Опіоїдні пептиди

Структурна кореляція між мет-енкефаліном, опіоїдним пептидом (зліва) та морфіном, опіатним препаратом (праворуч)

Опіоїдні пептиди —нейропептиди, які зв'язуються з опіатними рецепторами в головному мозку, тобто з тими рецепторами, що зв'язують опіати (морфін та ін.), імітуючи таким чином низку ознак фармакологічної дії морфіну.[1] Відомо, що опіоїдні пептидні системи головного мозку відіграють важливу роль у мотивації, емоціях, поведінці прихильності, реакції на стрес і біль, контролі споживання їжі та корисних ефектах алкоголю та нікотину.

Ендогенні опіоїдні пептиди функціонують і як гормони, і як нейромодулятори. Такі пептиди, які служать нейромодуляторами, виробляються та виділяються нейронами і діють у головному та спинному мозку, модулюючи дії інших нейромедіаторів. Через ці два механізми ендогенні опіоїдні пептиди виробляють багато ефектів, починаючи від запобігання діареї до викликання ейфорії та полегшення болю.[2]

Першими були відкриті 2 опіоїдні пентапептиди, названі енкефалінами: метіонін (мет)-енкефалін і лейцин (лей-)-енкефалін. Пізніше були виділені інші пептиди з опіатоподібною дією, об'єднані під назвою ендорфіни, тобто ендогенні морфіни: α-, β-, γ- та δ-ендорфіни, α- та β-неоендорфіни, динорфіни А та В.[1]

Молекулярно-біологічні підходи, такі як методи рекомбінантної ДНК, показали, що ці пептиди поділяються на три категорії — енкефаліни, ендорфіни та динорфіни — які походять від трьох різних молекул-попередників.[2]

Особливий інтерес до опіоїдних пептидів пов'язаний із прагненням розробити наркотичні анальгетики, до яких не виникає звикання.[1]

Особливості

На початку досліджень ендорфіни привернули до себе увагу як речовини з вираженою опіоїдною активністю. Як і морфін, опіоїдні пептиди мають найбільш виражену знеболювальну дію і вплив на головний мозок людини, що проявляється у розвитку складного стану ейфорії з покращенням настрою. α-, β-, γ-ендорфіни у 12–100 разів більш активні, ніж такі знеболювальні речовини як енкефаліни, а найбільш активний β-ендорфін у 100—200 разів ефективніший, ніж морфін.[1]

Однак дія ендорфінів в організмі проявляється не тільки знеболювальною дією. Спектр і біологічна дія таких пептидів наступна:

  • викликають зміни поведінки, чинять заспокійливу дію на вищу нервову діяльність;[1]
  • впливають на температуру тіла;[1]
  • беруть участь у регуляції ендокринних функцій;[1]
  • впливають на процес навчання і запам'ятовування;[1]
  • виликають стан ейфорії й відхилення психічної діяльності внаслідок порушення їх обміну при шизофренії.[1]

Такі пептиди діють через опіатні рецептори, які поділяють на декілька субтипів:[1]

  • µ-(мю-)рецептори (через які опосередковуються знеболювальні ефекти, стан збудження, прилив сил, задоволення);
  • δ-(дельта-)рецептори (через них опосередковується емоційна поведінка, вплив на функцію внутрішніх органів);
  • χ-(каппа-)рецептори (взаємодія з цими рецепторами супроводжується відчуттям заспокоєння);
  • σ-(сигма-)рецептори (їх активація викликає галюцинації, відчуття тривоги, агресію);
  • ε-(іпсилон-)рецептори.

Найбільш високу густину опіатних рецепторів виявлено в лімбічній зоні головного мозку, що відповідає за процеси емоційного збудження. Поліпептиди з опіоїдними функціями були виділені також з інших органів.[1]

Ендогенні опіоїдні пептиди

Ендогенні опіоїдні пептиди та їх рецептори
Опіоїдний пептид Послідовність амінокислот Цільові опіоїдні рецептори Джерело
Енкефаліни
Лей-енкефалін YGGFL δ-опіоїдний рецептор†, μ-опіоїдний рецептор† [3][4][5]
Мет-енкефалін YGGFM δ-опіоїдний рецептор†, μ-опіоїдний рецептор† [3][4][5]
Меторфамід YGGFMRRV-NH2 δ-опіоїдний рецептор, μ-опіоїдний рецептор [3]
Пептид E YGGFMRRVGRPEWWMDYQKRYGGFL μ-опіоїдний рецептор, κ-опіоїдний рецептор [3]
Ендорфіни
α-Ендорфин YGGFMTSEKSQTPLVT μ-опіоїдний рецептор, вплив на інші рецептори невідомий [3]
β-Ендорфин YGGFMTSEKSQTPLVTLFKNAIIKNAYKKGE μ-опіоїдний рецептор†‡, δ-опіоїдний рецептор† [3][4][5][6]
γ-Ендорфин YGGFMTSEKSQTPLVTL μ-опіоїдний рецептор, вплив на інші рецептори невідомий [3]
Динорфіни
Динорфін A YGGFLRRIRPKLKWDNQ κ-опіоїдний рецептор†‡ [3][4][7]
Динорфін A1–8 YGGFLRRI κ-опіоїдний рецептор, μ-опіоїдний рецептор (частковий агоніст δ-опіоїдний рецептор) [8][9]
Динорфін B YGGFLRRQFKVVT κ-опіоїдний рецептор [3][4]
Великий динорфін YGGFLRRIRPKLKWDNQKRYGGFLRRQFKVVT κ-опіоїдний рецептор†‡ [7][10][11]
Лейморфін YGGFLRRQFKVVTRSQEDPNAYYEELFDV κ-опіоїдний рецептор [12][13][14][15]
α-Неоендорфін YGGFLRKYPK κ-опіоїдний рецептор [3][4]
β-Неоендорфін YGGFLRKYP κ-опіоїдний рецептор [3]
Ноцицептин
Ноцицептин FGGFTGARKSARKLANQ рецептори ноцецептину†‡ [3][4][16]
Ендоморфіни
Ендоморфін-1 YPWF-NH2 μ-опіоїдний рецептор [3][4]
Ендоморфін-2 YPFF-NH2 μ-опіоїдний рецептор [3][4]
† Цей символ біля рецептора вказує на те, що відповідний пептид є основним ендогенним агоністом рецептора в людини.
‡ Цей символ біля рецептора вказує на те, що відповідний пептид є ендогенним лігандом із найвищою відомою ефективністю для рецептора в людини.

Екзогенні опіоїдні пептиди

Екзорфіни включають опіоїдні харчові пептиди, такі як глютеновий екзорфін і мікробні опіоїдні пептиди, а також будь-які інші опіоїдні пептиди, чужорідні для організма господаря, які мають метаболічну ефективність для цього органзма.[17] Екзорфіни можуть бути отримані з рослин і тварин, а також молочних продуктів і деяких овочів, таких як шпинат і соя.[18]

Див. також

Примітки

  1. ↑ а б в г д е ж и к л м НЕЙРОПЕПТИДИ. Фармацевтична енциклопедія (укр.). Процитовано 17 жовтня 2024.
  2. ↑ а б Janice C Froehlich. Opioid Peptides. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/. Alcohol Health Res World. 1997;21(2):132–136.
  3. ↑ а б в г д е ж и к л м н п р Li Y, Lefever MR, Muthu D, Bidlack JM, Bilsky EJ, Polt R (February 2012). Opioid glycopeptide analgesics derived from endogenous enkephalins and endorphins. Future Medicinal Chemistry. 4 (2): 205—226. doi:10.4155/fmc.11.195. PMC 3306179. PMID 22300099, in particular Table 1: Endogenous opioid peptides.
  4. ↑ а б в г д е ж и к Toll L, Caló G, Cox BM, Chavkin C, Christie MJ, Civelli O, Connor M, Devi LA, Evans C, Henderson G, Höllt V, Kieffer B, Kitchen I, Kreek MJ, Liu-Chen LY, Meunier JC, Portoghese PS, Shippenberg TS, Simon EJ, Traynor JR, Ueda H, Wong YH (10 August 2015). опіоїдний рецепторs: Introduction. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Процитовано 20 October 2017.
  5. ↑ а б в δ receptor. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. 15 May 2017. Процитовано 28 December 2017. Principal endogenous agonists (Human) [are]
    β-endorphin (POMC, P01189), [Leu]enkephalin (PENK, P01210), [Met]enkephalin (PENK, P01210)
  6. ↑ μ receptor. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. 15 March 2017. Процитовано 28 December 2017. Comments: β-Endorphin is the highest potency endogenous ligand ...
    Morphine occurs endogenously (Poeaknapo et. al. 2004) ...
    Principal endogenous agonists (Human) [are]
    β-endorphin (POMC, P01189), [Met]enkephalin (PENK, P01210), [Leu]enkephalin (PENK, P01210)    , citing:
  7. ↑ а б κ receptor. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. 21 February 2017. Процитовано 28 December 2017. Comments: Dynorphin A and big dynorphin are the highest potency endogenous ligands ...
    Principal endogenous agonists (Human) [are]
    big dynorphin (PDYN, P01213), dynorphin A (PDYN, P01213)
  8. ↑ Dynorphin A 1–8. HMDB Version 4.0. Human Metabolome Database. 27 September 2017. Процитовано 20 October 2017. Dynorphin A (1–8) is a fraction of Dynorphin A with only Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-Arg-Arg-Ile peptide chain.
  9. ↑ Dynorphin A-(1–8): Biological activity. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Процитовано 20 October 2017.
  10. ↑ Big dynorphin: Biological activity. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Процитовано 20 October 2017. Principal endogenous agonists at κ receptor.
  11. ↑ Big dynorphin: Structure – Peptide Sequence. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. Процитовано 20 October 2017. Peptide sequence
    YGGFLRRIRPKLKWDNQKRYGGFLRRQFKVVT
  12. ↑ Schwarzer C (September 2009). 30 years of dynorphins—new insights on their functions in neuropsychiatric diseases. Pharmacology & Therapeutics. 123 (3): 353—370. doi:10.1016/j.pharmthera.2009.05.006. PMC 2872771. PMID 19481570.
  13. ↑ Dynorphin B (1-29). PubChem Compound. United States National Library of Medicine – National Center for Biotechnology Information. 23 December 2017. Процитовано 28 December 2017.
  14. ↑ Suda M, Nakao K, Yoshimasa T, Sakamoto M, Morii N, Ikeda Y, Yanaihara C, Yanaihara N, Numa S, Imura H (September 1984). Human leumorphin is a potent, kappa опіоїдний рецептор agonist. Neuroscience Letters. 50 (1–3): 49—52. doi:10.1016/0304-3940(84)90460-9. PMID 6149506. S2CID 42419724.
  15. ↑ Inenaga K, Nagatomo T, Nakao K, Yanaihara N, Yamashita H (January 1994). Kappa-selective agonists decrease postsynaptic potentials and calcium components of action potentials in the supraoptic nucleus of rat hypothalamus in vitro. Neuroscience. 58 (2): 331—340. doi:10.1016/0306-4522(94)90039-6. PMID 7908725. S2CID 24631286.
  16. ↑ NOP receptor. IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY. International Union of Basic and Clinical Pharmacology. 18 August 2017. Процитовано 28 December 2017. Natural/Endogenous Ligands
    nociceptin/orphanin FQ
  17. ↑ Leo Pruimboom, Karin de Punder. The opioid effects of gluten exorphins: asymptomatic celiac disease. J Health Popul Nutr. 2015 Nov 24;33:24. doi: 10.1186/s41043-015-0032-y.
  18. ↑ Teschemacher, H. опіоїдний рецептор Ligands Derived from Food Proteins. Current Pharmaceutical Design (англ.). Т. 9, № 16. с. 1331—1344. doi:10.2174/1381612033454856. Процитовано 17 жовтня 2024.

Посилання

Джерела