Mandl József (szerk.)

Biokémia

Aminosavak, peptidek, szénhidrátok, lipidek, nukleotidok, nukleinsavak, vitaminok és koenzimek


1.2.6. Biológiai szempontból fontosabb peptidek

Természetesen az egyes vegyületek fontosságának megítélése bizonyos fokig szubjektív. Annak elkerülése érdekében, hogy a peptidek részletes ismertetése túl hosszú legyen, részletesen csak néhány, orvosi-biológiai szempontból fontosabb peptidről adunk részletes ismertetést. Ezt követően azonban röviden, az említés erejéig felsoroljuk azokat a peptideket, amelyekkel az orvos valamilyen formában találkozhat pályafutása során.
A glutation tripeptid (γ-glutamil-ciszteil-glicin) a benne található cisztein -SH csoportja miatt redox reakciókban koenzimként működik. Az oxidált glutation egy diszulfid-híddal összekapcsolt kettős glutation. A glutation szerepet játszik az aminosavak transzportjában (OB 226–227. old.), a máj detoxifikáló folyamataiban és különböző redox koenzim-ciklusokban, ahol más oxidoredukciós koenzimekkel együtt vesz részt fontos enzimreakciókban. A g-glutamil-peptidkötés miatt a glutation az izopeptidek közé tartozik.
 
1.23. ábra. A glutation redukált formájának képlete
 
A hipofízis elülső lebenye által termelt hormonok közül fontosak a növekedési hormon (GH) és az adrenokortikotrop hormon (ACTH). A növekedési hormon az agyalapi mirigy által legnagyobb mennyiségben termelt hormon, egyetlen 22 kilodaltonos polipeptidlánc alkotja, amely 190 aminosavból áll. A GH szerepe a születés utáni növekedés serkentése, felelős a szénhidrát, lipid és fehérjeanyag-csere szabályozásáért. A vércukorszintet emeli, ezért hosszabb idejű adagolása diabetes mellitus kialakulásának veszélye miatt kerülendő. Túltermelődése a gyermekkorban óriásnövést, később akromegáliát eredményez, alultermelődése arányos törpeséghez vezet. Az adrenokortikotrop hormon (ACTH) a mellékvese-kéreg működését fokozó hipofízis-hormon. Egyetlen, 39 aminosavból álló polipeptid-lánc alkotja. A mellékvesekéregben fokozza az RNS és fehérjeszintézist, ezzel a mirigyállomány növekedését is serkenti, növeli továbbá a pregnenolon és a kortikoszteroidok szintézisét. A hormon mellékhatása a melanociták stimulálása révén a bőr színének sötétedése, mivel szekvenciája a melanocita stimuláló hormonnal (MSH) részleges homológiát mutat, ugyanis azonos polipeptid-prekurzorból erednek.
A hipofízis hátsó lebenye két fontos, egymással részben homológ nonapeptidet raktároz, amelyek a hipotalamusz magvaiban termelődnek. Az oxitocin a méh simaizomzatának összehúzódását okozza és a tejelválasztást is szabályozza, ezáltal a szülésben és az azt követő szoptatási időszakban van szerepe. Az oxitocin esetében ismertek azok a szerkezeti részek, amelyek szükségesek az aktivitáshoz. A vazopresszin érszűkítő hatású („vazopresszor”), azonban ennél fontosabb, hogy a vesetubulusokban a vese vízvisszaszívó hatását fokozza, vagyis csökkenti a vizeletürítést, ezért antidiuretikus hormonnak (ADH) is nevezik. Az 1.23. ábrán jól látható a két hormon részben ciklusos peptid-szerkezete és az is, hogy szekvenciájuk nagyban homológ. Feltételezik azt is, hogy az evolúció során a két peptid közös „őspeptidből”, a vazotocinból alakult ki pontmutációkkal.
 
1.24. ábra. Felül az oxitocin, alul a vazopresszin szerkezete látható A 4. és 8. helyzetű aminosavak különböznek a két hormonban, ezen kívül a vazopresszin egyes fajokban a 8. Arg helyett a másik bázikus aminosavat, a Lys-t tartalmazza.
 
Talán az endokrin rendszer legalaposabban tanulmányozott és ismert hormonja az inzulin. Ennek oka, hogy hiánya a civilizált világ egyik legfontosabb népbetegségének, a diabetes mellitusnak az előidézője. A hormon a pankreász Langerhans-szigeteinek β-sejtjeiben termelődik, amelyhez a szervezet számára a magas vércukorszint adja meg a jelet. Az inzulin fontosságát jelzi, hogy a peptid- és fehérjekémia történetében számos „első helyezéssel” dicsekedhet: elsőként kristályosították, elsőként szekvenálták (Sanger, 1955), elsőként szintetizálták kémiai úton és később DNS-rekombináns technikával is. A hormonnal kapcsolatos temérdek ismeret ellenére még ma sem teljesen ismert a hormon hatása és annak mechanizmusa.
Az inzulin két polipeptid-láncból áll, az A lánc 21, a B-lánc 30 aminosavat tartalmaz. A két láncot két láncközi diszulfidhíd köti össze, ezen kívül az A-lánc 6. és 11. aminosava között egy láncon belüli diszulfidhíd is található (1.24. ábra). A szekvenciák jelentős konzervativizmust mutatnak, ennek köszönhető, hogy a marha vagy sertés inzulin csak egy-egy aminosavban különbözik a humán hormontól, ezért nincs érdemi antigén hatása az emberre. Ennek köszönhető, hogy sertés inzulinnal már évtizedek óta lehetett súlyos diabeteszes betegeket kezelni, jóval korábban, minthogy a pontos szekvencia ismert, vagy a kémiai illetve rekombináns technikán alapuló szintézis lehetséges lett volna. Az inzulin szintézise során először egy ún. preprohormon keletkezik, amely az N-terminális végen még tartalmazza azt a leader(vezető)-szekvenciát, amely a keletkező hormont az endoplazmatikus retikulumba irányítja. Erről 23 aminosav lehasadásával keletkezik a proinzulin, amelynek N-terminális végét a B-lánc, C-terminális végét az A-lánc alkotja, köztük pedig a kapcsoló C-peptid helyezkedik el. Ez utóbbit proteázok kihasítják és így jön létre a natív inzulin, amely Zn-komplex formájában szekretálódik a szigetsejtekből. A C-peptid kihasítása előtt a proinzulin aktivitása igen alacsony, ami arra utal, hogy a hormon aktív része fedett állapotban van és a proteolízis ezt a fedettséget szünteti meg. A C-peptid hossza változó lehet, 27-35 aminosav hosszúságban.
Az inzulin legfontosabb élettani hatása a vércukorszint csökkentése. Ehhez az inzulinnak a célsejtek inzulin-receptorához kell kötődnie. Az inzulin-receptor tirozin-kináz aktivitású szakaszt is tartalmaz, ennek révén az inzulin növekedési faktornak is tekinthető. A pankreászon kívül is létrejöhetnek inzulinszerű növekedési faktorok, amelyek az inzulinnal jelentős szekvencia-homológiát mutatnak. Az inzulin a májban a glukokináz enzim aktivitásának fokozásával is hozzájárul a glukóz lebontásához. A zsíranyagcserére kifejtett hatásának lényege, hogy a zsírsavszintézis és ezzel az energiaraktározás fokozódik. Az inzulin hatásának részletes ismertetése az Orvosi Biokémia tankönyv megfelelő fejezeteiben található. Az inzulin hiánya a diabetes mellitus kórkép oka; diabetes többféle módon és különféle súlyossággal alakulhat ki.
Az inzulin szekvenciáját az alábbi ábra mutatja be:
 
1.25. ábra. Az inzulin aminosav-sorrendje és a láncok kapcsolódásaA felső az A, az alsó a B-lánc sorrendjét mutatja.
 
A hasnyálmirigy szigetei által termelt másik igen fontos peptidhormon a glukagon. A glukagon egyetlen, 29 aminosavból álló polipeptidlánc. A pankreász szigetek α-sejtjei termelik, hatásai a metabolizmusra az inzulinéval ellentétesek. Elősegíti a májban a glikogén lebontását, a glukóz szintézisét (glukoneogenezis), egészében a vércukorszint emelkedését okozza. Magában a szervezetben a glukagon szekréciója – szemben az inzulinéval – éhezéskor, tehát alacsony vércukorszint hatására indul meg. A glukagon a májsejteken található glukagon-specifikus receptorokon kötődik meg.

Biokémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 712 9

Hivatkozás: https://mersz.hu/mandl-biokemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave