프로오피오멜라노코르틴

Proopiomelanocortin
POMC
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭POMC, POC, Proopiomelanocortin, OBAERH, LPH, CLIP, ACTH, NPP, MSH
외부 IDOMIM: 176830 MGI: 9774 호몰로진: 723 진카드: POMC
직교체
종인간마우스
엔트레스

5443

18976

앙상블

ENSG00000115138

ENSMUSG00000020660

유니프로트

P01189

P01193

RefSeq(mRNA)

NM_000939
NM_001035256
NM_001319204
NM_001319205

NM_008895
NM_001278581
NM_001278582
NM_001278583
NM_001278584

RefSeq(단백질)

NP_000930
NP_001030333
NP_001306133
NP_001306134

NP_001265510
NP_001265511
NP_001265512
NP_001265513
NP_032921

위치(UCSC)Cr 2: 25.16 – 25.17MbChr 12: 3.95 – 3.96Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집
오피오이드 신경펩타이드
식별자
기호Op_neuropeptide
PfamPF08035
인터프로IPR013532
프로사이트PDOC00964

프로오피오멜라노코르틴(POMC)은 241개의 아미노산 잔류물을 함유한 전구성 폴리펩타이드다. POMC는 267-아미노-아미노-아시드-길이의 폴리펩타이드 전구체(POMC 전구체)에서 변환 중 26-아미노-아시드-길이의 신호 펩타이드 시퀀스를 제거하여 전방 뇌하수체의 코르티코트로프로 합성된다.[5] POMC는 중심 멜라노코르틴 시스템의 일부다.

함수

POMC는 여러 개의 펩타이드 호르몬을 발생시키기 위해 절단(절삭)한다. 이러한 각각의 펩타이드들은 세포에서 적절한 자극에 반응하여 외세포 분열에 의해 분비되는 큰 밀도 코어 vesicle로 포장된다.

합성

POMC 유전자는 2p23.3 염색체에 위치한다. POMC 유전자는 뇌하수체의 전엽과 중간엽에서 모두 발현된다. 이 유전자는 285-아미노산 폴리펩타이드 호르몬 전구체를 인코딩하고, 프로호르몬 변환제로 알려진 미분비신 유사 효소에 의한 갈라파기를 통해 광범위하고 조직 특유의 변환 후 처리를 거친다. 암호화된 단백질은 주로 전방 뇌하수체의 피질소세포에서 합성되는데, 4개의 갈라진 부위가 사용된다. 정상 스테로이드제네시스 및 정상 부신중량의 유지에 필수적인 아드레노코르티코트로핀(ACTH), β-립토프로핀이 주요 최종 산물이다. 단, 폴리펩타이드 전구체 내에 최소 8개의 잠재적 갈라짐 부위가 있으며, 조직 유형과 사용 가능한 변환에 따라 처리 과정에서 다양한 세포 기능에 포함된 생물학적으로 활성 펩타이드 10개가 생성될 수 있다. 클리비지 사이트는 Arg-Lys, Lys-Arg 또는 Lys-Lys 시퀀스로 구성된다. Enzymes responsible for processing of POMC peptides include prohormone convertase 1 (PC1), prohormone convertase 2 (PC2), carboxypeptidase E (CPE), peptidyl α-amidating monooxygenase (PAM), N-acetyltransferase (N-AT), and prolylcarboxypeptidase (PRCP).

POMC의 처리에는 글리코실레이션, 아세틸레이션 및 기본적인 단백질 시퀀스 영역을 포함하는 것으로 보이는 현장의 광범위한 단백질 분해능이 포함된다. 그러나 이러한 갈라진 부위를 인식하는 프로테아제는 조직마다 다르다. 시상하부, 태반, 상피를 포함한 일부 조직에서는 모든 갈라진 부위가 사용될 수 있어 통증 및 에너지 동점선, 멜라노사이트 자극, 면역 변조 등의 역할을 하는 펩타이드 성분이 발생할 수 있다. 여기에는 아드레노코르티코트로핀과 β-리포트로핀 펩타이드 내에 함유된 몇 가지 뚜렷한 멜라노트로핀, 지질로핀, 엔도르핀 등이 포함된다.

그것은 다음과 같이 합성된다.

