Proctolin

Proctolin je neuropeptid přítomný v hmyzu a korýších. Poprvé byl nalezen v Periplaneta americana, druhu švába v roce 1975. Proctolin byl extrahován ze 125 000 švábů a Edmanova degradace byla provedena na vzorku k určení sekvence aminokyselin, která je Arg-Tyr-Leu-Pro-Thr.

Proctolin byl prvním neuropeptidem hmyzu, který byl sekvenován. Starratt a Brown jej identifikovali jako viscerální svalový neurotransmiter. Nyní se však zdá, že proktolitin má mnohem více funkcí a je přítomen u mnohem více druhů.

Proctolin se vyskytuje v následujících řádech hmyzu:

Proctolin může být také přítomen v měkkýších, annelidech, desetinožcích korýších a možná i některých savcích.

Struktura proctolinu je mezi jednotlivými druhy velmi silně konzervována. Analogové Proctolinu byly syntetizovány, aby se zjistilo více o struktuře molekuly. Bylo zjištěno, že každá aminokyselina v molekule proctolinu je potřebná pro plnou aktivitu. Preferovanou konformací proctolinu je kvazicyklická struktura s tyrosylovým postranním řetězcem směřujícím ven. To je nejlepší pozice pro jeho vazbu na aktivní místo receptoru.

Bylo syntetizováno velké množství proktolitinových peptidů a nepeptidových mimetik, aby se pokusila vyrobit nové účinné insekticidy.

Proctolin není považován za klasický neurotransmiter, protože v mnoha systémech, kde je přítomen, nemění postsynaptickou vodivost. Má se za to, že proktolitin je neurohormon u korýšů a u některých druhů hmyzu. Častěji je proktolitin označován jako neuromodulátor. Je to proto, že všechny proktolitnergní systémy mění způsob přenosu impulzů přes synapsi, používají proktolitin jako kotransmiter, často s běžnějším neurotransmiterem, jako je glutamát.

Proctolin je silným stimulátorem kontrakcí řady viscerálních a kosterních svalů u hmyzu. Proctolin stimuluje kontrakce zadního střeva u P. americana, předkožky u S. gregaria a střední střeva u Diploptera punctata a L. migratoria. Proctolin také moduluje reprodukční tkáň, stimuluje kontrakce vejcovodů u P. americana, Leucophaea maderae, L. migratoria a spermathecae u L. migratoria a Rhodnius prolixus. Další funkcí proctolinu je, že u některých druhů hmyzu zrychluje srdeční tep.

Doporučujeme:  Mateřská deprivace

Proktolitinový receptor u Drosophila melanogaster byl nedávno identifikován jako receptor CG6986 spřažený s G-proteinem pro vzácná onemocnění. DNA genové sekvence byla klonována a exprimována v savčích buňkách a exprimovaný receptor byl specifický pro proktolitin. U Drosophily je tento receptor silně exprimován v hlavě, larválním zadním střevě, aortě a na neuronálních zakončeních v srdcích dospělých.

Analýzou genomu Drosophila melanogaster byl identifikován gen, který kóduje prekurzor proktolitinu, jako CG7105. Preproprotein je dlouhý 140 aminokyselin a má místa štěpení po obou stranách proktolitinové sekvence RYLPT. Předpokládá se, že signální peptidáza řeže v těchto místech štěpení za účelem vytvoření proktolitinového peptidu.

Proctolin musí být odbourán, aby nezůstal trvale vázán na receptor. To se provádí peptidázami. Prvním krokem odbourání je štěpení vazby Arg-Tyr, následované štěpením vazby Tyr-Leu. Za použití řady tkáňových homogenátů z Periplaneta americana byla identifikována rozpustná aminopeptidáza jako klíčový enzym, který rozkládá proktylin. Byl identifikován také další enzym, který štěpí vazbu Tyr-Leu.