аминокислотных остатков, образуются кортикотропин, регулятор жирового обмена липотропин, меланотропин и др. В свою очередь, из этих Н. могут образоваться более мелкие молекулы Н., действие которых отличается от действия исходных (β-эндорфин, мет-энкефалин). Период полураспада Н. колеблется от нескольких секунд до минут.

Н. взаимодействуют с определёнными (медленными неканальными) рецепторами на поверхности клеток, индуцируя через G-белки каскад реакций, в которых могут быть задействованы разл. вторичные посредники (аденилатциклаза, фосфоинозитольная система, ионные каналы). В зависимости от места образования Н. могут выполнять функцию медиатора, модулировать реактивность определённых групп нейронов, стимулировать или тормозить выброс гормонов, влиять на тканевый метаболизм и т. д. Они способны влиять на активность цитокинов через модуляцию чувствительности их рецепторов, на генерацию оксидов азота и др. процессы. Н. регулируют практически все виды деятельности ЦНС, в т. ч. болевую чувствительность, половое поведение, чувство голода и жажды, когнитивные функции и т. д. Так называемые опиоидные пептиды (эндорфины и энкефалины), напр., играют важную роль в нейрохимич. механизмах обезболивания, в патогенезе психич. расстройств, уменьшают двигательную активность желудочно-кишечного тракта. Некоторые Н. управляют вегетативными реакциями организма, регулируя температуру тела, дыхание, артериальное давление, мышечный тонус и т. д. Рос. физиолог И. П. Ашмарин предположил, что в организме существует динамич. система пептидных регуляторов (пептидный континуум), управляющих процессами жизнедеятельности. В такой системе изменение количества любого Н. приводит к изменению активности других Н. и, следовательно, к отдалённым по времени эффектам, что определяет исключительную функциональную динамичность нейропептидов.

Выделено не менее 1000 Н., которые, исходя из структурно-функциональных особенностей и места выделения, подразделяются приблизительно на 60 семейств.

Н. и их синтетич. аналоги используются в лечебной практике. Напр., тиролиберин и его производные стимулируют дыхание, обладают антидепрессивным и противошоковым действием. Соматостатин и его аналоги, обладающие специфич. и пролонгированным действием, активны при лечении акромегалии (гигантизма) и некоторых форм диабета. Разработаны и внедрены пептидные противоинсультные средства и стимуляторы памяти. Используются пептидные анальгетики, созданные на основе энкефалинов и дерморфинов и обладающие длительным обезболивающим эффектом.

Разница между нейропептидами и нейротрансмиттерами

Основное отличие - нейропептиды против нейротрансмиттеров

Нейропептиды и нейротрансмиттеры - это химические вещества, которые действуют как посредники для передачи импульса от одного нейрона к другому нейрону через синапс. И нейропептиды, и нейротрансмиттеры являются производными полипептидов. Передача нейронного сигнала через синапс происходит в несколько этапов. Сначала нейротрансмиттер высвобождается из пресинаптического нейрона в синапс. Затем нейротрансмиттер диффундирует через синаптическую щель и связывается со специфическими рецепторами. Нейропептиды представляют собой тип нейротрансмиттеров. Нейропептиды - это большие молекулы, но нейротрансмиттеры - это маленькие молекулы. главное отличие между нейропептидами и нейромедиаторами является то, что нейропептиды действуют медленно и вызывают пролонгированное действие в то время как нейротрансмиттеры быстродействующие и дают кратковременный ответ.

Эта статья смотрит на,

1. Что такое нейропептиды
- определение, характеристики, функции
2. Что такое нейротрансмиттеры
– Определение, классификация, характеристики, функции
3. В чем разница между нейропептидами и нейротрансмиттерами

Что такое нейропептиды

Нейропептиды - это нейротрансмиттеры, состоящие из аминокислот, каждая из которых связана пептидными связями. Они относительно большие и состоят из 3 - 36 аминокислот. Они выпускаются в синаптическую щель вместе с другим нейротрансмиттером. Нейропептиды происходят из неактивных предшественников размером около 90 аминокислот. Удаление сигнальной последовательности из предшественника нейропептида дает биоактивный пептид. В некоторых пептидах-предшественниках нейропептидов один и тот же биоактивный нейропептид встречается в нескольких копиях. Нейропептиды синтезируются в клеточном теле нейрона. Затем они задерживаются в просвете и транспортируются к аксону, в то же время подвергаясь процессам его обработки, таким как расщепление сигнального пептида. Биологически активные нейропептиды хранятся в больших пузырьках с плотным ядром (LDCV). После экзоцитоза LDCV мембранные компоненты LDCV реинтернизируются. Следовательно, в синапсе повторное использование нейропептидов не происходит. Высвобождение нейропептидов происходит при низком цитозольном Ca²⁺ концентрации. Но, Ca²⁺ионы обычно стимулируют экзоцитоз LDCV. Таким образом, Ca²⁺ ионы из других источников, таких как внутренние запасы или трансмембранный ток, могут быть использованы для экзоцитоза. Синтез нейропептидов показан в Рисунок 1.

Рисунок 1: Синтез нейропептидов

Таблица 1: Происхождение нейропептидов и примеры

происхождения	пример
Гипоталамические высвобождающие гормоны	TRH, LHRH, GHIH (соматостатин)
Пептиды гипофиза	АКТГ, β-эндорфин, α-MSH, PRL, LH, TSH, GH, вазопрессин, окситоцин
Пептиды, действующие на кишечник и мозг	Лейцин-энкефалин, метионин-энкефалин, Subs P, Gastrin, CCK, VIP, нервный GF, нейротропные факторы мозга, нейротренсин, инсулин, глюкагон
Из других тканей	Ag-II, брадикинин, карнозин, пептиды сна, кальцитонин

Что такое нейротрансмиттеры

Нейротрансмиттеры - это химические вещества, которые передают сигналы от нейрона к клетке-мишени через синапс. Они хранятся в синаптических везикулах, которые присутствуют в конце пресинаптических нейронных клеток. Как только пресинаптический нейрон стимулируется нервным импульсом, нейротрансмиттеры высвобождаются в синапс от конца аксона. Высвобожденные нейротрансмиттеры диффундируют через синапс и связываются со специфическими рецепторами постсинаптического нейрона. Следовательно, нейротрансмиттеры находятся в непосредственном приложении к своим клеткам-мишеням.

Категоризация нейротрансмиттеров

Нейротрансмиттеры подразделяются на типы в зависимости от функции; они являются возбуждающими и тормозящими нейротрансмиттерами. Возбуждающие нейромедиаторы увеличить трансмембранный поток ионов, позволяя постсинаптическому нейрону создавать потенциал действия. По сравнению, тормозные нейромедиаторы уменьшить трансмембранный поток ионов, запретив постсинаптическому нейрону создавать потенциал действия. Однако общий эффект возбуждающих и тормозных функций определяет, «запускает» постсинаптический нейрон или нет.

Ацетилхолин, биогенные амины и аминокислоты являются тремя классами нейротрансмиттеров. Ацетил и холин участвуют в производстве ацетилхолин, который действует на нервно-мышечные соединения. Биогенные амины обнаруженные в мозге участвуют в эмоциональном поведении животного. Они включают катехоламины, такие как дофамин, адреналин и норэпинефрин (NE), и индоламины, такие как серотонин и гистамин. Они также помогают регулировать биологические часы. Функция биогенных аминов зависит от типа рецептора, с которым они связываются. Глутамат и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) являются аминокислотными нейротрансмиттерами. Глутаматы действуют на мозг. Нейропептиды, такие как эндорфины и Вещество Р, представляют собой цепочки аминокислот, которые опосредуют болевые сигналы. Синапс с нейротрансмиттерами показан на фигура 2.

Почему нейропептиды

Нейропептиды. Индивидуальный подход к каждому

Каждый человек уникален. Как неповторимы физические и духовные свойства отдельной личности, так индивидуальны проявления и течение болезни у разных людей. С этим связаны особенности симптомов и развития болезней, различная эффективность терапии и лекарственных препаратов.

Но врачам и фармакологам, смирившимся в мыслью, что лекарства «для всех» не бывает, ученые предложили совершенно новые лекарственные препараты, созданные на основе эндогенных, собственных регуляторов организма человека — регуляторных пептидов, открытие которых стало одним из значительных событий прошлого столетия в биологии.

Регуляторные пептиды являются универсальными эндогенными биорегуляторами клеточных функций в организме человека, среди которых особое место занимают нейропептиды — регуляторы функций нервной системы.

Нейропептиды состоят из цепочек аминокислот, создаются путем расщепления большой белковой молекулы-предшественника на более мелкие цепочки в зависимости от потребностей организма в каждой конкретной ситуации, в том числе для восстановления и нормализации функциональной активности ЦНС при воздействии неблагоприятных факторов (или патологии).

