Как и стандарт для представления пептидов , последовательность дана от аминоконца к карбоксильному концу; также стандартным является пропуск обозначения хиральности, с предположением, что все аминокислоты находятся в своей L-форме. Сокращения являются стандартными сокращениями для соответствующих протеиногенных аминокислот , за исключением pyroGlu , которое относится к пироглутаминовой кислоте , производному глутаминовой кислоты. NH2 на карбоксильном конце указывает, что вместо того, чтобы заканчиваться как свободный карбоксилат, он заканчивается как карбоксамид .
Активность ГнРГ повышается в течение внутриутробного периода, падает на короткое время после рождения из-за воздействия плацентарных гормонов, затем снова повышается в течение первых одного-шести месяцев жизни в период, известный как минипубертат, в течение которого гонадотропины и половые стероиды способствуют развитию половых органов. [8] ГнРГ очень низок в детстве и реактивируется в период полового созревания в подростковом возрасте. В репродуктивные годы пульсовая активность имеет решающее значение для успешной репродуктивной функции, поскольку контролируется петлями обратной связи. Однако после установления беременности активность ГнРГ не требуется. Пульсирующая активность может быть нарушена гипоталамо-гипофизарным заболеванием, либо дисфункцией (т. е. подавлением гипоталамуса ), либо органическими поражениями (травмой, опухолью). Повышенный уровень пролактина снижает активность ГнРГ. Напротив, гиперинсулинемия увеличивает пульсовую активность, что приводит к беспорядочной активности ЛГ и ФСГ, как это наблюдается при синдроме поликистозных яичников (СПКЯ). При синдроме Каллмана выработка ГнРГ врожденно отсутствует .
Контроль ФСГ и ЛГ
В гипофизе ГнРГ стимулирует синтез и секрецию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и лютеинизирующего гормона (ЛГ). [9] Эти процессы контролируются размером и частотой импульсов ГнРГ, а также обратной связью от андрогенов и эстрогенов . Низкочастотные импульсы ГнРГ необходимы для высвобождения ФСГ, тогда как высокочастотные импульсы ГнРГ стимулируют импульсы ЛГ один к одному. [10]
Существуют различия в секреции ГнРГ у женщин и мужчин. У мужчин ГнРГ секретируется импульсами с постоянной частотой; однако у женщин частота импульсов меняется в течение менструального цикла, и наблюдается большой всплеск ГнРГ непосредственно перед овуляцией. [11]
Секреция ГнРГ пульсирующая у всех позвоночных, [12] и необходима для правильной репродуктивной функции. Таким образом, один гормон, ГнРГ1, контролирует сложный процесс роста фолликулов , овуляции и поддержания желтого тела у самок и сперматогенез у самцов.
нейрогормон
ГнРГ считается нейрогормоном , гормоном, который вырабатывается в определенной нервной клетке и высвобождается на ее нервном окончании . Ключевой областью для выработки ГнРГ является преоптическая область гипоталамуса, которая содержит большую часть нейронов, секретирующих ГнРГ. Нейроны ГнРГ берут начало в носу и мигрируют в мозг, где они разбросаны по всей медиальной перегородке и гипоталамусу и связаны очень длинными дендритами длиной >1 миллиметра . Они объединяются вместе, чтобы получать общий синаптический вход, процесс, который позволяет им синхронизировать высвобождение ГнРГ. [7]
Нейроны ГнРГ регулируются многими различными афферентными нейронами, использующими несколько различных трансмиттеров (включая норадреналин , ГАМК , глутамат ). Например, дофамин , по-видимому, стимулирует высвобождение ЛГ (через ГнРГ) у женщин, примированных эстрогеном и прогестероном; дофамин может ингибировать высвобождение ЛГ у женщин с удаленными яичниками. [9] Кисспептин , по-видимому, является важным регулятором высвобождения ГнРГ. [13] Высвобождение ГнРГ также может регулироваться эстрогеном . Сообщалось, что существуют нейроны, продуцирующие кисспептин , которые также экспрессируют рецептор эстрогена альфа . [14]
Другие органы
GnRH обнаружен в органах за пределами гипоталамуса и гипофиза, и его роль в других жизненных процессах плохо изучена. Например, вероятно, GnRH1 играет роль в плаценте и гонадах . GnRH и рецепторы GnRH также обнаружены в раке груди, яичников, простаты и эндометрия. [15]
Эффекты поведения
