научная статья по теме СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ. ЧТО ВКЛЮЧАТЬ В НЕЕ ДЛЯ МИНИМАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ШИРОКОГО КРУГА НЕЙРОХИМИКОВ И НЕЙРОФИЗИОЛОГОВ, АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ СТАРШИХ КУРСОВ? Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ. ЧТО ВКЛЮЧАТЬ В НЕЕ ДЛЯ МИНИМАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ШИРОКОГО КРУГА НЕЙРОХИМИКОВ И НЕЙРОФИЗИОЛОГОВ, АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ СТАРШИХ КУРСОВ?»

НЕЙРОХИМИЯ, 2007, том 24, № 2, с. 180-185

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

УДК 577.122

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ. ЧТО ВКЛЮЧАТЬ В НЕЕ ДЛЯ МИНИМАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ШИРОКОГО КРУГА НЕЙРОХИМИКОВ И НЕЙРОФИЗИОЛОГОВ, АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ СТАРШИХ КУРСОВ?

© 2007 г. И. П. Ашмарин*

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва

В статье представлены предложения по так называемым "минимальным" структурно-функциональным классификациям регуляторных пептидов (РП), имеющие целью ориентацию нейрофизиологов и нейрохимиков, не связанных непосредственно с исследованиями РП, а также аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в качестве нейрохимиков и нейрофизиологов. Предлагается ежегодное обновление подобных классификаций на основе новейших данных о РП с учетом пожеланий и замечаний ученых и педагогов вузов.

Ключевые слова: регуляторные пептиды, классификация.

Современная структурно-функциональная классификация регуляторных пептидов (РП) - задача большой сложности. Сложность определяется 1) числом РП и семейств РП, которые для млекопитающих превысили уже соответственно 1000 и 40 и постоянно возрастают, 2) открытием новых функций у известных РП (всегда и так полифункциональных), 3) трудностью дифференциации прямых и опосредованных эффектов данного РП in vivo и поэтому трудностью определения наиболее характерных его функций.

Следует подчеркнуть, что получить достаточно полную информацию о свойствах одного РП или семейства РП в наше время не очень сложно. Достаточно обратиться к созданному Замятниным A.A. банку данных [1] или ряду зарубежных источников [2-4]. A вот получить представление о современной классификации РП, причем предельно упрощенной, компактной, достаточной для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в нейрохи-мии и нейрофизиологии, и даже для уже сложившихся ученых, не связанных прямо с РП, -задача непростая.

Каким объемом сведений следует при этом ограничиться? Следует ли включать сведения о всех семействах РП, в том числе малоизученных? Чем ограничить характеристики каждого семейства? "Сжимать" ли информацию о функциях до минимального уровня, характеризующего данное семейство? Представлять ли

* Адресат для корреспонденции: Москва, Воробьевы горы, МГУ; тел. 433-00-13, тел./факс: (495) 939-33-55; e-mail: ashmarin25@mail.ru

структурные характеристики в тех случаях, когда не выявлены участки, ответственные за связывание с рецептором, адресные последовательности и т.п.? Приводить ли перечни рецепторов РП, распространение и функции которых недостаточно определены? Указывать ли их вторичные мессенджеры? Пытаться ли группировать семейства РП по структурным или функциональным признакам? Какое, наконец, число аминокислотных остатков принять в качестве максимального для РП (у разных авторов варьирует от 45 до 60)?

Для разных уровней преподавания нейрохи-мии и нейрофизиологии невозможно дать однозначные ответы на эти вопросы. Здесь неизбежно влияние типа вуза или ведущего педагога. Каждый из этих вопросов заслуживает глубокого и перманентного обсуждения, но как быть сейчас, в текущем году, например? Мы сделали попытку формирования "минимальной" классификации. Чтобы избежать громоздкости, таблица разделена на часть "а", характеризующую структурные особенности РП, и часть "б", где предельно кратко сформулированы функциональные особенности. В конце таблицы (приложение 1) кратко охарактеризованы концентрации РП в тканях и плазме крови, а в приложении 2 представлена схема образования вторичных мессенджеров РП. Мы полагаем, что, приняв эту таблицу за основу, каждый преподаватель может ввести для себя и обучаемых небольшие дополнения, соответствующие особенностям тематики курса в данном вузе. Предполагается ежегодная публикация этих таблиц,

