Молекулярные механизмы регуляции поведения. Нейропептиды

Июль 31, 2022

Главная
Биология
Молекулярные механизмы регуляции поведения. Нейропептиды

Содержание

2. Гормоны и нейропептиды Гормоны и нейропептиды регулируют основные формы поведения и побуждения. Имеется тесная связь между
5. Синтез нейропептидов Состоят из двух (карнозин), трех (тиролиберин) или многих (50-60) аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью.
6. Процессинг проопиомеланокортина Из проопиомеланокортина нарезаются 16K –фрагмент, АКТГ и β-липотропин. Из 16K –фрагмента - γ-меланоцитстимулирующий гормон
7. Расщепление нейропептидов 1-ангиотензинпревращающий фермент, 2-кинидаза А, 3-нейтральная эндопептидаза, 4-энкефалиназа, 5-пропилэндопептидаза, 6-экзаминопептидаза, 7-дипептидиламинопептидаза, 8-пропилдипептидиламинопептидаза
8. Особенности нейропептидной регуляции Большая продолжительность жизни НП средней и большой длины. Они удаляются из синапса медленно
9. Колокализация Секреция зависит от частоты. В НА нейронах контрасмиттер – нейропептид Y. При одиночных импульсах –
10. Тиролиберин (Общая характеристика) Тиролиберин гипоталамуса участвует в регуляции секреции тиреостимулирующего гормона. Регулируется Т3 по принципу обратной
11. Тиролиберин и поведение Общее возбуждающее и тонизирующее действие подобное амфетамину. Усиление моторной активности. Регуляция сна. Ингибирует
12. Участие рецепторов тиреолиберина в регуляции синтеза тиреоидных гормонов TRH-R1 рецептор экспрессируется в мозге и в гипофизе,
13. Нокаут гена TRH-R1 рецептора не влияет на двигательную активность мышей
14. Нокаут гена TRH-R1 рецептора увеличивает тревожность мышей Мыши с нокаутом гена TRH-R1 рецептора реже заходят в
15. Нокаут гена TRH-R1 рецептора увеличивает «депрессивность» мышей Увеличение времени неподвижности в тестах tail suspension (A) и
16. Соматостатин (Общая характеристика) Состоит из 14 а.о., формирующих кольцо и хвост. Обнаружены еще две формы соматостатин-25
17. Соматостатин и поведение Оказывает мощный ингибирующий эффект. Ингибирует секрецию тиреотропина, инсулина, паратиреоидного гормона и др. Назван
18. Вещество Р (Общая характеристика) Содержит 11 а.о. Полипептидная природа установлена в 1936 г. (его действие подавлялось
19. Распределение вещества Р в мозге
20. Субстанция Р - первичный афферентный медиатор Медиатор в маленьких униполярных нейронах спинного ганглия. Осуществляет передачу сенсорных
21. Субстанция Р и поведение Регуляция нейронов дыхательного центра. Регуляция боли. Регуляция рвотного рефлекса. Нокаут по гену
22. Морфин и его производные
23. Опиоиды (История) Самое многочисленное (>30) и самое изученное семейство нейропептидов. Оказывают сильное обезболивающее действие и вызывают
24. Опиоиды (Синтез и распределение) Источником эндорфинов является проопиомеланокортин. Источником энкефалинов – проэнкефалин А и продинорфин. Энкефалины
25. Опиоиды (Функция) Энкефалины – медиаторы в головном и спинном мозге. Гормональная их функция ограничена вследствие низкого
26. Рецепторы опиоидов Три типа рецепторов μ- δ- и κ- сопряжены с Gi белком. Эти рецепторы различаются
27. Морфин не вызывает эффектов у мышей с нокаутом μ-рецепторов
28. Механизм обезболивающего действия
29. Роль δ-рецепторов в механизме морфиновой толерантности Стимуляция δ-рецепторов оказывает слабый анальгезический эффект. δ-Рецепторы расположены на поверхности
31. Скачать презентацию