Выработка/выделение ГнРГ является одним из немногих подтвержденных примеров, в которых поведение влияет на гормоны, а не наоборот. [ необходима цитата ] Рыбы -цихлиды , которые становятся социально доминирующими, в свою очередь, испытывают повышенную регуляцию секреции ГнРГ, тогда как рыбы-цихлиды, которые социально подчинены, испытывают пониженную регуляцию секреции ГнРГ. [16] Помимо секреции, социальная среда, а также их поведение влияют на размер нейронов ГнРГ . В частности, самцы, которые более территориальны, имеют более крупные нейроны ГнРГ, чем самцы, которые менее территориальны. Различия также наблюдаются у самок, причем самки, вынашивающие икру, имеют более мелкие нейроны ГнРГ, чем самки, находящиеся на нересте или контрольные самки. [17] Эти примеры предполагают, что ГнРГ является социально регулируемым гормоном. [ необходима цитата ]
Несколько нейронных областей в лимбической системе посылают сигналы в гипоталамус для модуляции количества выработки ГнРГ и частоты импульсов. Это дает возможное объяснение того, почему психические влияния обычно влияют на женскую половую функцию. [18]
Медицинское применение
Натуральный ГнРГ ранее назначался в виде гидрохлорида гонадорелина (Фактрел) [19] и тетрагидрата диацетата гонадорелина (Цисторелин) [20] для лечения заболеваний человека. Модификации декапептидной структуры ГнРГ для увеличения периода полураспада привели к появлению аналоговых препаратов ГнРГ1 , которые либо стимулируют ( агонисты ГнРГ1 ), либо подавляют ( антагонисты ГнРГ ) гонадотропины. Эти синтетические аналоги заменили естественный гормон в клиническом применении.
Доступен обзор Cochrane, в котором изучается, могут ли аналоги ГнРГ, принимаемые до или вместе с химиотерапией, предотвратить повреждение женских яичников, вызванное химиотерапией. [23] Агонисты ГнРГ, по-видимому, эффективны для защиты яичников во время химиотерапии с точки зрения восстановления или поддержания менструального цикла, преждевременного угасания функции яичников и овуляции.
Сексуальное поведение животных
Активность ГнРГ влияет на различные виды сексуального поведения. Повышенный уровень ГнРГ облегчает сексуальные проявления и поведение у самок. Инъекции ГнРГ усиливают стимуляцию спаривания (тип ухаживания) у воробьев с белой короной . [24] У млекопитающих инъекции ГнРГ облегчают сексуальное поведение самок, как показано на примере мускусной землеройки ( Suncus murinus ), которая сокращает латентность при демонстрации крестца и вилянии хвоста в сторону самцов. [25]
Повышение уровня ГнРГ повышает уровень тестостерона у самцов сверх естественного уровня тестостерона у самцов. Инъекции ГнРГ у самцов птиц сразу после агрессивного территориального столкновения приводят к более высокому уровню тестостерона, чем тот, который наблюдается естественным образом во время агрессивного территориального столкновения. [26]
Нарушенная система ГнРГ оказывает неблагоприятное воздействие на репродуктивную физиологию и материнское поведение. По сравнению с самками мышей с нормальной системой ГнРГ, самки мышей с 30%-ным снижением нейронов ГнРГ плохо ухаживают за своим потомством. Такие мыши с большей вероятностью оставляют своих детенышей разбросанными, а не сгруппированными вместе, и им потребуется значительно больше времени, чтобы вернуть своих детенышей. [27]
Ветеринарное применение
Натуральный гормон также используется в ветеринарии для лечения крупного рогатого скота с кистозным заболеванием яичников . Синтетический аналог деслорелин используется в ветеринарном репродуктивном контроле посредством имплантата с замедленным высвобождением.
Другие имена
Как и многие гормоны, ГнРГ называли по-разному в медицинской литературе на протяжении десятилетий с тех пор, как его существование впервые было предположено. Вот они:
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000147437 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000015812 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Kochman K (2012). «Эволюция структуры гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) и его рецептора». Журнал наук о животных и кормах . 21 (1): 6. doi : 10.22358/jafs/66031/2012 .
^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1977 года". www.nobelprize.org . Nobel Media AB 2014 . Получено 24 июня 2016 .
^ ab Campbell RE , Gaidamaka G, Han SK, Herbison AE (июнь 2009 г.). «Дендродендритное связывание и общие синапсы между нейронами гонадотропин-рилизинг-гормона». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (26): 10835–40. Bibcode : 2009PNAS..10610835C. doi : 10.1073/pnas.0903463106 . PMC 2705602. PMID 19541658 .