포토페라시드에 의한 규정

프로오피오멜라노코르틴(pomc)의 수치는 포토페라기에 의해 간접적으로 조절된다. 그것은 하루 동안의 빛의 시간을 가리키며[clarification needed] 계절에 따라 변한다. 그 규제는 광선기에 의해 직접 조절되는 갑상선 호르몬의 경로에 따라 달라진다. 광선기에 따라 생리적 계절적 변화를 경험하는 시베리아 햄스터가 그 예다. 이 종에서 봄철에 하루 13시간 이상의 빛이 있을 때, 요오드타시로닌 디오디나아제2(DIO2)는 외부 링에서 요오드 원자를 제거하여 프로호르몬 티오도로닌(T4)을 활성호르몬 티오도시로닌(T3)으로 변환하도록 촉진한다. T3가 갑상선 호르몬 수용체(TR)에 결합할 수 있게 한 뒤 DNA 서열에서 갑상선 호르몬 반응요소(TRE)에 결합한다. Pomc 근위부 프로모터 시퀀스에는 TCC-TGG-TGA와 TCA-CCT-GGA라는 두 개의 갑상선 수용체 1b(Thrb) 반시트가 포함되어 있어 T3가 Pomc 전사를 직접 조절할 수 있을 것으로 보인다. 이 때문에 봄과 초여름에는 T3의 농도가 높아져 퐁당 수치가 높아진다.[8]

그러나 1일 13시간 미만의 빛이 있는 가을과 겨울에 요오드타시로닌 데시오디나아제 3은 티록신을 역삼오디로닌(rT3)으로 전환하거나 활성삼오디로닌을 디오디오드로닌(T2)으로 변환하는 요오드원자를 제거한다. 결과적으로, T3는 적고 그것은 이 계절 동안 그것의 수준을 감소시키는 폼크의 전사를 차단한다.[9]

광선호르몬과 갑상선호르몬에 의한 프로오피오멜라노코르틴의 조절

인간에서 갑상선 호르몬 조절의 변형을 증명하는 유사한 생물학적 내분비 변화에 대한 광학기의 영향은 아직 충분히 입증되지 않았다.

파생상품

프로오피오멜라노코르틴 유도체
POMC
γ-MSH ACTH β-립토트로핀
α-MSH 클립 γ리포트로핀 β-엔돌핀
β-MSH

POMC의 큰 분자는 몇 가지 중요한 생물학적 활성 물질의 근원이다. POMC는 다음과 같은 펩타이드로 효소 분해될 수 있다.

β-endorphin의 N-단자 5 아미노산은 [Met]enkephalin의 순서와 동일하지만,[12] 일반적으로 β-endorphin이 [Met]enkephalin으로 변환된다고는 생각하지 않는다.[citation needed] 대신, [Met]enkephalin은 자체의 전구체인 proenkephalin A에서 생성된다.

β-MSH의 생산은 설치류 POMC에 효소 처리장이 없기 때문에 인간에게 발생하지만 마우스나 랫드에서는 발생하지 않는다.

임상적 유의성

이 유전자의 돌연변이는 초기 비만,[13] 부신부족, 그리고 빨간 머리 색소 침착과 관련이 있다.[14]

한 연구는 다형증이 비만 환자들에서만 더 높은 단식 인슐린 수치와 관련이 있다고 결론지었다. 이러한 발견들은 멜라노코틴 경로가 가능한 유전자 환경 상호작용을 나타내는 비만 피험자의 포도당 신진대사를 조절할 수 있다는 가설을 뒷받침한다. POMC 변종은 다세대 비만의 자연사에 관여할 수 있으며, 제2형 당뇨병과 비만과의 연관성에 기여할 수 있다.[15]

패혈증 환자는 POMC의 순환 혈장 농도를 증가시켰다.[16] 임상적 중요성은 현재 조사 중에 있다. 패혈성 생쥐에 하이드로코르티손 주입을 통해 전신 글루코코르티코이드의 가용성을 더욱 강화한 결과 POMC의 최종 산물인 ACTH의 억제 결과가 나왔지만 POMC의 억제에서는 나타나지 않았다.[17]

개들

래브라도 리트리버와 플랫코팅 리트리버 개에게 흔히 나타나는 삭제 돌연변이는 음식에 대한 관심 증가와 그에 따른 비만과 관련이 있다.[18]

마약목표

POMC는 인간의 비만 치료에 사용되는 약의 표적으로 사용된다. 부프로피온과 날트렉손의 조합은 저체온성 POMC 뉴런을 통해 작용하여 식욕을 감소시킨다.[19]

POMC 결핍을 가진 두 명의 인간은 멜라노코틴-4 수용체 작용제인 세멜라노티드로 치료되었다.[20]