Слайд 2

Гормоны и нейропептиды
Гормоны и нейропептиды регулируют основные формы поведения и побуждения.
Имеется

тесная связь между пептидными гормонами и нейропептидами:
Многие пептиды являются одновременно гормонами на периферии и медиаторами в нервной системе.
Сигнал опосредуется через рецепторы, сопряженные с G-белками.
Регулируют стереотипные паттерны, побуждения и эмоции.
Существует взаимная регуляция между гормонами и нейропептидами.
Высокая биологическая активность.
Основное отличие: нейропептиды участвуют в синаптической передаче, а гормоны нет.

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Синтез нейропептидов
Состоят из двух (карнозин), трех (тиролиберин) или многих (50-60) аминокислотных

остатков, соединенных пептидной связью.
Синтезируются из белков предшественников или из других нейропептидов посредством прицельного протеолиза, катализируемого набором ферментов протеаз, близких по характеру действия к трипсину.
Атакуют дуплексы RR, KK, KR и RK (К-лизин, R-аргинин).
Состав нейропептидов определяется набором протеаз.

Слайд 6

Процессинг проопиомеланокортина
Из проопиомеланокортина нарезаются 16K –фрагмент, АКТГ и β-липотропин.
Из 16K –фрагмента

- γ-меланоцитстимулирующий гормон (МСГ).
Из АКТГ - α-МСГ.
Из β-липотропина - γ- липотропин, а затем β-МСГ, а также β-эндорфин, а затем γ и α-эндорфины.

Слайд 7

Расщепление нейропептидов
1-ангиотензинпревращающий фермент, 2-кинидаза А,
3-нейтральная эндопептидаза, 4-энкефалиназа,
5-пропилэндопептидаза, 6-экзаминопептидаза,
7-дипептидиламинопептидаза,
8-пропилдипептидиламинопептидаза

Слайд 8

Особенности нейропептидной регуляции
Большая продолжительность жизни НП средней и большой длины. Они

удаляются из синапса медленно диффузией или расщеплением.
Наличие высокой, часто иной, биологической активности у продуктов распада. В результате расщепления часто образуется новый нейропептид.
Большое разнообразие нейропептидов.
Сосуществование в одном и том же нейроне небелкового медиатора и нейропептида.

Слайд 9

Колокализация
Секреция зависит от частоты. В НА нейронах контрасмиттер – нейропептид Y.

При одиночных импульсах – НА, при повторяющихся – оба.
Медиатор – wiring, нейропептид – volume. ВИП усиливает секрецию и чувствительность рецепторов АХ.
Могут регулировать секрецию медиатора. Тиролиберин снижает чувствительность рецепторов серотонина.
Пролонгирование действия медиатора.

Слайд 10

Тиролиберин (Общая характеристика)
Тиролиберин гипоталамуса участвует в регуляции секреции тиреостимулирующего гормона. Регулируется

Т3 по принципу обратной связи.
В мозге около 70% тиролиберина секретируется вне гипоталамуса (кора, прилежащее ядро, ствол, спинной мозг).
Медиатор и нейромодулятор в ЦНС. Синтезируется в серотониновых нейронах. Модулятор серотониновой передачи. Снижает чувствительность серотониновых рецепторов.
Разрушается пироглутамат пептидазой.
Два рецептора, сопряженные с Gq белком (TRH-R1 и TRH-R2).

Слайд 11

Тиролиберин и поведение
Общее возбуждающее и тонизирующее действие подобное амфетамину.
Усиление моторной активности.
Регуляция

сна.
Ингибирует условную реакцию избегания.
Подавляет действие барбитуратов и этанола на сон и гипотермию.
Усиливает конвульсии.
Антидепрессантный эффект.
Снижает пищевое поведение. Анорексия.