^ «Минипубертат человеческого младенчества — окно возможностей для оценки гипогонадизма и различий в половом развитии?». Annals of Pediatric Endocrinology & Metabolism . 2020. doi :10.6065/apem.2040094.047. PMID 32615687.
^ ab Brown RM (1994). Введение в нейроэндокринологию . Кембридж, Великобритания: Cambridge University Press. ISBN978-0-521-42665-7.
^ Jayes FC, Britt JH, Esbenshade KL (апрель 1997 г.). «Роль частоты импульсов гонадотропин-рилизинг-гормона в дифференциальной регуляции гонадотропинов у свиноматок». Biology of Reproduction . 56 (4): 1012–9. doi : 10.1095/biolreprod56.4.1012 . PMID 9096885.
^ Элерс К, Халворсон Л (2013). "Гонадотропин-высвобождающий гормон (ГнРГ) и рецептор ГнРГ (ГнРГ)". Глобальная библиотека женской медицины . doi :10.3843/GLOWM.10285 . Получено 5 ноября 2014 г. .
^ Tsutsumi R, Webster NJ (17 июля 2009 г.). «Пульсация ГнРГ, реакция гипофиза и репродуктивная дисфункция». Endocrine Journal . 56 (6): 729–37. doi :10.1507/endocrj.K09E-185. PMC 4307809 . PMID 19609045.
^ Dungan HM, Clifton DK, Steiner RA (март 2006 г.). «Мини-обзор: нейроны кисспептина как центральные процессоры в регуляции секреции гонадотропин-рилизинг-гормона». Эндокринология . 147 (3): 1154–8. doi : 10.1210/en.2005-1282 . PMID 16373418.
^ Franceschini I, Lomet D, Cateau M, Delsol G, Tillet Y, Caraty A (июль 2006 г.). «Иммунореактивные клетки кисспептина преоптической области овцы и дугообразного ядра ко-экспрессируют рецептор эстрогена альфа». Neuroscience Letters . 401 (3): 225–30. doi :10.1016/j.neulet.2006.03.039. PMID 16621281. S2CID 37619383.
^ Шалли АВ (1999). «Аналоги лютеинизирующего гормона-рилизинг-гормона: их влияние на контроль онкогенеза». Пептиды . 20 (10): 1247–62. doi :10.1016/S0196-9781(99)00130-8. PMID 10573298. S2CID 37855824.
^ Чи СС, Эспиноза В.А., Иванюк А.Н., Пакан Дж.М., Гутьеррес-Ибаньес С., Уайли Д.Р., Херд П.Л. (январь 2013 г.). «Социальный статус, состояние размножения и размер сомы ГнРГ у осужденных цихлид (Cryptoheros nigrofasciatus)». Поведенческие исследования мозга . 237 : 318–24. дои : 10.1016/j.bbr.2012.09.023. PMID 23000535. S2CID 9918871.
^ White SA, Nguyen T, Fernald RD (сентябрь 2002 г.). «Социальная регуляция гонадотропин-рилизинг-гормона» (PDF) . The Journal of Experimental Biology . 205 (Pt 17): 2567–81. doi :10.1242/jeb.205.17.2567. PMID 12151363.
^ Mills EGA, O'Byrne KT, Comninos AN. Роли системы кисспептина миндалевидного тела. Semin Reprod Med. 2019 Mar;37(2):64-70. doi: 10.1055/s-0039-3400462. Epub 2019 Dec 17. PMID 31847026.
^ Drugs.com Factrel: Информация о лекарственных средствах для потребителей
^ Drugs.com Цисторелин: профессиональная информация о лекарствах FDA.
^ Comite F, Cutler GB, Rivier J, Vale WW, Loriaux DL, Crowley WF (декабрь 1981 г.). «Краткосрочное лечение идиопатического преждевременного полового созревания с помощью длительно действующего аналога лютеинизирующего гормона-рилизинг-гормона. Предварительный отчет». The New England Journal of Medicine . 305 (26): 1546–50. doi :10.1056/NEJM198112243052602. PMID 6458765.
^ Sonis WA, Comite F, Pescovitz OH, Hench K, Rahn CW, Cutler GB, Loriaux DL, Klein RP (сентябрь 1986 г.). «Биоповеденческие аспекты преждевременного полового созревания». Журнал Американской академии детской психиатрии . 25 (5): 674–9. doi :10.1016/S0002-7138(09)60293-4. PMID 3760417.
^ Chen H, Xiao L, Li J, Cui L, Huang W (март 2019 г.). «Адъювантные аналоги гонадотропин-рилизинг-гормона для профилактики преждевременной недостаточности яичников, вызванной химиотерапией, у женщин в пременопаузе». База данных систематических обзоров Cochrane . 3 (8): CD008018. doi :10.1002/14651858.cd008018.pub3. PMC 6397718. PMID 30827035.