Классификация РП млекопитающих Включены в классификацию РП, состоящие менее чем из 45 а.о. Большие по размеру РП (в том числе инсулин и т.п.) рассматриваются обычно в курсе эндокринологии (хотя указанная граница условна). Классификация основана на структурном сходстве, но при этом учитываются и близость рецепторов, и функциональное сходство. Таблица разделена на два раздела: структуры и рецепторы (а), некоторые характерные биоактивности (б). В таблицу включены РП и их минимальные характеристики, которые соответствуют объему учебного курса (данные преимущественно по РП человека). В конце таблицы - краткие сведения о концентрации РП в тканях и плазме крови.

№ Семейство Подсемейство, группа, представители, число а.о. (в особых случаях - места преимущественного синтеза) Характерные структуры

1 Опиоиды Энкефалиновые опиоиды

-энкефалины-5 Г YGGFM1

или

[ YGGFL ]

Р-эндорфин-31 YGGFM...

а-1, у-17

динорфин А-17 YGGFL...

-адренорфин-8 YGGFM...

Параопиоиды

эндоморфины-4 YPWFa

YPFFa

ноцицептин-17 ...FGGF...

дерморфин-7 YdAFGYPS

казаморфин-4 YPFPG

RF-содержащие FMRFa

2 Кинины Брадикинин-9 RPPGFSPFR

3 Тахикинины Вещество Р, SP (10) RPKЮOFFGLa

Нейрокинины А-10 и В-10

4 Пептид дельта-сна DSIP(9) (delta-sleep-inducing-peptide) WAGGDASGE

5 Нейротензины Нейротензин (13) <ELYENKPRRPYIL

6 Эндотелины ET1-21 - синтез в клетках эндотелия 1

ET2 ...C15HLDП20

ET3 1

7 Ангиотензины Ангиотензин II (B) DRVYIHPF

8 Тиролиберины Тиролиберин-3, (декретируемый <EHPa

в гипоталамусе, структурные варианты

образуются и в других органах)

9 Атриопептиды, ANP-28 образуется, главным образом, Петлеобразная

натрийуретиче- в атриуме, BNP-32 — преимущественно в структура за счет

ские пептиды мозге, CNP-22 - в эндотелии сосудов моз- -S-S-связи между

(ANP, BNP, CNP) га, слизистой трахеи и жидкости семен- остатками цистеина

ных пузырьков

10 Тоцины Вазопрессин-9 CYFQNCPRGa

Окситоцин-9 CYIQNCPLGa

Вазотоцин-9 CYIQNCPRGa

11 Кальцитонины Кальцитонин-32

(Ко-кальцигенин, ...NVGSKAFa

CGRP — calcitonin genrelated peptide)-37

амилин-37 ...NVGSNTYa

Рецепторы и вторичные медиаторы

5-, а-, ц- Л

Ц (5-, к-) Ц cAMP

к (ц) Ц (5-, а-)

высокоселективны к

i cAMP

Ц-

FQ Ц

ц-, 5-

антагонизм к ц-B1-4

DAG, IP3 —► Ca2+ NK1-3

DAG, IP3 —► Ca2+

NTS-3 i cAMP

ETa (к ETi)

ETB (к ETi-з)

(DAG, IP3), (NO)

at2

DAG, IP3 DAG, IP3

Ri

R2 R3

■ Ca2+

■ Ca2+

t cGMP

Via, Vib, V2 DAG, IP3 —► Ca2+ (почка- t cAMP)

Cla, Clb CGRP1, CGRP2 t cAMP

Продолжение

№ Семейство Подсемейство, группа, представители, число а.о. (в особых случаях - места преимущественного синтеза Характерные структуры Рецепторы и вторичные медиаторы

12 Гонадолиберин люлиберин (ГЛ, LH-RH, FSH-RH) ГЛ-10 <EHWSYGLRPGa ■ cAMP

13 Нейропептид Y Нейропептид Y-36 ...ITRQRYa Y-5

Панкреатический полипептид-36 ...LTRPRYa ■ cAMP, Ca2+

14 Эндозепины (диазепамблокиру-ющий ингибитор) Эндозепин-50 Активные фрагменты (34, 25, 18, 6) ...ELKKKYGI Специфический связывающий локус на ГАМКА-рецепторе

