Глюкагон

Глюкагон впервые был обнаружен в коммерческих препаратах инсулина еще в 1923 г., однако только в 1953 г. венгерский биохимик Ф. Штрауб получил этот гормон в гомогенном состоянии. Глюкагон синтезируется в основном в α-клетках панкреатических островков поджелудочной железы, а также в ряде клеток кишечника (см. далее). Он представлен одной линейно расположенной полипептидной цепью, в состав которой входит 29 аминокислотных остатков в следующей последовательности:

Первичная структура глюкагонов человека и животных оказалась идентичной; исключение составляет только глюкагон индюка, у которого вместо аспарагина в положении 28 содержится серин. Особенностью структуры глюкагона является отсутствие дисульфидных связей и цистеина. Глюкагон образуется из своего предшественника проглюкагона, содержащего на С-конце полипептида дополнительный октапептид (8 остатков), отщепляемый в процессе постсинтетического протеолиза. Имеются данные, что у проглюкагона, так же как и у проинсулина, существует предшественник – препроглюкагон (мол. масса 9000), структура которого пока не расшифрована.

По биологическому действию глюкагон, как и адреналин, относятся к гипергликемическим факторам, вызывает увеличение концентрации глюкозы в крови главным образом за счет распада гликогена в печени. Органами-мишенями для глюкагона являются печень, миокард, жировая ткань, но не скелетные мышцы. Биосинтез и секреция глюкагона контролируются главным образом концентрацией глюкозы по принципу обратной связи. Таким же свойством обладают аминокислоты и свободные жирные кислоты. На секрецию глюкагона оказывают влияние также инсулин и инсулиноподобные факторы роста.

В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток , образовавшийся глю-кагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний, являясь универсальным эффектором внутриклеточных ферментов, активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу. Фосфорили-рование первого фермента способствует формированию активной гликоген-фосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо—1-фосфата (см. главу 10), в то время как фосфорилирование гликогенсинта-зы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена. Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови.

Гипергликемический эффект глюкагона обусловлен, однако, не только распадом гликогена. Имеются бесспорные доказательства существования глюконеогенетического механизма гипергликемии, вызванной глюкагоном. Установлено, что глюкагон способствует образованию глюкозы из промежуточных продуктов обмена белков и жиров. Глюкагон стимулирует образование глюкозы из аминокислот путем индукции синтеза ферментов глюконеогенеза при участии цАМФ, в частности фосфоенолпируваткарбок-сикиназы – ключевого фермента этого процесса. Глюкагон в отличие от адреналина тормозит гликолитический распад глюкозы до молочной кислоты, способствуя тем самым гипергликемии. Он активирует опосредованно через цАМФ липазу тканей, оказывая мощный липолитический эффект. Существуют и различия в физиологическом действии: в отличие от адреналина глюкагон не повышает кровяного давления и не увеличивает частоту сердечных сокращений. Следует отметить, что, помимо панкреатического глюкагона, в последнее время доказано существование кишечного глюкагона, синтезирующегося по всему пищеварительному тракту и поступающего в кровь. Первичная структура кишечного глюкагона пока точно не расшифрована, однако в его молекуле открыты идентичные N-концевому и среднему участкам панкреатического глюкагона аминокислотные последовательности, но разная С-концевая последовательность аминокислот.

Таким образом, панкреатические островки, синтезирующие два противоположного действия гормона – инсулин и глюкагон, выполняют ключевую роль в регуляции обмена веществ на молекулярном уровне.

Глюкагон — Glucagon

Глюкагон является пептидный гормон , произведенный альфа — клетками в поджелудочной железе . Он работает , чтобы повысить концентрацию глюкозы и жирных кислот в крови, и считается основной катаболический гормон организма. Он также используется в качестве лекарственного средства для лечения ряда заболеваний. Его действие противоположно инсулину , что приводит к снижению внеклеточной глюкозы.

Поджелудочная железа вырабатывает глюкагон , когда концентрация инсулина (и косвенно глюкозы) в крови падает слишком низко. Глюкагон вызывает печень преобразовывать сохраненный гликоген в глюкозу , которая поступает в кровоток. Высокие уровни глюкозы крови, с другой стороны, стимулируют высвобождение инсулина. Инсулин позволяет глюкозе должны быть приняты и использованы инсулин-зависимых тканей. Таким образом, глюкагон и инсулин является частью системы обратной связи , которая держит уровни глюкозы в крови стабильны. Глюкагон увеличивает расход энергии и повышается в условиях стресса. Глюкагон принадлежит секретину семейству гормонов.

содержание

• 1 Функция
• 2 Механизм действия
• 3 Физиология
  • 3,1 Производство
  • 3.2 Регулирование
• 4 Структура
• 5 Патология
• 6 История
  • 6.1 Морфологические
• 7 Смотрите также
• 8 Ссылки

функция

Глюкагон как правило , повышает концентрацию глюкозы в крови путем содействия глюконеогенеза и гликогенолиза . Глюкагон также снижает синтез жирных кислот в жировой ткани и печени, а также содействие липолиз в этих тканях, что приводит к их , чтобы освободить жирные кислоты в оборот , где они могут быть катаболизм для получения энергии в тканях , таких как скелетные мышцы , когда это требуется.

Глюкоза накапливается в печени в виде полисахарида гликогена, который представляет собой глюкан (полимер состоит из молекул глюкозы). Клетки печени ( гепатоциты ) имеют рецепторы глюкагона . Когда глюкагон связывается с рецепторами глюкагона, клетка печени преобразовывать гликоген в отдельные молекулы глюкозы и выпустить их в кровоток, в процессе , известном как гликогенолиз . Поскольку эти магазины становятся истощенными, глюкагон затем стимулирует печень и почки , чтобы синтезировать дополнительные глюкозы путем глюконеогенеза . Глюкагон выключает гликолиз в печени, в результате чего гликолиза промежуточных быть курсировал в глюконеогенез.

Глюкагон также регулирует скорость продукции глюкозы через липолиз . Глюкагон вызывает липолиз в организме человека в условиях подавления инсулина (например, сахарный диабет типа 1 ).

Производство Глюкагона по- видимому, зависят от центральной нервной системы через пути еще предстоит определить. В беспозвоночных животных, стебельчатый глаз удаление было сообщено повлиять на глюкагон производства. Вырезание стебельчатого глаза в молодой раке производит глюкагон-индуцированной гипергликемию.

Механизм действия

Глюкагон связывается с рецептором глюкагона , в белок-связанных рецепторов G , расположенный в плазматической мембране . Изменение конформации рецептора в активации G белков , а гетеротримерных белка с α, бета и гамма субъединицы. Когда белок G взаимодействует с рецептором, она претерпевает конформационные изменения , что приводит к замене ВВП молекулы , которая была связана с -субъединицей с GTP молекулой. Эта замена приводит к отпусканию -субъединицы от р и у субъединиц. Альфа — субъединицы специфически активирует следующий ферментом в каскаде, аденилатциклазы .

Аденилатциклаза производит циклический аденозин монофосфат (АМФ циклический или цАМФ), который активирует протеинкиназы A (цАМФ-зависимой протеинкиназы). Этот фермент, в свою очередь, активирует киназы фосфорилазы , которая затем фосфорилирует гликогенфосфорилазы Ь (PYG б), превращая его в активную форму , которая называется фосфорилазы а (PYG а). Фосфорилазы а является ферментом , ответственным за выпуск глюкозо-1-фосфата из гликогена полимеров.

Кроме того, согласованное управление гликолиза и глюконеогенеза в печени регулируется фосфорилирования ферментов, которые катализируют образование мощного активатора гликолиза под названием фруктоза-2,6-бисфосфат. Фермент протеинкиназа А (ПКА), который был стимулирован каскадом, инициированного глюкагоном также фосфорилирует одну серина остаток бифункциональной полипептидной цепи, содержащей как ферменты, фруктозо-2,6-бифосфатазов и фосфофруктокиназу-2. Эта ковалентная фосфорилирование инициируется глюкагон активирует первое и ингибирует последнего. Это регулирует реакцию катализирующей фруктозы-2,6-бисфосфат (мощный активатор фосфофруктокиназы-1, фермент, который является основным регуляторным шагом гликолиза) путем замедления скорости ее формирования, тем самым ингибируя поток гликолиза пути и позволяя глюконеогенез преобладать. Этот процесс является обратимым в отсутствие глюкагона (и, таким образом, присутствие инсулина).

Глюкагон стимуляция РКА также инактивирует фермент гликолиза пируват — киназы в гепатоцитах.

физиология

производство

Гормон синтезируется и секретируется из альфа — клеток (А-клеток) в островках Лангерганса , которые расположены в эндокринной части поджелудочной железы. Производство, которое в противном случае Freerunning, подавляется / регулируется инсулином из соседних бета — клеток. ( На самом деле, ГАМК является химический сигнал блокировки , который предотвращает одновременное производство инсулина и глюкагона в поджелудочной железе. Оно изготовлено панкреатических клеток ß в то же время инсулина производится. Это предотвращает альфа клетки от быть включен).

Когда уровень сахара в крови падает, выработка инсулина падает и более глюкагона производится. У грызунов альфа-клетки расположены в наружном ободе островка. Структура человеческого островка значительно меньше сегрегации, и альфа-клетки распределены по всему островку в непосредственной близости от беты-клеток. Глюкагон также производятся альфа-клетки в желудке.

Недавние исследования показали, что производство глюкагона может также иметь место вне поджелудочной железы, с кишкой является наиболее вероятным местом Extrapancreatic синтеза глюкагона.

регулирование

Секреция глюкагона стимулируется:

• гипогликемия
• Эпинефрин ( с помощью & beta ; 2 & alpha ; 2, & alpha ; 1, и адренергических рецепторов)
• Аргинин
• Аланин (часто от мышц , полученных пируват / глутамата переаминирования (см аланинаминотрансфераза реакции).
• Ацетилхолин
• Холецистокинин
• Желудочный ингибирующий полипептид

Секреция глюкагона ингибируется:

Состав

Полипептид имеет молекулярную массу от 3485 дальтона . Глюкагон является пептид (не стероид ) гормона.

Глюкагон генерируется из расщепления проглюкагона по пропротеину конвертазы 2 в панкреатических островках α клеток. В кишечных L клеток , проглюкагон расщепляется на альтернативные продукты глицентин , GLP-1 (ые эндогенный ), ПУ-2 и GLP-2 (способствуют росту кишечника).

патология

Аномально повышенные уровни глюкагона может быть вызваны панкреатическими опухолями , такие как глюкагономы , симптомы которых включают necrolytic миграционной эритему , снижение аминокислот и гипергликемию . Это может произойти в одиночку или в контексте множественной эндокринной неоплазии типа 1

Повышенные глюкагон является основным фактором гипергликемии кетоацидоз при сахарном диабете не диагностированной или плохо леченных 1 -го типа. Как не бета — клетки перестают функционировать, инсулин и поджелудочной железы ГАМК больше не присутствуют , чтобы подавить вывод Freerunning глюкагона. В результате, глюкагон высвобождаются из альфа — клеток в максимуме, что приводит к быстрому разрушению гликогена в глюкозу и быстро кетогенез. Было установлено , что подмножество взрослых с диабетом 1 -го типа занимает 4 раза дольше на среднее приблизиться к кетоацидозу при введении соматостатина (ингибирует продукцию глюкагона) без инсулина. Ингибирование глюкагона была популярной идея лечения диабета, однако некоторые из них предупреждали , что делать это приведет к возникновению хрупкого диабета у пациентов с достаточной стабильной глюкозы в крови.

Отсутствие альфа — клеток (и , следовательно , глюкагон) , как полагают, является одним из основных влияний в чрезвычайной изменчивости уровня глюкозы в крови в установке общей панкреатэктомии .

история

В 1920 — х годах, Кимбалл и Мурлин изучали панкреатические экстракты и обнаружили дополнительное вещество с гипергликемией свойств. Они описали глюкагон в 1923. аминокислотную последовательность глюкагона была описана в конце 1950 — х годов. Более полное понимание его роли в физиологии и патологии не была создана до 1970 — х годов, когда конкретный радиоиммунологическое был разработан.

Этимология

Кимбалл и Мурлин ввел термин глюкагон в 1923 году , когда они первоначально назвали субстанция, Gluc новления агон ист.

Глюкагон это белок

• Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Реголит
• Параиба

Смотреть что такое «Глюкагон» в других словарях:

Глюкагон — Действующее вещество ›› Глюкагон* (Glucagon*) Латинское название Glucagon АТХ: ›› H04AA01 Глюкагон Фармакологическая группа: Глюкагон и его аналоги Нозологическая классификация (МКБ 10) ›› E16.2 Гипогликемия неуточненная ›› K94* Диагностика… … Словарь медицинских препаратов

ГЛЮКАГОН — ГЛЮКАГОН, гормон животных и человека, вырабатываемый поджелудочной железой. Стимулирует расщепление в печени запасного углевода гликогена и тем самым повышает содержание глюкозы в крови … Современная энциклопедия

ГЛЮКАГОН — гормон человека и животных, вырабатываемый поджелудочной железой. Стимулирует расщепление в печени запасного углевода гликогена и тем самым повышает содержание глюкозы в крови. По химической природе полипептид … Большой Энциклопедический словарь

глюкагон — сущ., кол во синонимов: 1 • гормон (126) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

глюкагон — Гормон, вырабатываемый α клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, вызывающий распад гликогена в печени [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN glucagon … Справочник технического переводчика

Глюкагон — ГЛЮКАГОН, гормон животных и человека, вырабатываемый поджелудочной железой. Стимулирует расщепление в печени запасного углевода гликогена и тем самым повышает содержание глюкозы в крови. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

глюкагон — гормон человека и животных, вырабатываемый поджелудочной железой. Стимулирует расщепление в печени запасного углевода гликогена и тем самым повышает содержание глюкозы в крови. По химической природе полипептид. * * * ГЛЮКАГОН ГЛЮКАГОН, гормон… … Энциклопедический словарь

глюкагон — (гр. glykys сладкий + gonos рождение) гормон поджелудочной железы, участвующий в качестве антагониста другого её гормона инсулина в регуляции углеводного обмена в организме человека и животных; стимулируя распад гликогена, повышает содержание… … Словарь иностранных слов русского языка

глюкагон — glucagon глюкагон. Пептидный гормон, вырабатываемый альфа клетками поджелудочной железы, состоит из 29 аминокислотных остатков; Г. является физиологическим антагонистом инсулина , повышая уровень глюкозы в крови за счет распада… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

ГЛЮКАГОН — (glucagon) гормон, вырабатываемый поджелудочной железой; повышает содержание сахара в крови, оказывая таким образом действие, противоположное действию инсулина. Глюкагон применяется в инъекциях для устранения диабетической гипогликемии у больных… … Толковый словарь по медицине