^ Maney DL, Richardson RD, Wingfield JC (август 1997 г.). «Центральное введение гонадотропин-рилизинг-гормона II у курицы усиливает ухаживание у самки воробья». Hormones and Behavior . 32 (1): 11–8. doi :10.1006/hbeh.1997.1399. PMID 9344687. S2CID 31523984.
^ Шимл ПА, Риссман ЭФ (май 2000). «Влияние гонадотропин-рилизинг-гормонов, кортикотропин-рилизинг-гормона и вазопрессина на сексуальное поведение женщин». Гормоны и поведение . 37 (3): 212–20. doi :10.1006/hbeh.2000.1575. PMID 10868484. S2CID 133262.
^ DeVries MS, Winters CP, Jawor JM (июнь 2012 г.). «Повышение уровня тестостерона и реакция на воздействие гонадотропин-рилизинг-гормона самцами северных кардиналов (Cardinalis cardinalis) после агрессивного поведения». Hormones and Behavior . 62 (1): 99–105. doi :10.1016/j.yhbeh.2012.05.008. PMID 22613708. S2CID 5551538.
^ Brooks LR, Le CD, Chung WC, Tsai PS (2012). «Материнское поведение у трансгенных мышей с пониженной функцией рецептора фактора роста фибробластов в нейронах гонадотропин-рилизинг-гормона». Behavioral and Brain Functions . 8 : 47. doi : 10.1186/1744-9081-8-47 . PMC 3503805. PMID 22950531 .
Дальнейшее чтение
Фланаган CA, Миллар RP, Иллинг N (май 1997). «Достижения в понимании структуры рецептора гонадотропин-рилизинг-гормона и лигандных взаимодействий». Reviews of Reproduction . 2 (2): 113–20. doi :10.1530/ror.0.0020113. PMID 9414473.
Leung PC, Cheng CK, Zhu XM (апрель 2003 г.). «Многофакторная роль ГнРГ-I и ГнРГ-II в яичниках человека». Молекулярная и клеточная эндокринология . 202 (1–2): 145–53. doi :10.1016/S0303-7207(03)00076-5. PMID 12770744. S2CID 24945436.
Gründker C, Emons G (октябрь 2003 г.). "Роль гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) в раке яичников". Репродуктивная биология и эндокринология . 1 : 65. doi : 10.1186/1477-7827-1-65 . PMC 239893. PMID 14594454.
Limonta P, Moretti RM, Montagnani Marelli M, Motta M (декабрь 2003 г.). «Биология гонадотропин-рилизинг-гормона: роль в контроле роста и прогрессирования опухолей у людей». Frontiers in Neuroendocrinology . 24 (4): 279–95. doi :10.1016/j.yfrne.2003.10.003. PMID 14726258. S2CID 33327806.
Janáky T, Juhász A, Bajusz S, Csernus V, Srkalovic G, Bokser L, Milovanovic S, Redding TW, Rékási Z, Nagy A (февраль 1992 г.). «Аналоги лютеинизирующего гормона-рилизинг-гормона, содержащие цитотоксические группы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (3): 972–6. Bibcode : 1992PNAS...89..972J. doi : 10.1073 /pnas.89.3.972 . PMC 48367. PMID 1310542.
Healey SC, Martin NG, Chenevix-Trench G (ноябрь 1991 г.). "NcoI RFLP гена человеческого LHRH на хромосоме 8p". Nucleic Acids Research . 19 (21): 6059. doi :10.1093/nar/19.21.6059. PMC 329079. PMID 1682898 .
Williamson P, Lang J, Boyd Y (ноябрь 1991 г.). «Ген гонадотропин-рилизинг-гормона (Gnrh) отображается на мышиной хромосоме 14 и идентифицирует гомологичный регион на человеческой хромосоме 8». Somatic Cell and Molecular Genetics . 17 (6): 609–15. doi :10.1007/BF01233626. PMID 1767338. S2CID 41687915.
Hayflick JS, Adelman JP, Seeburg PH (август 1989). «Полная нуклеотидная последовательность гена человеческого гонадотропин-рилизинг-гормона». Nucleic Acids Research . 17 (15): 6403–4. doi :10.1093/nar/17.15.6403. PMC 318303. PMID 2671939 .