Их действие распространяется от одной клетки до организма в целом: они ускоряют восстановление поврежденных нервов и созревание нервно-мышечной системы, оказывают противовоспалительное действие, влияют на болевую чувствительность, регулируют работу сердечно-сосудистой системы, моделируют поведенческие реакции, состояние сон-бодрствование, процессы фиксации информации и многое другое.

Уникальный механизм действия пептидов обусловлен наличием пептидного континуума и каскада, впервые описанных выдающимся советским ученым, одним из разработчиков пептида Семакс, академиком РАМН И.П. Ашмариным.

Суть следующая: каждый регуляторный пептид имеет спектр биологической активности, определяемый, во-первых, его непосредственным взаимодействием с клеткой-мишенью и, во-вторых, его способностью индуцировать выход ряда других пептидов, которые в свою очередь, также могут служить индукторами выхода следующей группы пептидов и т.д., в результате чего первичные эффекты того или иного пептида пролонгируются и развиваются в организме.

Этим определяются основные свойства лекарственных препаратов, созданных на основе синтезированных естественных аминокислот (нейропептидов) человека:

высокая эффективность в малых и сверхмалых дозах - физиологическая активность пептидов во много раз превышает активность обычных химических соединений;
отсутствие нежелательных побочных эффектов, в том числе аллергических реакций - аналог природных аминокислот человека «признается» организмом как собственный, не вызывает отторжения, нежелательного взаимодействия, аллергии и запускает необходимые нормализующие и восстанавливающие естественные реакции;
индивидуальность действия — являясь аналогами собственных биорегуляторов человека, нейропептиды воздействуют на каждый организм таким образом, который необходим именно данному организму и именно в данной ситуации, будь то профилактика, лечение или восстановление;
комплексность и длительность действия — существуя в организме короткое время, нейропептиды становятся начальным звеном цепи реакций, которые, с одной стороны, длятся часами, а с другой, влияют на различные процессы в клетках;
длительность последействия — способствуя нормализации деятельности ЦНС организма, нейропептиды восстанавливают и его естественную саморегуляцию, которая может быть нарушена в результате действия неблагоприятных факторов или развития патологии.

НЕЙРОПЕПТИДЫ - это... Что такое НЕЙРОПЕПТИДЫ?

прир. олигопептиды, образующиеся в центр. или периферич. нервной системе и регулирующие физиол. ф-ции организма человека и животных.

Большинство Н. образуются в нервных клетках путем расщепления крупных молекул-предшественников по строго определенным связям. Таким образом из одной молекулы-предшественника, синтезируемой обычным путем в рибосо-мах, образуется целый набор Н., обладающих разнообразными св-вами. Напр., из полипептида пропиомеланокортина (ПОМК), состоящего из 265 аминокислотных остатков, образуются адренокoртикотропин (АКТГ), липотропин, меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) и др. В свою очередь, нек-рые из этих Н. образуют меньшие молекулы, действие к-рых может и количественно и качественно отличаться от действия исходных в-в.

Н. регулируют практически все ф-ции центр. нервной системы - болевую чувствительность, состояние сон-бодрствование, половое поведение, процессы фиксации информации и др. В частности, энкефалины и эндорфины (см. Опиоидные пептиды )играют важнейшую роль в системе болевых ощущений и участвуют в патогенезе нек-рых пси-хич. расстройств. Кроме того, Н. управляют вегетативными р-циями организма, регулируя т-ру тела, дыхание, артериальное давление, мышечный тонус и т. д. Предполагают, что в организме существует совокупность пептидных регуляторов, обеспечивающая все необходимые оттенки модуляций процессов жизнедеятельности. Эта совокупность представляет собой систему, в к-рой изменение кол-ва любого пептида приводит к изменению активности других Н., а следовательно, к отдаленным по времени эффектам. Именно это определяет исключит. функцион. динамичность Н.

Н. взаимодействуют с рецепторами, к-рые расположены на пов-сти клеток-мишеней; при этом начинает протекать ряд физ.-хим. процессов в клеточной мембране, в цитоплазме клетки или в постсинаптич. мембране нейронов. Н. могут содержать в молекуле до 50 аминокислотных остатков, а размер активного центра, необходимого для взаимод. с рецептором, не превышает обычно 4-5 аминокислотных остатков. Остальные участки Н. выполняют дополнит. ф-ции, напр. обеспечивают устойчивость к действию протеолитич. ферментов (период полураспада Н. колеблется от неск. секунд до минут).

