La galanina es un neuropéptido codificado por el gen GAL , [5] que se expresa ampliamente en el cerebro, la médula espinal y el intestino de los seres humanos, así como de otros mamíferos. Señalización galanina se produce a través de tres receptores acoplados a proteína G . [6]
• regulación negativa de la proliferación de la población de células • regulación positiva de la temporización de catágena • el comportamiento de alimentación • regulación positiva de cortisol secreción • regulación positiva de la gran actividad del canal de potasio activado por calcio de conductancia • regulación de proceso metabólico de glucocorticoides • respuesta a estrés por inmovilización • la secreción de insulina • señalización de la proteína quinasa A • señalización mediada por AMPc • regulación positiva del proceso apoptótico • desarrollo del sistema nervioso • regulación negativa de la elongación del pelo de la raíz • respuesta al estrógeno • respuesta a la insulina • regulación positiva de la transcripción por la ARN polimerasa II • respuesta al fármaco • respuesta inflamatoria • regulación negativa de la proliferación de linfocitos • neuropéptido vía de señalización • regulación de la señalización actividad del receptor • G de señalización del receptor vía de la proteína acoplada
Fuentes: Amigo / QuickGO
Ortólogos
Especies
Humano
Ratón
Entrez
51083
14419
Ensembl
ENSG00000069482
ENSMUSG00000024907
UniProt
P22466
P47212
RefSeq (ARNm)
NM_015973
NM_010253 NM_001329667
RefSeq (proteína)
NP_057057
NP_001316596 NP_034383
Ubicación (UCSC)
Crónicas 11: 68,68 - 68,69 Mb
Crónicas 19: 3,41 - 3,41 Mb
Búsqueda en PubMed
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Wikidata
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Galanina
Identificadores
Número CAS
88813-36-9norte
ChemSpider
ninguno
CHEMBL
ChEMBL501079Y
Datos químicos y físicos
Fórmula
C 146 H 213 N 43 O 40
Masa molar
3 210 0,571 g · mol -1
norteY (¿qué es esto?) (verificar)
Gran parte del papel funcional de la galanina aún no se ha descubierto. La galanina participa estrechamente en la modulación e inhibición de los potenciales de acción en las neuronas . La galanina se ha implicado en muchas funciones biológicamente diversas, que incluyen: nocicepción , regulación de vigilia y sueño, cognición, alimentación, regulación del estado de ánimo, regulación de la presión arterial, también tiene roles en el desarrollo y actúa como factor trófico . [7] Las neuronas de galanina en el área preóptica medial del hipotálamo pueden regir el comportamiento de los padres. [8] La galanina está relacionada con una serie de enfermedades que incluyen la enfermedad de Alzheimer , la epilepsia y la depresión , los trastornos alimentarios , el cáncer y la adicción . [9] [10] La galanina parece tener actividad neuroprotectora ya que su biosíntesis aumenta de 2 a 10 veces con la axotomía en el sistema nervioso periférico, así como cuando se produce una actividad convulsiva en el cerebro. También puede promover la neurogénesis . [6]
La galanina es predominantemente un neuropéptido hiperpolarizante inhibidor [11] y, como tal, inhibe la liberación de neurotransmisores . La galanina a menudo se localiza conjuntamente con neurotransmisores clásicos como acetilcolina , serotonina y norepinefrina , y también con otros neuromoduladores como el neuropéptido Y , la sustancia P y el péptido intestinal vasoactivo . [12]
Descubrimiento
La galanina fue identificada por primera vez a partir de extractos intestinales porcinos en 1978 por el profesor Viktor Mutt y sus colegas del Instituto Karolinska, Suecia [13] utilizando una técnica de ensayo químico que detecta péptidos de acuerdo con su estructura de amida de alanina C-terminal. La galanina se llama así porque contiene un residuo de glicina N-terminal y una alanina C-terminal. [14] La estructura de la galanina fue determinada en 1983 por el mismo equipo, y el ADNc de la galanina se clonó de una biblioteca de pituitaria anterior de rata en 1987. [13]
Distribución de tejidos
La galanina se localiza predominantemente en el sistema nervioso central y el tracto gastrointestinal. Dentro del sistema nervioso central, las concentraciones más altas se encuentran en el hipotálamo , con niveles más bajos en la corteza y el tronco del encéfalo . En el hipotálamo, se encuentra, por ejemplo, en el núcleo preóptico ventrolateral donde tiene la función de promover el sueño. Dentro del cerebro, también se ha encontrado galanina en el prosencéfalo ventral y la amígdala. [15] Junto con esto, la reacción inmune de la galanina en el cerebro se centra en la hipotálamopituitaria. [16] La galanina gastrointestinal es más abundante en el duodeno , con concentraciones más bajas en el estómago, el intestino delgado y el colon. [17] La galanina también se expresa en la piel donde cumple funciones antiinflamatorias. [18] Específicamente, se ha encontrado en queratinocitos, glándulas sudoríparas ecrinas y alrededor de los vasos sanguíneos. [18] Se ha encontrado galanina en tumores endocrinos. [19] Dentro de las células de cáncer gástrico, se ha encontrado que la galanina tiene una función supresora de tumores, pero se ha demostrado que la hipermetilación detiene sus propiedades supresoras de tumores. [20]
Estructura
Secuencias de galanina de origen endógeno
Especies
1
6
11
dieciséis
21
26!
Cerdo
GWTLN
SAGYL
LGPHA
IDNHR
SFHDK
YGLA *
Humano
GWTLN
SAGYL
LGPHA
V G NHR
SF S DK
N GL T S **
Vaca
GWTLN
SAGYL
LGPHA
L D S HR
SF Q DK
H GLA *
Rata
GWTLN
SAGYL
LGPHA
IDNHR
SF S DK
H GL T *
* Amida C-terminal ** Ácido libre C-terminal
La galanina es un péptido que consta de una cadena de 29 aminoácidos (30 aminoácidos en los seres humanos) producida a partir de la escisión de una proteína de 123 aminoácidos conocida como preprogalanina, que está codificada por el gen GAL . [5] La secuencia de este gen está altamente conservada entre los mamíferos, mostrando más del 85% de homología entre las secuencias de rata, ratón, porcino, bovino y humano. [12] En estas formas animales, los primeros 15 aminoácidos del extremo N-terminal son idénticos, pero los aminoácidos difieren en varias posiciones del extremo C-terminal de la proteína.
Estas ligeras diferencias en la estructura de las proteínas tienen implicaciones de gran alcance en su función. Por ejemplo, la galanina porcina y de rata inhibe la secreción de insulina inducida por glucosa en ratas y perros, pero no tiene ningún efecto sobre la secreción de insulina en humanos. Esto demuestra que es fundamental estudiar los efectos de la galanina y otros péptidos reguladores en sus especies autólogas. [21]
La familia de proteínas de la galanina consta de cuatro proteínas, de las cuales GAL fue la primera en ser identificada. La segunda fue la proteína asociada al mensaje de galanina (GMAP), un péptido de 59 o 60 aminoácidos también formado a partir de la escisión de preprogalanina. [14] Los otros dos péptidos, el péptido similar a la galanina (GALP) y la alarina, se identificaron relativamente recientemente y ambos están codificados en el mismo gen, el gen prepro GALP. GALP y alarina son producidos por diferentes empalmes postranscripcionales de este gen. [22]
Galanina
Identificadores
Símbolo
Galanina
Pfam
PF01296
InterPro
IPR008174
PROSITE
PDOC00673
Estructuras proteicas disponibles:
Pfam
estructuras / ECOD
PDB
RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum
resumen de estructura
Péptido asociado al mensaje de galanina (GMAP)
Identificadores
Símbolo
GMAP
Pfam
PF06540
InterPro
IPR013068
Estructuras proteicas disponibles:
Pfam
estructuras / ECOD
PDB
RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsum
resumen de estructura
Receptores
La señalización de galanina se produce a través de tres clases de receptores, GALR1 , GALR2 y GALR3 , que forman parte de la superfamilia de receptores acoplados a proteínas G (GPCR). Los receptores de galanina se expresan en el sistema nervioso central , en el páncreas y en tumores sólidos . El nivel de expresión de los diferentes receptores varía en cada ubicación y esta distribución cambia después de una lesión en las neuronas. [6] Los experimentos sobre la función de los subtipos de receptores involucran principalmente a ratones knockout genéticos . La ubicación del receptor y la combinación de receptores que se inhiben o estimulan afectan en gran medida el resultado de la señalización de galanina. [6]
Caracteristicas clinicas
Apetito
Las inyecciones de galanina en el ventrículo lateral o directamente en el hipotálamo crean la necesidad de alimentarse, con preferencia por comer grasas. [19] La galanina también regula el metabolismo de la glucosa y potencialmente puede aliviar los síntomas de la diabetes tipo II debido a su interacción con la resistencia a la insulina. [23] La galanina es un inhibidor de la secreción pancreática de insulina. [19]
Adiccion
La galanina juega un papel en la regulación de la adicción. [24] Está involucrado en la ingesta repetida de alcohol. [19] Junto con la adicción al alcohol, se ha demostrado que la galanina desempeña un papel en la adicción a la nicotina y los opiáceos. [24]
Enfermedad de Alzheimer
