• внеклеточная область • цитоплазма • аппарат Гольджи • тело нейрональной клетки • секреторная гранула • внеклеточная
Биологический процесс
• негативная регуляция клеточной пролиферации • позитивная регуляция времени катагена • пищевое поведение • позитивная регуляция секреции кортизола • позитивная регуляция активности кальций-активируемых калиевых каналов с большой проводимостью • регуляция процесса метаболизма глюкокортикоидов • реакция на иммобилизационный стресс • секреция инсулина • белок передача сигналов киназы А • передача сигналов, опосредованная цАМФ • позитивная регуляция апоптотического процесса • развитие нервной системы • негативная регуляция удлинения корневых волосков • ответ на эстроген • ответ на инсулин • позитивная регуляция транскрипции с промотора РНК-полимеразы II • ответ на лекарство • воспалительный ответ • негативная регуляция пролиферации лимфоцитов • нейропептидный сигнальный путь • регуляция активности рецептора • сигнальный путь рецептора, связанный с G-белком
Источники: Amigo / QuickGO
Ортологи
Разновидность
Человек
Мышь
Entrez
51083
14419
Ансамбль
ENSG00000069482
ENSMUSG00000024907
UniProt
P22466
P47212
RefSeq (мРНК)
NM_015973
NM_010253 NM_001329667
RefSeq (белок)
NP_057057
NP_001316596 NP_034383
Расположение (UCSC)
Chr 11: 68.68 - 68.69 Мб
Chr 19: 3.41 - 3.41 Мб
PubMed поиск
[3]
[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека
Просмотр / редактирование мыши
Галанин
Идентификаторы
Количество CAS
88813-36-9N
ChemSpider
никто
ЧЭМБЛ
ChEMBL501079Y
Химические и физические данные
Формула
С 146 H 213 N 43 O 40
Молярная масса
3 210 .571 г · моль -1
NY (что это?) (проверить)
Галанин является нейропептида , кодируемый GAL гена , [5] , что широко экспрессируется в головном мозге, спинном мозге и кишечнике людей, а также у других млекопитающих. Передача сигналов галанина происходит через три рецептора, связанных с G-белком . [6]
Большая часть функциональной роли галанина до сих пор не раскрыта. Галанин принимает активное участие в модуляции и ингибировании потенциалов действия в нейронах . Галанин участвует во многих биологически разнообразных функциях, включая: ноцицепцию , регулирование бодрствования и сна, познание, кормление, регулирование настроения, регуляцию артериального давления, он также играет роль в развитии, а также действует как трофический фактор . [7] Галаниновые нейроны в медиальной преоптической области гипоталамуса могут управлять родительским поведением. [8] Галанин связан с рядом заболеваний, включая болезнь Альцгеймера , эпилепсию, а также депрессию., расстройства пищевого поведения , рак и наркомания . [9] [10] Галанин, по-видимому, обладает нейропротекторной активностью, поскольку его биосинтез увеличивается в 2-10 раз после аксотомии в периферической нервной системе, а также при судорожной активности в головном мозге. Это также может способствовать нейрогенезу . [6]
Галанин является преимущественно ингибирующим гиперполяризующим нейропептидом [11] и как таковой ингибирует высвобождение нейромедиатора . Галанин часто совмещен с классическими нейротрансмиттерами, такими как ацетилхолин , серотонин и норадреналин , а также с другими нейромодуляторами, такими как нейропептид Y , вещество P и вазоактивный кишечный пептид . [12]
СОДЕРЖАНИЕ
1 открытие
2 Распределение тканей
3 Структура
4 рецептора
5 Клинические характеристики
5.1 Аппетит
5.2 Зависимость
5.3 Болезнь Альцгеймера
5.4 Познавательная деятельность
5.5 Депрессия
5.6 Эпилепсия
5.7 В разработке
5.8 Боль и нейрозащита
5.9 Родительская роль у мышей
6 См. Также
7 ссылки
8 Внешние ссылки
Открытие [ править ]
Галанин был впервые идентифицирован из экстрактов кишечника свиней в 1978 году профессором Виктором Маттом и его коллегами из Каролинского института в Швеции [13] с использованием метода химического анализа, который определяет пептиды в соответствии с его С-концевой структурой амида аланина. Галанин называется так потому, что он содержит N-концевой остаток глицина и C-концевой аланин. [14] Структура галанина была определена в 1983 году той же командой, а кДНК галанина была клонирована из библиотеки передней доли гипофиза крысы в 1987 году. [13]
Распределение тканей [ править ]
Галанин находится преимущественно в центральной нервной системе и желудочно-кишечном тракте. В центральной нервной системе самые высокие концентрации обнаруживаются в гипоталамусе , а более низкие - в коре и стволе мозга . В гипоталамусе он, например, находится в вентролатеральном преоптическом ядре, где выполняет функцию улучшения сна. В головном мозге галанин также был обнаружен в вентральной части переднего мозга и миндалевидном теле. [15] Наряду с этим, иммунная реакция на галанин в головном мозге сосредоточена в гипоталамогипофизе. [16] Галанин из желудочно-кишечного тракта наиболее богат в двенадцатиперстной кишке., с более низкими концентрациями в желудке, тонком кишечнике и толстой кишке. [17] Галанин также экспрессируется в коже, где выполняет противовоспалительные функции. [18] В частности, он был обнаружен в кератиноцитах, эккринных потовых железах и вокруг кровеносных сосудов. [18] Галанин был обнаружен в эндокринных опухолях. [19] Было обнаружено, что в клетках рака желудка галанин оказывает подавляющее действие на опухоль, но было показано, что гиперметилирование прекращает его подавляющие опухолевые свойства. [20]
Галанин - это пептид, состоящий из цепочки из 29 аминокислот (30 аминокислот у человека), полученный в результате расщепления 123-аминокислотного белка, известного как препрогаланин, который кодируется геном GAL . [5] Последовательность этого гена является высококонсервативной среди млекопитающих, показывая более 85% гомологии между последовательностями крысы, мыши, свиньи, крупного рогатого скота и человека. [12] В этих формах животных первые 15 аминокислот от N-конца идентичны, но аминокислоты различаются в нескольких положениях на C- конце белка.
Эти небольшие различия в структуре белков имеют далеко идущие последствия для их функции. Например, свиной и крысиный галанин ингибируют индуцированную глюкозой секрецию инсулина у крыс и собак, но не влияют на секрецию инсулина у людей. Это демонстрирует важность изучения эффектов галанина и других регуляторных пептидов у их аутологичных видов. [21]
Семейство белков галанинов состоит из четырех белков, из которых GAL был идентифицирован первым. Вторым был белок, связанный с сообщением галанина (GMAP), пептид из 59 или 60 аминокислот, также образованный в результате расщепления препрогаланина. [14] Два других пептида, галанин-подобный пептид (GALP) и аларин, были идентифицированы относительно недавно и оба кодируются одним и тем же геном, геном prepro GALP. GALP и аларин продуцируются различным посттранскрипционным сплайсингом этого гена. [22]
Галанин
Идентификаторы
Условное обозначение
Галанин
Pfam
PF01296
ИнтерПро
IPR008174
ПРОФИЛЬ
PDOC00673
Доступные белковые структуры:
Pfam
структуры / ECOD
PDB
RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum
краткое изложение структуры
Пептид, связанный с сообщением галанина (GMAP)
Идентификаторы
Условное обозначение
GMAP
Pfam
PF06540
ИнтерПро
IPR013068
Доступные белковые структуры:
Pfam
структуры / ECOD
PDB
RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum
краткое изложение структуры
Рецепторы [ править ]
Передача сигналов галанина происходит через три класса рецепторов, GALR1 , GALR2 и GALR3 , которые все являются частью суперсемейства рецепторов, связанных с G-белком (GPCR). Рецепторы галанина экспрессируются в центральной нервной системе , поджелудочной железе и солидных опухолях . Уровень экспрессии различных рецепторов варьируется в каждом месте, и это распределение изменяется после повреждения нейронов. [6] Эксперименты по изучению функции подтипов рецепторов включают в основном генетический нокаут.мышей. Расположение рецептора и комбинация рецепторов, которые ингибируются или стимулируются, сильно влияют на результат передачи сигналов галанина. [6]
Клинические характеристики [ править ]
Аппетит [ править ]
Инъекции галанина в боковой желудочек или непосредственно в гипоталамус вызывают потребность в еде с предпочтением поедания жиров. [19] Галанин также регулирует метаболизм глюкозы и потенциально может облегчить симптомы диабета типа II из-за его взаимодействия с инсулинорезистентностью. [23] Галанин является ингибитором секреции инсулина поджелудочной железой. [19]
Зависимость [ править ]
Галанин играет важную роль в регулировании зависимости. [24] Он участвует в многократном приеме алкоголя. [19] Наряду с пристрастием к алкоголю, галанин играет роль в зависимости от никотина и опиатов. [24]
Болезнь Альцгеймера [ править ]