15 Кортиколиберин (CRH) КЛб-41 crf12 t cAMP

16 Адренокорти-котропин и его фрагменты (АКТГ) АКТГ-39 АКТГ 4-7, 4-10 АКТГ 1-13, идентичный а-меланотропину M4EHF7RWG10 t cAMP

17 Гастрины, холецистокинины Гастрин-17 Гастрин-34 Холецистокинин-58 ...EEEEYG WMDFa 1 so3h

Холецистокинин-33 Холецистокинин-8 DYMGWMDFa 1 SO3H A

Холецистокинин (4) WMDFa B

18 Гастрин-рилизинг пептид (ГРП), бомбезины ГРП-27 ...WAVGHLMa DAG, IG3 —► Ca2+

19 Вазоактивный ин-тестиналъный пептид (ВИП), секретин, глюкагон ВИП-28 Секретин-27 Глюкагон-29 HSDA... HSDG HSQT VIP, VIP2 t cAMP

20 Соматостатин Соматостатин-28 Соматостатин-14 la, lb, 2a, 2b ■ cAMP

21 Галанин Галанин-30 ■ cAMP

22 Мотилин Мотилин-22

23 Глипролины Глипролины-3 Глипролины-2 PGP, PG, GP и аналоги, где P замещен на гидроксипролин

24 Грелин Грелин-28

25 Эндогенные антибиотические пептиды а-дифенсин-30 протегрин (ВВ-1)-18 и др. Богаты катионными а. о., структура фиксирована Cys-Cys связями

б" I

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Пептиды

Некоторые характерные биоактивности

Энкефалины

ы

д

и о и п о

Р-эндорфин Эндоморфины Ноцицептины Брадикинин

Вещество Р

Пептид дельта-сна (ПДС) Нейротензины

Эндотелины

ET1: ET2-ET3-

Ангиотензин II

Тиролиберин

Атриопептиды, натрий-уретические пептиды (ANP, BNP, CNP)

Вазопрессин

Окситоцин

Вазотоцин

Ко-кальцигенин (CGRP) Гонадолиберин

Нейропептид Y

Эндозепины Кортиколиберин

Адренокортикотропин Гастрин

Холецистокинин-33 Холецистокинин-8 Холецистокинин-4 Гастрин-рилизинг пептид

аналгезия (при центральном введении), котрансмиттер при регуляции тонуса сосудов

аналгезия, индукция "внутреннего подкрепления" (гедонические реакции) особенно сильный аналгетический эффект усиливают восприятие боли

место - вазодилятация, усиление восприятия боли, участие в воспалении; гипотензия, участие в аллергических реакциях - констрикция гладкой мускулатуры бронхов, тонкого кишечника, матки

участие в восприятии боли, в нейрогенном воспалении, противострессовое действие

усиливает дельта-волновой компонент электроэнцефалограммы, сопутствующий сну, уровень ПДС возрастает при гибернации

участвует в системе "внутреннего подкрепления", модулируя уровень дофамина, аналгетик неопиоидного типа, сочетает гипотензивное и гипотермическое действие; проявляет нейролептическое действие

- вазоконстрикция (через ЕТА-рецепторы) ►вазодилятация (через ЕТв-рецепторы с участием NO)

Модулируют деятельность сердца, почек и сократимость бронхов...

сильная вазоконстрикция, гипертензивное действие, индукция выхода альдостерона, некоторых простагландинов и пептидов-дериватов проопиомеланокортина

индуцирует выход тиротропина в гипофизе, активируя систему щитовидной железы, прямое активирующее влияние на ряд функций мозга, в том числе на уровень положительных эмоций и когнитивные процессы

сильные натрийуретики (особенно ANP), вызывают гипотензию;

BNP и CNP стимулируют потребление воды

антидиурез, гипертензия

констрикция матки, секреция молока, индукция материнского поведения обладает свойствами и вазопрессина, и окситоцина

сильный вазодилятатор, регулятор просвета артериол и кровоснабжения органов, модулирует передачу сенсорных

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком