Proopiomelanocortin

Proopiomelanocortin (POMC) เป็นสิ่งที่เรียกว่า prohormone ซึ่งสามารถสร้างฮอร์โมนที่ใช้งานได้มากกว่าสิบชนิด prohormone ถูกสังเคราะห์ใน adenohypophysis ใน hypothalamus เช่นเดียวกับในรกและเยื่อบุผิวเพื่อแสดงฮอร์โมนที่เกี่ยวข้อง การขาด POMC ทำให้เกิดความผิดปกติของฮอร์โมนในสิ่งมีชีวิต

Proopiomelanocortin คืออะไร?

Proopiomelanocortin เป็นโปรตีนที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 241 ชนิด ในฐานะที่เป็นสารตัวเองมันไม่ได้ผลในสิ่งมีชีวิตเนื่องจากเป็นเพียงฮอร์โมนที่เรียกว่า prohormone อย่างไรก็ตามในฐานะที่เป็นฮอร์โมนโปรฮอร์โมนสามารถแบ่งออกเป็นฮอร์โมนที่ใช้งานที่สำคัญได้มากกว่า 10 ชนิดผ่านขั้นตอนกลางต่างๆ

สิ่งนี้เกิดขึ้นจากอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลง ในทางกลับกันคอนเวอร์เทสเป็นเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาสนับสนุนขั้นตอนการเปลี่ยนโปรฮอร์โมนไปเป็นสารออกฤทธิ์ ปฏิกิริยาเหล่านี้เรียกว่าโปรตีโอไลซิส จำกัด กลไกการกำกับดูแลที่ซับซ้อนในร่างกายจะแปลง proopiomelanocortin ให้เพียงพอเพื่อสร้างความเข้มข้นที่เพียงพอของฮอร์โมนเป้าหมายที่ใช้งานอยู่ POMC ถูกเข้ารหัสโดยยีนบนส่วนโครโมโซม 2p23.3

ฮอร์โมนเปปไทด์ที่ใช้งานอยู่แต่ละตัวจะถูกแยกออกจากโพรโทนินโปรโอปิโอเมลาโนคอร์ติน ดังนั้นโครงสร้างที่เปลี่ยนแปลงไปของฮอร์โมนเหล่านี้จึงถูกสื่อผ่านยีน 2p23.3 เท่านั้น การกลายพันธุ์ของยีนนี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อกระบวนการสร้างฮอร์โมนในสิ่งมีชีวิตของมนุษย์

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

ในบรรดาฮอร์โมนที่ใช้งานอยู่ 10 ชนิดที่แยกออกจาก proopiomelanocortin ได้แก่ ตัวแทนเช่น adrenocorticotropin (ACTH), ฮอร์โมนกระตุ้นการสร้างเม็ดสี, γ-lipotropin (γ-LPH) และβ-endorphin นอกจากนี้ยังมีการสร้างฮอร์โมนคอร์ติโคโทรปินเช่นเปปไทด์ระดับกลาง (CLIP) ACTH เกิดขึ้นในต่อมใต้สมองส่วนหน้าภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมนปล่อยคอร์ติโคโทรปิน (CRH)

มีหน้าที่สังเคราะห์สเตียรอยด์และกระตุ้นต่อมหมวกไตให้ผลิตคอร์ติโซนและแร่คอร์ติคอยด์ นอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นการผลิตฮอร์โมนเพศเช่นเทสโทสเตอโรนและเอสโตรเจน มันเกิดขึ้นในระดับที่สูงขึ้นเสมอในระหว่างความเครียดเนื่องจากมันมีหน้าที่ในการสร้างคอร์ติโซนฮอร์โมนความเครียด ฮอร์โมนกระตุ้นการสร้างเม็ดสี (melanocyte) ถูกสร้างขึ้นในส่วนใต้สมองและพูทาลามัสและมีหน้าที่กระตุ้นตัวรับเมลาโนคอร์ติน ในการทำเช่นนี้พวกมันควบคุมการสร้างเมลานินในเมลาโนไซต์ นอกจากนี้ยังควบคุมปฏิกิริยาของไข้และมีส่วนร่วมในการควบคุมความรู้สึกหิวและอารมณ์ทางเพศ

ฮอร์โมนกระตุ้นการสร้างเม็ดสีในทางกลับกันจะถูกสร้างขึ้นจากผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการสลายโปรโอปิโอเมลาโนคอร์ตินซึ่งเป็นβ-lipotropin β-lipotropin เองก็มีผลในการเคลื่อนย้ายไขมัน นอกจากฮอร์โมนที่กระตุ้นเซลล์สร้างเม็ดสีแล้วγ-lipotropin และ endorphins ยังเกิดจากβ-lipotropin สารเอ็นดอร์ฟินมีฤทธิ์ในการบรรเทาปวดและมีส่วนรับผิดชอบต่อความรู้สึกหิวและการพัฒนาความสุขหรือความรู้สึกสบายตัวผ่านการกระตุ้นของซิแนปส์ที่ขึ้นกับโดปามีน ด้วยเหตุนี้ prohormone proopiomelanocortin จึงมีบทบาทสำคัญในการควบคุมความหิวและเรื่องเพศสำหรับความรู้สึกเจ็บปวดเพื่อความสมดุลของพลังงานทางกายภาพน้ำหนักตัวและการกระตุ้นของเซลล์เมลาโนไซต์

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว proopiomelanocortin ถูกสร้างขึ้นใน adenohypophysis, hypothalamus, epithelia และรก prohormone หรือที่เรียกว่า POMC ถูกเข้ารหัสโดยยีนบนโครโมโซม 2 บนส่วนโครโมโซม 2p23.3 ในฐานะที่เป็นโปรฮอร์โมนอยู่ในรูปแบบที่ไม่ได้ใช้งาน ด้วยการแยกออกเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่แตกต่างกันการทำงานของร่างกายที่แตกต่างกันสามารถตอบสนองได้ซึ่งดูเหมือนจะไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกัน

อย่างไรก็ตามหาก prohormone นี้ล้มเหลวจะมีการแสดงออกถึงหน้าที่ที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตเนื่องจากในเวลาเดียวกันฮอร์โมนที่ใช้งานได้แยกออกจาก proopiomelanocortin จะหายไปหรือมีความผิดปกติในการทำงาน อย่างไรก็ตาม POMC ไม่ได้ถูกเปลี่ยนเป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ตามมาทั้งหมดในเวลาเดียวกัน ขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาของแต่ละบุคคลจะประสานกันผ่านกลไกการกำกับดูแลที่ซับซ้อน ฮอร์โมนปล่อยคอร์ติโคโทรปิน (CRH) มีหน้าที่สร้าง ACTH จาก POMC ใน adenohypophysis ตัวอย่างเช่นมันจะเริ่มทำงานในกรณีที่มีความเครียดที่เกี่ยวข้องกับความเจ็บป่วยอารมณ์ความเครียดทางร่างกายและจิตใจหรือภาวะซึมเศร้า

โรคและความผิดปกติ

การขาด proopiomelanocortin มีผลอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิต ความสมดุลของฮอร์โมนปลายน้ำทั้งหมดจะผสมกันเป็นผล ในขั้นต้นฮอร์โมนเปปไทด์ที่แยกออกจาก proopiomelanocortin จะขาดหรือแสดงข้อบกพร่องในการทำงาน

โปรฮอร์โมนที่ดัดแปลงพันธุกรรมไม่สามารถแยกฮอร์โมนเปปไทด์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ภาพทางคลินิกที่รุนแรงซึ่งเกี่ยวข้องกับการขาด proopiomelanocortin มีลักษณะเป็นโรคอ้วนมาก โรคอ้วนนี้มีมาตั้งแต่กำเนิด นอกจากนี้ผมของคนไข้ยังมีสีแดง ภาพทางคลินิกรวมถึงอาการชักจากภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ cholestasis และ hyperbilirubinemia การควบคุมน้ำหนักไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีภาวะ hyperphagia มาก (การติดอาหาร) อันเป็นผลมาจากความผิดปกติของศูนย์ความหิว ความไม่เพียงพอของต่อมหมวกไตยังพัฒนาได้เนื่องจาก glucocorticoids และแร่คอร์ติคอยด์ไม่สามารถก่อตัวได้อย่างเพียงพออีกต่อไป

โดยรวมแล้วโรคนี้จะนำไปสู่การเสียชีวิตจากภาวะตับวายหากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้รับการรักษา อย่างไรก็ตามภาพทางคลินิกที่รุนแรงนี้ไม่ค่อยมีใครสังเกตเห็น จนถึงขณะนี้มีการอธิบายทั้งหมดสิบกรณี สาเหตุของโรคนี้คือการขาด POMC เนื่องจากการกลายพันธุ์ในยีน 2p23.3 ความบกพร่องทางพันธุกรรมนี้ได้รับการถ่ายทอดมาเป็นลักษณะถอยอัตโนมัติ ความหายากของโรคนี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าการขาด POMC อย่างสมบูรณ์หรือข้อบกพร่องอย่างรุนแรงที่นำไปสู่ความล้มเหลวในการทำงานนั้นเข้ากันไม่ได้กับชีวิต ดังนั้นการกลายพันธุ์เพียงเล็กน้อยในยีนนี้ส่งผลให้มีลูกหลานที่มีชีวิต แต่พวกมันมีปัญหาสุขภาพที่รุนแรง

ในแง่ของการวินิจฉัยแยกโรคแน่นอนว่าต้องแยกโรคหลายชนิดที่เป็นผลมาจากข้อผิดพลาดด้านกฎระเบียบในระบบฮอร์โมนในภายหลัง การพิสูจน์โรคอย่างสมบูรณ์สามารถทำได้โดยการทดสอบทางพันธุกรรมเท่านั้น