Одной из патологических особенностей мозга на поздних стадиях болезни Альцгеймера является наличие разросшихся GAL-содержащих волокон, иннервирующих выжившие холинергические нейроны. [25] Другой особенностью является увеличение экспрессии рецепторов GAL и GAL, увеличение которых до 200% наблюдалось в посмертном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. [6] [22] Причина и роль этого увеличения плохо изучены. [25] [26]
Было высказано предположение, что гипериннервация способствует гибели этих нейронов и что ингибирующий эффект галанина на холинергические нейроны ухудшает дегенерацию когнитивной функции у пациентов за счет уменьшения количества ацетилхолина, доступного этим нейронам. [6] [25]
Вторая гипотеза была сформирована на основании данных, которые предполагают, что GAL участвует в защите гиппокампа от эксайтотоксического повреждения, а нейроны холинергического базального переднего мозга - от токсичности амилоида . [27]
Познавательная деятельность [ править ]
Галанин участвует в когнитивной деятельности и, как было показано, ослабляет обучение и познание. [19]
Депрессия [ править ]
Норадреналин и серотонин , два нейромедиатора, участвующие в депрессии, коэкспрессируются и модулируются галанином, что позволяет предположить, что галанин играет роль в регуляции депрессии. [15] Стимуляция рецепторов Gal1 и Gal3 приводит к депрессивному поведению, тогда как стимуляция рецептора Gal2 приводит к снижению депрессивно-подобного поведения. [15] В настоящее время одним из потенциальных механизмов этого является то, что галанин стимулирует гипоталамус-гипофиз-надпочечники, что приводит к увеличению секреции глюкокортикоидов . [15] Повышенный уровень глюкокортикоидных гормонов часто встречается у людей, страдающих депрессией. [28]
Эпилепсия [ править ]
Галанин в гиппокампе является ингибитором глутамата, но не ГАМК . Это означает, что галанин способен повышать судорожный порог [6] и, следовательно, должен действовать как противосудорожное средство . Чтобы быть конкретным, GalR1 был связан с подавлением спонтанных припадков. [29] [30] Кандидат в агонисты противоэпилептических препаратов - NAX 5055. [31] [32]
В разработке [ править ]
Было показано , что Галанин играет роль в контроле раннего послеродового развития нервной системы в спинальный ганглий (DRG). [13] Галанин-мутантных животных показывают снижение на 13% числа клеток DRG взрослых, а также снижение процента клеток , экспрессирующих 24% вещества P . Это предполагает, что потеря клеток в результате апоптоза, который обычно происходит в развивающейся DRG, регулируется галанином и что отсутствие галанина приводит к увеличению числа погибающих клеток.
Боль и нейрозащита [ править ]
Галанин играет ингибирующую роль в обработке боли [33], при этом было показано, что высокие дозы уменьшают боль. [19] Когда галанин добавляется в спинной мозг, нейропатическая боль уменьшается. [34] Наряду с этим считается, что галанин снижает повышенную возбудимость позвоночника. [34] Сенсорные нейроны все больше выделяют галанин при повреждении. [34] Считается, что увеличение концентрации галанина связано с нейропротективными причинами и приводит к усилению нейрогенеза . [19] Активация GalR2, как полагают, опосредует роль, которую галанин играет в выживании в ганглиях дорсального корешка. [33]
Родительская роль у мышей [ править ]
Отчет показал, что нейроны, экспрессирующие галанин в медиальной преоптической области мозга, отвечают за регулирование агрессии мышей-самцов по отношению к детенышам. [8]
См. Также [ править ]
Рецептор галанина
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000069482 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000024907 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ a b Evans H, Baumgartner M, Shine J, Herzog H (декабрь 1993 г.). «Геномная организация и локализация гена, кодирующего препрогаланин человека». Геномика . 18 (3): 473–7. DOI : 10.1016 / S0888-7543 (11) 80002-9 . PMID 7508413 .
^ a b c d e f g Мицукава К., Лу X, Бартфай Т. (июнь 2008 г.). «Галанин, рецепторы галанина и мишени для лекарств». Клетка. Мол. Life Sci . 65 (12): 1796–805. DOI : 10.1007 / s00018-008-8153-8 . PMID 18500647 .
^ Mechenthaler I (июнь 2008). «Галанин и нейроэндокринные оси». Клетка. Мол. Life Sci . 65 (12): 1826–35. DOI : 10.1007 / s00018-008-8157-4 . PMID 18500643 .
↑ a b Wu Z, Autry AE, Bergan JF, Watabe-Uchida M, Dulac CG (май 2014 г.). «Галаниновые нейроны в медиальной преоптической области управляют родительским поведением» . Природа . 509 (7500): 325–30. Bibcode : 2014Natur.509..325W . DOI : 10,1038 / природа13307 . PMC 4105201 . PMID 24828191 .
^ Ландстр л, Elmquist А, Т Bartfai, Langel U (2005). «Галанин и его рецепторы при неврологических расстройствах». Neuromolecular Med . 7 (1-2): 157–80. DOI : 10.1385 / NMM: 7: 1-2: 157 . PMID 16052044 . S2CID 19729607 .
^ Бергер А., Сантик Р., Хаузер-Кронбергер С., Шиллинг Ф. Х., Когнер П., Ратчек М., Гампер А., Джонс Н., Сперл В., Кофлер Б. (июнь 2005 г.). «Рецепторы галанина и галанина при раке человека». Нейропептиды . 39 (3): 353–9. DOI : 10.1016 / j.npep.2004.12.016 . PMID 15944034 . S2CID 1108702 .
↑ Ито М (сентябрь 2009 г.). «Функциональные роли нейропептидов в цепях мозжечка». Неврология . 162 (3): 666–72. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2009.01.019 . PMID 19361475 . S2CID 207245197 .
^ а б Бартфай Т. (2000). «Галанин - нейропептид, имеющий важное значение для центральной нервной системы» . Архивировано из оригинала на 2 декабря 2010 года . Проверено 19 ноября 2009 года .
^ a b c Wynick D, Thompson SW, McMahon SB (февраль 2001 г.). «Роль галанина как многофункционального нейропептида в нервной системе». Текущее мнение в фармакологии . 1 (1): 73–7. DOI : 10.1016 / S1471-4892 (01) 00006-6 . PMID 11712539 .
^ a b Hökfelt T, Tatemoto K (июнь 2008 г.). «Галанин - 25 лет с разносторонним нейропептидом». Клетка. Мол. Life Sci . 65 (12): 1793–5. DOI : 10.1007 / s00018-008-8152-9 . PMID 18500648 . S2CID 19878753 .
^ а б в г Кутеева Э, Хёкфельт Т, Варди Т, Огрен СО (2010). Hökfelt T (ред.). «Галанин, подтипы рецепторов галанина и депрессивное поведение». Experientia Supplementum . Базель: Springer. 102 : 163–81. DOI : 10.1007 / 978-3-0346-0228-0_12 . ISBN 978-3-0346-0227-3. PMID 21299068 .
^ Ch'ng JL, Christofides ND, Anand P, Gibson SJ, Allen YS, Su HC, et al. (Октябрь 1985 г.). «Распределение иммунореактивности галанина в центральной нервной системе и ответы галанин-содержащих нейрональных путей на повреждение». Неврология . 16 (2): 343–54. DOI : 10.1016 / 0306-4522 (85) 90007-7 . PMID 2417156 . S2CID 32774212 .
^ а б Бауэр Дж. У., Ланг Р., Якаб М., Кофлер Б. (2010). Hökfelt T (ред.). «Пептиды семейства галанинов в функции кожи». Experientia Supplementum . Базель: Springer. 102 : 51–9. DOI : 10.1007 / 978-3-0346-0228-0_5 . ISBN 978-3-0346-0227-3. PMID 21299061 .
^ Б с д е е г Mitsukawa K, X, Lu Bartfai T (2010). Hökfelt T (ред.). «Галанин, рецепторы галанина и мишени для лекарств». Experientia Supplementum . Базель: Springer. 102 : 7–23. DOI : 10.1007 / 978-3-0346-0228-0_2 . ISBN 978-3-0346-0227-3. PMID 21299058 .
↑ Yoon D, Bae K, Lee MK, Kim JH, Yoon KA (20.02.2018). Suzuki H (ред.). «Галанин является эпигенетически подавленным геном-супрессором опухоли в клетках рака желудка» . PLOS ONE . 13 (2): e0193275. Bibcode : 2018PLoSO..1393275Y . DOI : 10.1371 / journal.pone.0193275 . PMC 5819827 . PMID 29462183 .
^ Берсани M, Johnsen AH, Højrup P, Даннинг BE, Андрисен JJ, Holst JJ (июнь 1991). «Галанин человека: первичная структура и идентификация двух молекулярных форм». FEBS Lett . 283 (2): 189–94. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (91) 80585-Q . PMID 1710578 . S2CID 19148582 .
