Proopiomelanocortina - Proopiomelanocortin

POMC
Estructuras disponibles
PDB Búsqueda de ortólogos: PDBe RCSB
Identificadores
Alias POMC , POC, proopiomelanocortina, OBAIRH, LPH, CLIP, ACTH, NPP, MSH
Identificaciones externas OMIM : 176830 MGI : 97742 HomoloGene : 723 GeneCards : POMC
Ortólogos
Especies Humano Ratón
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (ARNm)

NM_000939
NM_001035256
NM_001319204
NM_001319205

NM_008895
NM_001278581
NM_001278582
NM_001278583
NM_001278584

RefSeq (proteína)

NP_000930
NP_001030333
NP_001306133
NP_001306134

NP_001265510
NP_001265511
NP_001265512
NP_001265513
NP_032921

Ubicación (UCSC) Crónicas 2: 25,16 - 25,17 Mb Crónicas 12: 3,95 - 3,96 Mb
Búsqueda en PubMed
Wikidata
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Neuropéptido opioide
Identificadores
Símbolo Op_neuropéptido
Pfam PF08035
InterPro IPR013532
PROSITE PDOC00964

La proopiomelanocortina ( POMC ) es un polipéptido precursor con 241 residuos de aminoácidos. POMC se sintetiza en corticotrofos de la pituitaria anterior a partir del precursor del polipéptido de 267 aminoácidos de longitud pre-pro-opiomelanocortina ( pre-POMC ), mediante la eliminación de una secuencia de péptido señal de 26 aminoácidos de longitud durante la traducción . POMC es parte del sistema central de melanocortina .

Función

POMC se corta (escinde) para dar lugar a múltiples hormonas peptídicas . Cada uno de estos péptidos está empaquetado en grandes vesículas de núcleo denso que se liberan de las células por exocitosis en respuesta a la estimulación adecuada:

Síntesis

El gen POMC se encuentra en el cromosoma 2p23.3. El gen POMC se expresa en los lóbulos anterior e intermedio de la glándula pituitaria. Este gen codifica un precursor de la hormona polipeptídica de 285 aminoácidos que se somete a un procesamiento postraduccional extenso, específico de tejido, a través de la escisión por enzimas similares a la subtilisina conocidas como convertasas prohormona . La proteína codificada se sintetiza principalmente en células corticotropas de la pituitaria anterior , donde se utilizan cuatro sitios de escisión; la adrenocorticotropina (ACTH), esencial para la esteroidogénesis normal y el mantenimiento del peso suprarrenal normal, y la β-lipotropina son los principales productos finales. Sin embargo, existen al menos ocho sitios de escisión potenciales dentro del precursor del polipéptido y, dependiendo del tipo de tejido y de las convertasas disponibles, el procesamiento puede producir hasta diez péptidos biológicamente activos implicados en diversas funciones celulares. Los sitios de escisión consisten en las secuencias Arg-Lys, Lys-Arg o Lys-Lys. Las enzimas responsables del procesamiento de péptidos POMC incluyen prohormona convertasa 1 (PC1), prohormona convertasa 2 (PC2), carboxipeptidasa E (CPE), peptidil α-amidación monooxigenasa (PAM), N- acetiltransferasa (N-AT) y prolilcarboxipeptidasa (PRCP). ).

El procesamiento de POMC implica glicosilaciones, acetilaciones y escisión proteolítica extensa en sitios que se muestra que contienen regiones de secuencias proteicas básicas. Sin embargo, las proteasas que reconocen estos sitios de escisión son específicas de tejido. En algunos tejidos, incluidos el hipotálamo , la placenta y el epitelio , se pueden utilizar todos los sitios de escisión, dando lugar a péptidos con funciones en la homeostasis del dolor y la energía , la estimulación de los melanocitos y la modulación inmunitaria. Estos incluyen varias melanotropinas , lipotropinas y endorfinas distintas que están contenidas en los péptidos adrenocorticotropina y β-lipotropina.

Está sintetizado por:

Regulación por el fotoperiodo

Los niveles de proopiomelanocortina ( pomc ) están regulados indirectamente en algunos animales por el fotoperíodo . Se refiere a las horas de luz durante un día y cambia según las estaciones. Su regulación depende de la vía de las hormonas tiroideas que está regulada directamente por el fotoperíodo. Un ejemplo son los hámsteres siberianos que experimentan cambios fisiológicos estacionales dependientes del fotoperíodo. Durante la primavera en esta especie, cuando hay más de 13 horas de luz por día, la yodotironina desyodasa 2 (DIO2) promueve la conversión de la prohormona tiroxina (T4) en la hormona activa triyodotironina (T3) mediante la eliminación de un átomo de yodo en el anillo exterior. Permite que la T3 se una al receptor de la hormona tiroidea (TR), que luego se une a los elementos de respuesta de la hormona tiroidea (TRE) en la secuencia de ADN. La secuencia promotora proximal de pomc contiene dos semisitios del receptor de tiroides 1b (Thrb): TCC-TGG-TGA y TCA-CCT-GGA, lo que indica que T3 puede ser capaz de regular directamente la transcripción de pomc . Por esta razón, durante la primavera y principios del verano, el nivel de pomc aumenta debido al aumento del nivel de T3.

Sin embargo, durante el otoño y el invierno, cuando hay menos de 13 horas de luz por día, la yodotironina desiodinasa 3 elimina un átomo de yodo que convierte la tiroxina en la triyodotironina inversa inactiva (rT3), o que convierte la triyodotironina activa en diyodotironina (T2). En consecuencia, hay menos T3 y bloquea la transcripción de pomc , lo que reduce sus niveles durante estas temporadas.

Regulación de la proopiomelanocortina por el fotoperíodo y las hormonas tiroideas

Las influencias de los fotoperíodos en cambios endocrinos biológicos similares relevantes que demuestran modificaciones de la regulación de la hormona tiroidea en humanos aún no se han documentado adecuadamente.

Derivados

derivados de proopiomelanocortina
POMC
     
γ-MSH ACTH β-lipotropina
         
  α-MSH ACORTAR γ-lipotropina β-endorfina
       
    β-MSH  

La molécula grande de POMC es la fuente de varias sustancias biológicamente activas importantes. POMC se puede escindir enzimáticamente en los siguientes péptidos :

Aunque los 5 aminoácidos N-terminales de la β-endorfina son idénticos a la secuencia de [Met] encefalina , generalmente no se cree que la β-endorfina se convierta en [Met] encefalina. En su lugar, [Met] encefalina se produce a partir de su propio precursor, proencefalina A .

La producción de β-MSH ocurre en humanos pero no en ratones o ratas debido a la ausencia del sitio de procesamiento enzimático en el POMC de roedor.

Significación clínica

Las mutaciones en este gen se han asociado con obesidad de inicio temprano , insuficiencia suprarrenal y pigmentación del cabello rojo .

Un estudio concluyó que un polimorfismo se asoció con niveles más altos de insulina en ayunas solo en los pacientes obesos . Estos hallazgos apoyan la hipótesis de que la vía de la melanocortina puede modular el metabolismo de la glucosa en sujetos obesos, lo que indica una posible interacción gen-ambiente. La variante POMC puede estar involucrada en la historia natural de la obesidad poligénica , contribuyendo al vínculo entre la diabetes tipo 2 y la obesidad.

Los pacientes sépticos tienen concentraciones plasmáticas circulantes aumentadas de POMC. Actualmente se está investigando la importancia clínica.

Perros

Una mutación por deleción común en los perros Labrador Retriever y Flat-Coated Retriever se asocia con un mayor interés en la comida y la consecuente obesidad.

Objetivo de la droga

POMC se usa como diana de un medicamento que se usa para tratar la obesidad en humanos. La combinación de bupropión y naltrexona actúa a través de las neuronas POMC hipotalámicas para disminuir el apetito.

Dos seres humanos con deficiencia de POMC han sido tratados con setmelanotide , un agonista del receptor de melanocortina-4.

Interacciones

Se ha demostrado que la proopiomelanocortina interactúa con el receptor 4 de melanocortina . Los agonistas endógenos del receptor de melanocortina 4 incluyen α-MSH , β-MSH , γ-MSH y ACTH . El hecho de que todos estos sean productos de escisión de POMC debería sugerir posibles mecanismos de esta interacción.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos

Dominio publico Este artículo incorpora  material de dominio público del sitio web del Centro Nacional de Información Biotecnológica https://www.ncbi.nlm.nih.gov/RefSeq/ . ( Colección de secuencia de referencia )