Nikolics K, Mason AJ, Szönyi E, Ramachandran J, Seeburg PH (1985). «Пролактин-ингибирующий фактор в предшественнике человеческого гонадотропин-рилизинг-гормона». Nature . 316 (6028): 511–7. Bibcode :1985Natur.316..511N. doi :10.1038/316511a0. PMID 2863757. S2CID 4276604.
Adelman JP, Mason AJ, Hayflick JS, Seeburg PH (январь 1986 г.). «Выделение гена и гипоталамической кДНК для общего предшественника гонадотропин-рилизинг-гормона и фактора, ингибирующего высвобождение пролактина у человека и крысы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (1): 179–83. Bibcode : 1986PNAS...83..179A. doi : 10.1073/pnas.83.1.179 . PMC 322815. PMID 2867548 .
Yang-Feng TL, Seeburg PH, Francke U (январь 1986). «Ген человеческого лютеинизирующего гормона-рилизинг-гормона (LHRH) расположен на коротком плече хромосомы 8 (регион 8p11.2----p21)». Somatic Cell and Molecular Genetics . 12 (1): 95–100. doi :10.1007/BF01560732. PMID 3511544. S2CID 2067940.
Seeburg PH, Adelman JP (1984). "Характеристика кДНК для предшественника человеческого лютеинизирующего гормона-рилизинг-гормона". Nature . 311 (5987): 666–8. Bibcode :1984Natur.311..666S. doi :10.1038/311666a0. PMID 6090951. S2CID 4286007.
Tan L, Rousseau P (декабрь 1982 г.). «Химическая идентичность иммунореактивного LHRH-подобного пептида, биосинтезируемого в человеческой плаценте». Biochemical and Biophysical Research Communications . 109 (3): 1061–71. doi :10.1016/0006-291X(82)92047-2. PMID 6760865.
Dong KW, Yu KL, Roberts JL (декабрь 1993 г.). «Идентификация основного сайта начала транскрипции вверх по течению для гена человеческого прогонадотропин-рилизинг-гормона, используемого в репродуктивных тканях и клеточных линиях». Молекулярная эндокринология . 7 (12): 1654–66. doi : 10.1210/mend.7.12.8145771 . PMID 8145771.
Kakar SS, Jennes L (ноябрь 1995 г.). «Экспрессия гонадотропин-рилизинг-гормона и мРНК рецептора гонадотропин-рилизинг-гормона в различных нерепродуктивных тканях человека». Cancer Letters . 98 (1): 57–62. doi :10.1016/S0304-3835(06)80010-8. PMID 8529206.
Nagy A, Schally AV, Armatis P, Szepeshazi K, Halmos G, Kovacs M, Zarandi M, Groot K, Miyazaki M, Jungwirth A, Horvath J (июль 1996 г.). «Цитотоксические аналоги лютеинизирующего гормона-рилизинг-гормона, содержащие доксорубицин или 2-пирролинодоксорубицин, производное в 500–1000 раз более мощное». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (14): 7269–73. Bibcode : 1996PNAS...93.7269N. doi : 10.1073/pnas.93.14.7269 . PMC 38972. PMID 8692981 .
Chegini N, Rong H, Dou Q, Kipersztok S, Williams RS (сентябрь 1996 г.). «Экспрессия гена гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) и рецептора ГнРГ в человеческом миометрии и лейомиомах и прямое действие аналогов ГнРГ на гладкомышечные клетки миометрия и взаимодействие со стероидами яичников in vitro». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 81 (9): 3215–21. doi :10.1210/jcem.81.9.8784072. PMID 8784072. S2CID 45976322.
Bonaldo MF, Lennon G, Soares MB (сентябрь 1996 г.). «Нормализация и вычитание: два подхода к облегчению открытия генов». Genome Research . 6 (9): 791–806. doi : 10.1101/gr.6.9.791 . PMID 8889548.
Dong KW, Yu KL, Chen ZG, Chen YD, Roberts JL (июль 1997 г.). «Характеристика множественных промоторов, направляющих тканеспецифическую экспрессию гена человеческого гонадотропин-рилизинг-гормона». Эндокринология . 138 (7): 2754–62. doi : 10.1210/endo.138.7.5249 . PMID 9202214.
Twan WH, Hwang JS, Lee YH, Jeng SR, Yueh WS, Tung YH, Wu HF, Dufour S, Chang CF (январь 2006 г.). «Наличие и наследственная роль гонадотропин-рилизинг-гормона в воспроизводстве склерактиновых кораллов Euphyllia ancora». Эндокринология . 147 (1): 397–406. doi : 10.1210/en.2005-0584 . PMID 16195400.
Внешние ссылки
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P01148 (Прогонадолиберин-1) на сайте PDBe-KB .