^ а б Ланг Р., Гундлах А.Л., Кофлер Б. (август 2007 г.). «Семейство пептидов галанина: фармакология рецепторов, плейотропные биологические действия и последствия для здоровья и болезней». Pharmacol. Ther . 115 (2): 177–207. DOI : 10.1016 / j.pharmthera.2007.05.009 . PMID 17604107 .
↑ Fang P, Yu M, Shi M, Bo P, Zhang Z (январь 2020 г.). «Регуляция метаболизма глюкозы в семействе пептидов галанина» . Границы нейроэндокринологии . 56 : 100801. DOI : 10.1016 / j.yfrne.2019.100801 . PMID 31705911 .
^ a b Genders SG, Scheller KJ, Djouma E (март 2020 г.). «Нейропептидная модуляция зависимости: фокус на галанин». Неврология и биоповеденческие обзоры . 110 : 133–149. DOI : 10.1016 / j.neubiorev.2018.06.021 . PMID 29949733 . S2CID 49486365 .
^ a b c Counts SE, Perez SE, Mufson EJ (июнь 2008 г.). "Галанин при болезни Альцгеймера: нейроингибирующее или нейропротекторное?" . Клетка. Мол. Life Sci . 65 (12): 1842–53. DOI : 10.1007 / s00018-008-8159-2 . PMC 2911017 . PMID 18500641 .
^ Counts SE, Perez SE, Ginsberg SD, De Lacalle S, Mufson EJ (май 2003 г.). «Галанин при болезни Альцгеймера». Мол. Интерв . 3 (3): 137–56. DOI : 10.1124 / mi.3.3.137 . PMID 14993421 .
^ Anacker C, Zunszain PA, Carvalho LA, Pariante CM (апрель 2011). "Глюкокортикоидный рецептор: стержень депрессии и лечения антидепрессантами?" . Психонейроэндокринология . 36 (3): 415–25. DOI : 10.1016 / j.psyneuen.2010.03.007 . PMC 3513407 . PMID 20399565 .
^ Mazarati А, Лу Х, Shinmei S, Бади-Mahdavi Н, Bartfai Т (2004). «Паттерны судорог, повреждения гиппокампа и нейрогенеза в трех моделях эпилептического статуса у мышей с нокаутом рецептора галанина типа 1 (GalR1)» . Неврология . 128 (2): 431–41. DOI : 10.1016 / j.neuroscience.2004.06.052 . PMC 1360211 . PMID 15350653 .
^ Zhang L, Robertson CR, зеленый BR, Pruess TH, White HS, Bulaj G (март 2009). «Структурные требования к липоаминокислоте в модуляции противосудорожной активности системно активных аналогов галанина» . Журнал медицинской химии . 52 (5): 1310–6. DOI : 10.1021 / jm801397w . PMC 2765488 . PMID 19199479 .
^ Bulaj G, зеленый BR, Lee HK, Robertson CR, Белый K, Чжан L, M Sochanska, Флинн С.П., Scholl Е.А., Pruess TH, Smith MD, White HS (декабрь 2008). «Разработка, синтез и характеристика высокоаффинных, системно-активных аналогов галанина с сильной противосудорожной активностью». Журнал медицинской химии . 51 (24): 8038–47. DOI : 10.1021 / jm801088x . PMID 19053761 .
↑ White HS, Scholl EA, Klein BD, Flynn SP, Pruess TH, Green BR, Zhang L, Bulaj G (апрель 2009 г.). «Разработка новых противоэпилептических препаратов: характеристика системно-активного аналога галанина NAX 5055 на моделях эпилепсии» . Нейротерапия . 6 (2): 372–80. DOI : 10.1016 / j.nurt.2009.01.001 . PMC 4402707 . PMID 19332332 .
^ a b Хобсон С.А., Бэкон А., Эллиот-Хант С.Р., Холмс Ф.И., Керр Н.С., Поуп Р. (2010). Hökfelt T (ред.). «Галанин действует как трофический фактор для центральной и периферической нервной системы». Experientia Supplementum . Базель: Springer. 102 : 25–38. DOI : 10.1007 / 978-3-0346-0228-0_3 . ISBN 978-3-0346-0227-3. PMID 21299059 .
^ a b c Сюй XJ, Hökfelt T, Wiesenfeld-Hallin Z (2010). Hökfelt T (ред.). «Галанин и механизмы боли в позвоночнике: прошлое, настоящее и будущее». Experientia Supplementum . Базель: Springer. 102 : 39–50. DOI : 10.1007 / 978-3-0346-0228-0_4 . ISBN 978-3-0346-0227-3. PMID 21299060 .
Внешние ссылки [ править ]
Галанина в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)