thumb|right|Neuropeptid Y Neuropeptidi su male molekule slične proteinima (peptidi) koji koriste neuroni za međusobno komuniciranje. Oni su neuronski+e signalne molekule koje na specifičan način utiču na aktivnost mozga i tijela. Različiti neuropeptidi sudjeluju u širokom rasponu moždanih funkcija, uključujući analgeziju, nagradu, unos hrane, metabolizam, razmnožavanje, društveno ponašanje, učenje i pamćenje.
Mehanizam i sinteza Neuropeptidi se sintetiziraju iz velikih, neaktivnih prekursorskih proteina nazvanih prepepeptidi, koji se cijepaju u nekoliko aktivnih peptida. Prepropeptidi često stvaraju višestruke kopije istog peptida ili mnogo različitih peptida. Broj ponavljanja peptidne sekvence često se mijenjao tokom evolucije i služio je kao žarište za genetičku varijaciju.
Peptidi se sintetiziraju u somi, ulaze u sekrecijski put za prolazak kroz rER - Golgijev aparat, dalje se obrađuju, a zatim pakuju u velike vezikule sa gustom jezgrom za transport niz aksone ili dendrite. Velike vezikule s gustim jezgrom često se nalaze u svim dijelovima neurona, uključujući somu, dendrite, aksonska zadebljanja (varikoziteti) i živčane završetke, dok se male sinapdna vezikule uglavnom nalaze u grozdovima na presinapsnim lokacijama. Oslobađanje velikih i malih vezikula različito je regulirano. Neuropeptidi se oslobađaju na kalcij-ovisan način da se vežu na G-protein-receptore (GPCR). Velike vezikule gustog jezgra oslobađaju male količine neuropeptida u odnosu na sinaptičke vezikule i neurotransmitere. Neuropeptidi se odmah ne uzimaju ponovo, razgrađuju ili recikliraju i stoga su bioaktivni duži vremenski period.
Peptidogergička ekspresija u mozgu može biti vrlo selektivna i specifična. Naprimjer, kod larvi roda Drosophila, hormon eklozije (izlijeganja) ispoljava se u samo dva neurona, a SIF-amid se izražava u četiri. Za razliku od njegove selektivne ekspresije, peptidergična aktivnost može biti široka i dugotrajna. Neuropeptidi se često istodobno oslobađaju s drugim peptidima i uobičajenim neurotransmiterima. Naprimjer, vazoaktivni crijevni peptid obično se oslobađa acetilholinom.
Suprotno svojoj selektivnoj ekspresiji, peptidno delovanje može biti široko i raznoliko. Peptidi se vežu na GPCR-ove da induciraju signalne kaskade koje mijenjaju ćelijsku i sinapsnu aktivnost. Postoji i tkivno specifična obrada prekursora neuropeptida. Različita tkiva imaju prilagođene korake posttralacijske obrade koji daju strukturno i funkcijski različite peptide. Peptidi mogu uticati na ekspresiju gena, lokalni protok krvi, sinapsogenezu i morfologiju glijinih ćelija.
Receptorski ciljevi Većina neuropeptida djeluje na G-protein spregnute receptore (GPCR). Neuropeptidni-GPCR spadaju u dvije porodice: rododininsku i sekretinsku klasu. Most peptides activate a single GPCR, while some activate multiple GPCRs (e.g. AstA, AstC, DTK). Veza peptida i GPCR-a se kod životinja jako čuva. Osim očuvanih strukturnih odnosa, neke peptidno-GPCR funkcije sačuvane su i u životinjskom carstvu. Naprimjer, neuropeptidna F/neuropeptidna Y signalizacija se strukturno i funkcijski čuva između insekata i sisara.
Iako peptidi uglavnom ciljaju metabotropne receptore, postoje neki dokazi da se neuropeptidi vežu na druge ciljeve receptora. Pronađeni su penidni ionski kanali (natrijski kanali sa FMRF-amidom) kod puževa i hidre. Ostali primjeri ciljeva koji nisu GPCR uključuju: inzulinu slične peptide i tirozin-kinazne receptore u rodu Drosophila i pretkomorni natrijureterski peptid i hormon eklozije sa membranski vezanim receptorima gvanilil-ciklaze kod sisara i insekata.
Primjeri Mnoge populacije neurona imaju karakteristične biohemijske fenotipove. Naprimjer, u jednoj subpopulaciji od oko 3.000 neurona u arkuatnom jezgru hipotalamusa, koeksprimiraju se tri anoreksijska peptida: α-melanocit-stimulirajući hormon (α -MSH), pelanidnoliki galanin i kokainom i amfetaminom regulirani transkript (CART), a u drugoj potpopulaciji ispoljavaju se dva oreksijska peptida, neuropeptid Y i agouti-srodni peptid (AGRP). To nisu jedini peptidi u lučnom jezgru hipotalamusa; β-endorfin, dinnorfin, encefalin, galanin, grelin, hormon koji oslobađa hormon rasta, neurotenzin, neuromedin U i somatostatin, također se ispoljavaju u subpopulacijama njegovih lučnih neurona. Svi se ti peptidi oslobađaju se centralno i djeluju na ostale neurone na specifičnim receptorima. Neuropeptidni Y neuroni čine i klasični inhibicijski neurotransmiter GABA.
Beskičmenjaci takođe imaju mnogo neuropeptida. CCAP ima nekoliko funkcija, uključujući regulaciju otkucaja srca, a alatostatin i proktolin reguliraju unos i riskorištavanje hrane, bursikon kontrolira štavljenje kutikule, a korazonin ima ulogu u pigmentaciji kutikule i presvlačenju.
Peptidni signali imaju ulogu u obradi informacija koja se razlikuje od uobičajenih neurotransmitera, a mnogi su posebno povezani sa specifičnim ponašanjima. Naprimjer, oksitocin i vazopresin imaju upečatljive i specifične efekte na društveno ponašanje, uključujući majčino ponašanje i povezivanje parova. Slijedi popis neuroaktivnih peptida koji koegzistiraju sa drugim neurotransmiterima. Imena transmitera prikazana su podebljano.
Norepinefrin (noradrenalin).
Kod neurona grupe A2 ćelija u jezgru solitarnog trakta, norepinefrin koegzistira sa lijedećim transmiterima: Galanin Enkefalin Neuropeptid Y
GABA Somatostatin (u hipokampusu) Kolecistokinin Neuropeptid Y (u lučnonom jezgru) Acetilholin VIP Supstanca P
Dopamin Holecistokinin Neurotensin Glucagonoliki peptid-1 ( u nucleus accumbens)
Epinefrin (adrenalin) Neuropeptid Y Neurotenzin
Serotonin (5-HT) Supstanca P TRH Enkephalin
Neki neuroni stvaraju nekoliko različitih peptida. Naprimjer, vazopresin koegzistira sa dinorfinom i galaninom u magnocelularnim neuronima nadočnog jezgra i parakomornog jezgra i sa CRF (u parvoćelijskim neuronima parakomornog jezgra).
Oksitocin u nadočnom jezgru koegzistira sa encefalinom, dinorfinom, kokainom i amfetaminom reguliranim transkriptom (CART) i holecistokininom.
Reference
Vanjski linkovi
Neuropeptides Journal Neuropeptides reference website (a comprehensive neuropeptide database) Neuropeptides eBook series Neuropeptide chapter in the C. elegans Wormbook excellent, and very accessible, discussion of neuropeptide biology in C. elegans
Kategorija:Molekularna biologija Kategorija:Neurotransmiteri