Были предприняты попытки найти корреляцию между биол. и хим. св-вами Н. Для большинства этих в-в предложены "биологически активные конформации", обладая к-рыми пептид предпочтительно вступает во взаимод. с рецептором. На основе конформац. моделей вырабатываются принципы направленного синтеза эффективных аналогов Н., устойчивых к действию протеаз организма и обладающих известными побочными эффектами. Такие в-ва необходимы для применения в клинич. практике. Получены сотни аналогов Н., нек-рые из к-рых наряду с Н. нашли применение в медицине. Так, тиролиберин и его производные стимулируют дыхание, обладают антидепрессантным и противошо-ковым действием. Аналоги лейцин-энкефалина ТуrЧGlyЧGlyЧPheЧLeu (обозначения аминокислотных остатков см. в ст. Аминокислоты )имеют выраженный противоязвен-ный эффект. Аналоги АКТГ _4-10 (т. е. Н., строение к-рых идентично фрагменту молекулы АКТГ от четвертого до десятого аминокислотного остатка) действуют как ноотроп-ные препараты. Соматостатин и его аналоги, обладающие специфич. и пролонгированным действием, активны при лечении акромегалии (гигантизма) и нек-рых форм диабета. Антистрессовым эффектом обладают пептид дельта-сна ТrрЧAlaЧGlyЧGlyЧAspЧAlaЧSerЧGlyЧGly, тафцин ThrЧLysЧProЧArg и их аналоги. Тафцин и Н. тимуса-тимпоэтин-Н и тимозин-a (см. Гормоны тимуса), а также люлиберин GluЧHisЧТrрЧSerЧТуrЧGluЧLeuЧArgЧProЧGlyЧNH₂ и его аналоги тормозят развитие злокачественных новообразований. Фрагмент АКТГ _1-24 обладает практически полной активностью АКТГ и выпускается пром-стью как лек. ср-во под названием "синактен". Среди аналогов эндорфинов обнаружены пептиды с сильным и длительным анальгетич. эффектом. Иногда одновременно с Н. применяют пептиды-ингибиторы протеаз, позволяющие значительно повышать продолжительность действия Н.

Термин "Н." ввел в 1969 голл. исследователь Д. Де Вид. Большой вклад в изучение Н. внесли Р. Гиймен (Гиллемен) и Э. Шалли; в частности, они показали, что гипоталамус регулирует активность гипофиза путем выделения ничтожных кол-в пептидов (рилизинг-факторов), а также определили последовательность аминокислотных остатков в нек-рых гормонах гипоталамуса ( окситоцине, вазопрессине )и осуществили их лаб. синтез.

Лит.: Ашмарин И. П., в кн.: Фармакология нейропептидов, под ред. А. В. Вальдмана, М.. 1983; Клуша В. Е., Пептиды - регуляторы функций мозга, Рига, 1984; Папсуевич О. С., ЧипенсГ. И., Михаил ова С. В., Нейрогипо-физарные гормоны, Рига, 1986; Климов П. К., Физиологическое значение пептидов мозга для деятельности пищеварительной системы, Л., 1986; De Wied D., Jolles J., "Physiol. Rev.", 1982, v. 62, №3, p. 976-1059; Kri-eger D.T., Brain peptides, N.Y., 1983. А. А. Каменский,

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

Нейропептиды что это такое

Нейропептиды — Википедия

НЕЙРОПЕПТИДЫ

НЕЙРОПЕПТИДЫ

Нейропептиды - это... Что такое Нейропептиды?

Структура

Синтез

Действие

Классификация

Примеры

Рецепторы

Примечания

Ссылки

Нейропептиды и природные модуляторы против нейродегенерации

Нейропептиды

NPY (Нейропептид Y) [LifeBio.wiki]

Открытие

Роль NPY в приеме пищи

Роль NPY в ожирении

Корреляция со стрессом и диетой

NPY и алкоголизм

Рецептор нейропептида Y

:Tags

Нейропептиды — Википедия. Что такое Нейропептиды

Строение

Синтез

Действие

Классификация

Примеры

Рецепторы

Примечания

Ссылки

НЕЙРОПЕПТИДЫ • Большая российская энциклопедия

Разница между нейропептидами и нейротрансмиттерами

Основное отличие - нейропептиды против нейротрансмиттеров

Что такое нейропептиды

Что такое нейротрансмиттеры

Почему нейропептиды

Нейропептиды. Индивидуальный подход к каждому

Этим определяются основные свойства лекарственных препаратов, созданных на основе синтезированных естественных аминокислот (нейропептидов) человека:

НЕЙРОПЕПТИДЫ - это... Что такое НЕЙРОПЕПТИДЫ?

Смотрите также