Слайд 12

Участие рецепторов тиреолиберина в регуляции синтеза тиреоидных гормонов
TRH-R1 рецептор экспрессируется в

мозге и в гипофизе, тогда как TRH-R2 рецептор – только в мозге.
Мыши с нокаутом гена TRH-R1 рецептора характеризуются сниженным уровнем Т4 в крови и гипергликемией.
Мыши с нокаутом нокаут гена TRH-R2 рецептора имеют нормальный уровень Т4 и глюкозы.

Слайд 13

Нокаут гена TRH-R1 рецептора не влияет на двигательную активность мышей

Слайд 14

Нокаут гена TRH-R1 рецептора увеличивает тревожность мышей
Мыши с нокаутом гена TRH-R1

рецептора реже заходят в открытые рукава приподнятого крестообразного лабиринта и меньше времени проводят там по сравнению с животными дикого типа.

Слайд 15

Нокаут гена TRH-R1 рецептора увеличивает «депрессивность» мышей
Увеличение времени неподвижности в тестах

tail suspension (A) и принудительного плавания (B) у мышей с нокаутом гена TRH-R1 рецептора по сравнению с животными дикого типа.

Слайд 16

Соматостатин (Общая характеристика)
Состоит из 14 а.о., формирующих кольцо и хвост.
Обнаружены еще

две формы соматостатин-25 и -28, различающихся длиной хвоста.
Синтезируется протеолизом просоматостатина.
10% соматостатина в гипоталамусе и 90% в других структурах мозга: миндалине, передней перевентрикулярной области, лимбической системе, коре и спинальных ганглиях.
Соматостатин является комедиатором норадреналина в некоторых спинальных ганглиях.
Взаимодействует с пятью рецепторами sst1-sst5, сопряженными с Gi белком.

Слайд 17

Соматостатин и поведение
Оказывает мощный ингибирующий эффект.
Ингибирует секрецию тиреотропина, инсулина, паратиреоидного

гормона и др. Назван пангибином.
Усиливает седативный эффект и гипотермию барбитуратов.
Вызывает анальгезию.
Ингибирует секрецию слюны.
Вызывает нарушения сна.
Усиливает судорожную активность, моторную дискординацию и акинезию.
Синдром «мокрой собаки».
Депрессивное действие.

Слайд 18

Вещество Р (Общая характеристика)
Содержит 11 а.о.
Полипептидная природа установлена в 1936

г. (его действие подавлялось трипсином).
Вызывает сокращение гладкой мускулатуры, слюноотделение, гипотензию.
Медиатор черного вещества и стриатума. Экстрапирамидные моторные функции.
Синтезируется в серотониновых нейронах.
Инактивируется нейтральной металлоендопептидазой (КФ.3.4.24.11).
Рецептор нейрокинин -1 (NK1), сопряженный с Gq.

Слайд 19

Распределение вещества Р в мозге

Слайд 20

Субстанция Р - первичный афферентный медиатор
Медиатор в маленьких униполярных нейронах спинного

ганглия.
Осуществляет передачу сенсорных и болевых стимулов от внутренних органов и кожи в спиной мозг.

Слайд 21

Субстанция Р и поведение
Регуляция нейронов дыхательного центра.
Регуляция боли.
Регуляция рвотного рефлекса.
Нокаут по

гену NK1 рецептора оказывает антидепрессантное действие на мышей.
Антагонист субстанции Р, L-759274 оказывал антидепрессантный эффект в клинике.

Слайд 22

Морфин и его производные

Слайд 23

Опиоиды (История)
Самое многочисленное (>30) и самое изученное семейство нейропептидов.
Оказывают сильное обезболивающее

действие и вызывают сильную наркотическую зависимость.
Открыты в 1975 г. при поиске эндогенной субстанции, оказывающей морфиноподобное действие. Первыми были открыты мет- и лей-энкефалины, позже - β-эндорфин.
μ- и δ- рецепторы открыты в 1977 г., а κ-рецепторы – в 1981 г.

Слайд 24

Опиоиды (Синтез и распределение)
Источником эндорфинов является проопиомеланокортин.
Источником энкефалинов – проэнкефалин А

и продинорфин.
Энкефалины – широко распределены в головном и спином мозге. Эндорфины – в одной клеточной группе гипоталамуса.

Синтез энкефалинов

Распределение энкефалинов
в бледном шаре

Слайд 25

Опиоиды (Функция)
Энкефалины – медиаторы в головном и спинном мозге. Гормональная их

функция ограничена вследствие низкого времени жизни. Их концентрация в мозге выше, чем β-эндорфина.
Концентрация β-эндорфина выше на периферии. Его время жизни дольше, чем эндорфинов и он выделяется в циркуляцию. Усиливает секрецию пролактина и гормона роста, ингибирует секрецию тиролиберина.
Оказывают обезболивающее и наркотическое действие.
Обезболивающее действие β-эндорфина в 1000 раз выше, чем энкефалинов.
При введении в мозг β-эндорфин вызывает кататонию. Может вызывать каталепсию или припадки в зависимости от места введения.

Слайд 26

Рецепторы опиоидов
Три типа рецепторов μ- δ- и κ- сопряжены с Gi

белком.
Эти рецепторы различаются по сродству к опиоидам и функцией в нервной системе.
Рецепторы μ- δ- рецепторы имеют более высокое сродство к мет- и лей-энкефалинам и β-эндорфину, чем κ-рецептор.
Динорфин А имеет более высокое сродство к κ- рецептору, чем к μ- рецептору, и совсем не связывается с δ- рецептором.

Слайд 27

Морфин не вызывает эффектов у мышей с нокаутом μ-рецепторов

Слайд 28

Механизм обезболивающего действия

Слайд 29

Роль δ-рецепторов в механизме морфиновой толерантности
Стимуляция δ-рецепторов оказывает слабый анальгезический эффект.
δ-Рецепторы

расположены на поверхности больших везикул.
При стимуляции встраиваются в цитоплазматическую мембрану и образуют тандемы с μ-рецепторами.
Ингибируют μ-рецепторы.

Молекулярные механизмы регуляции поведения. Нейропептиды

Содержание

Гормоны и нейропептидыГормоны и нейропептиды регулируют основные формы поведения и побуждения.Имеется

Синтез нейропептидовСостоят из двух (карнозин), трех (тиролиберин) или многих (50-60) аминокислотных

Процессинг проопиомеланокортинаИз проопиомеланокортина нарезаются 16K –фрагмент, АКТГ и β-липотропин.Из 16K –фрагмента

Особенности нейропептидной регуляцииБольшая продолжительность жизни НП средней и большой длины. Они

КолокализацияСекреция зависит от частоты. В НА нейронах контрасмиттер – нейропептид Y.

Тиролиберин (Общая характеристика)Тиролиберин гипоталамуса участвует в регуляции секреции тиреостимулирующего гормона. Регулируется

Тиролиберин и поведениеОбщее возбуждающее и тонизирующее действие подобное амфетамину.Усиление моторной активности.Регуляция

Участие рецепторов тиреолиберина в регуляции синтеза тиреоидных гормоновTRH-R1 рецептор экспрессируется в

Нокаут гена TRH-R1 рецептора не влияет на двигательную активность мышей

Нокаут гена TRH-R1 рецептора увеличивает тревожность мышейМыши с нокаутом гена TRH-R1

Нокаут гена TRH-R1 рецептора увеличивает «депрессивность» мышейУвеличение времени неподвижности в тестах

Соматостатин (Общая характеристика)Состоит из 14 а.о., формирующих кольцо и хвост.Обнаружены еще

Соматостатин и поведениеОказывает мощный ингибирующий эффект. Ингибирует секрецию тиреотропина, инсулина, паратиреоидного

Вещество Р (Общая характеристика)Содержит 11 а.о. Полипептидная природа установлена в 1936