상호작용

프로오피오멜라노코르틴은 멜라노코르틴 4 수용체와 상호작용하는 것으로 나타났다.[21][22] 멜라노코르틴 4 수용체의 내생 작용제로는 α-MSH, β-MSH, γ-MSH, ACTH 등이 있다. 이것들은 모두 POMC의 갈라진 제품이라는 사실은 이 상호작용의 가능한 메커니즘을 제시해야 한다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000115138 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000020660 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ "pro-opiomelanocortin preproprotein [Homo sapiens] - Protein - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 30 December 2020.
  6. ^ Varela L, Horvath TL (December 2012). "Leptin and insulin pathways in POMC and AgRP neurons that modulate energy balance and glucose homeostasis". EMBO Reports. 13 (12): 1079–86. doi:10.1038/embor.2012.174. PMC 3512417. PMID 23146889.
  7. ^ Cowley MA, Smart JL, Rubinstein M, Cerdán MG, Diano S, Horvath TL, Cone RD, Low MJ (May 2001). "Leptin activates anorexigenic POMC neurons through a neural network in the arcuate nucleus" (PDF). Nature. 411 (6836): 480–4. Bibcode:2001Natur.411..480C. doi:10.1038/35078085. hdl:11336/71802. PMID 11373681. S2CID 4342893.
  8. ^ Barrett P, Ebling FJ, Schuhler S, Wilson D, Ross AW, Warner A, et al. (August 2007). "Hypothalamic thyroid hormone catabolism acts as a gatekeeper for the seasonal control of body weight and reproduction". Endocrinology. 148 (8): 3608–17. doi:10.1210/en.2007-0316. PMID 17478556.
  9. ^ Bao R, Onishi KG, Tolla E, Ebling FJ, Lewis JE, Anderson RL, et al. (June 2019). "Genome sequencing and transcriptome analyses of the Siberian hamster hypothalamus identify mechanisms for seasonal energy balance". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (26): 13116–13121. doi:10.1073/pnas.1902896116. PMC 6600942. PMID 31189592.
  10. ^ Dores RM, Cameron E, Lecaude S, Danielson PB (August 2003). "Presence of the delta-MSH sequence in a proopiomelanocortin cDNA cloned from the pituitary of the galeoid shark, Heterodontus portusjacksoni". General and Comparative Endocrinology. 133 (1): 71–9. doi:10.1016/S0016-6480(03)00151-5. PMID 12899848.
  11. ^ Harris RM, Dijkstra PD, Hofmann HA (January 2014). "Complex structural and regulatory evolution of the pro-opiomelanocortin gene family". General and Comparative Endocrinology. 195: 107–15. doi:10.1016/j.ygcen.2013.10.007. PMID 24188887.
  12. ^ Cullen, Joshua M.; Cascella, Marco (2022), "Physiology, Enkephalin", StatPearls, Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID 32491696, retrieved 2022-01-12
  13. ^ Kuehnen P, Mischke M, Wiegand S, Sers C, Horsthemke B, Lau S, Keil T, Lee YA, Grueters A, Krude H (2012). "An Alu element-associated hypermethylation variant of the POMC gene is associated with childhood obesity". PLOS Genetics. 8 (3): e1002543. doi:10.1371/journal.pgen.1002543. PMC 3305357. PMID 22438814.
  14. ^ "POMC proopiomelanocortin". Entrez Gene.
  15. ^ Mohamed FE, Hamza RT, Amr NH, Youssef AM, Kamal TM, Mahmoud RA (2017). "Study of obesity associated proopiomelanocortin gene polymorphism: Relation to metabolic profile and eating habits in a sample of obese Egyptian children and adolescents". Egyptian Journal of Medical Human Genetics. 18 (1): 67–73. doi:10.1016/j.ejmhg.2016.02.009.
  16. ^ Téblick A, Vander Perre S, Pauwels L, Derde S, Van Oudenhove T, Langouche L, Van den Berghe G (February 2021). "The role of pro-opiomelanocortin in the ACTH-cortisol dissociation of sepsis". Critical Care. 25 (1): 65. doi:10.1186/s13054-021-03475-y. PMC 7885358. PMID 33593393.
  17. ^ Téblick A, De Bruyn L, Van Oudenhove T, Vander Perre S, Pauwels L, Derde S, Langouche L, Van den Berghe G (January 2022). "Impact of Hydrocortisone and of CRH Infusion on the Hypothalamus-Pituitary-Adrenocortical Axis of Septic Male Mice". Endocrinology. 163 (1). doi:10.1210/endocr/bqab222. PMC 8599906. PMID 34698826.
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추가 읽기

외부 링크

Public Domain 이 기사는 국립 생명공학 정보 센터 웹사이트 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/RefSeq/의 공공 도메인 자료를 통합했다. (참조 시퀀스 모음)