Una de las características patológicas del cerebro en las últimas etapas de la enfermedad de Alzheimer es la presencia de fibras que contienen GAL demasiado crecidas que inervan las neuronas colinérgicas supervivientes . [25] Otra característica es un aumento en la expresión de los receptores GAL y GAL, en el que se han observado aumentos de hasta el 200% en cerebros post mortem de pacientes con Alzheimer. [6] [22] La causa y el papel de este aumento no se conocen bien. [25] [26]
Se ha sugerido que la hiperinervación actúa para promover la muerte de estas neuronas y que el efecto inhibidor de la galanina sobre las neuronas colinérgicas empeora la degeneración de la función cognitiva en los pacientes al disminuir la cantidad de acetilcolina disponible para estas neuronas. [6] [25]
Se ha generado una segunda hipótesis basada en datos que sugieren que GAL está involucrado en la protección del hipocampo del daño excitotóxico y las neuronas en el prosencéfalo basal colinérgico de la toxicidad amiloide . [27]
Rendimiento cognitivo
Galanin participa en el rendimiento cognitivo y se ha demostrado que debilita el aprendizaje y la cognición. [19]
Depresión
La noradrenalina y la serotonina , dos neurotransmisores implicados en la depresión, son coexpresados y modulados por la galanina, lo que sugiere que la galanina juega un papel en la regulación de la depresión. [15] La estimulación de los receptores Gal1 y Gal3 resulta en comportamientos parecidos a la depresión, mientras que la estimulación del receptor Gal2 resulta en comportamientos parecidos a la depresión reducidos. [15] Actualmente, uno de los posibles mecanismos para esto es que la galanina estimula el eje hipotálamo-pituitario-adrenal, lo que conduce a un aumento en la secreción de glucocorticoides . [15] El aumento de los niveles de hormonas glucocorticoides es común en quienes padecen depresión. [28]
Epilepsia
La galanina en el hipocampo es un inhibidor del glutamato pero no del GABA . Esto significa que la galanina es capaz de aumentar el umbral convulsivo [6] y, por lo tanto, se espera que actúe como anticonvulsivo . Para ser específicos, GalR1 se ha relacionado con la supresión de convulsiones espontáneas. [29] [30] Un candidato a fármaco antiepiléptico agonista es NAX 5055. [31] [32]
En desarrollo
Se ha demostrado que la galanina juega un papel en el control del desarrollo neural postnatal temprano del ganglio de la raíz dorsal (DRG). [13] animales galanina-mutantes muestran una disminución del 13% en el número de células DRG adultos, así como una disminución del 24% en el porcentaje de células que expresan la sustancia P . Esto sugiere que la pérdida de células por apoptosis que suele ocurrir en los GRD en desarrollo está regulada por la galanina y que la ausencia de galanina da como resultado un aumento en el número de células que mueren.
Dolor y neuroprotección
La galanina juega un papel inhibidor en el procesamiento del dolor, [33] y se ha demostrado que las dosis altas reducen el dolor. [19] Cuando se agrega galanina a la médula espinal, se reduce el dolor neuropático . [34] Junto con esto, se cree que la galanina es eficaz para reducir la hiperexcitabilidad espinal. [34] Las neuronas sensoriales liberan cada vez más galanina cuando están dañadas. [34] También se cree que un aumento en las concentraciones de galanina se debe a razones neuroprotectoras y conduce a una neurogénesis promovida . [19] Se cree que la activación de GalR2 media la función de supervivencia que desempeña la galanina en el ganglio de la raíz dorsal . [33]
Papel parental en ratones
Un informe ha indicado que las neuronas que expresan galanina en el área preóptica medial del cerebro son responsables de regular la agresión hacia las crías por parte de ratones machos. [8]
Ver también
Receptor de galanina
Referencias
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enlaces externos
Galanin en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .