BIOL1121 UNIT5 Written Assignment : グルタミン酸作動性シナプスのパラクリンシグナル伝達と内分泌かく乱物質の影響

この書面による課題にはパラクリンシグナリングを選択しました。そのプロセスと例について簡単に説明します。パラクリンシグナル伝達は、互いに接近している細胞間で局所的に作用し、細胞外マトリックスを介した拡散によって移動します（Clark et al。、2020）。細胞はリガンドと呼ばれる信号を生成して、近くの細胞に変化を引き起こし、細胞の作用を変化させます。シグナル伝達分子はパラクリン因子として知られており、パラクリンシグナル伝達のように近距離で隣接する細胞に変化を引き起こす現象をパラクリン相互作用と呼びます。

教科書で説明されているように、パラクリンシグナル伝達の例は、神経細胞間のシナプスを介したシグナル伝達です。神経細胞は、細胞体、刺激を受ける樹状突起と呼ばれるいくつかの短い分岐伸長、および神経細胞または筋細胞に信号を伝達する軸索と呼ばれる長い伸長で構成されています（Clark et al。、2020）。シナプスでは、神経伝達物質が軸索の末端から放出され、これらの神経伝達物質は次の神経細胞の樹状突起にある受容体によって受け取られます。グルタメートおよびグルタミン酸受容体は、私たちの脳で主要な役割を果たしています（Huang＆Bergles、2004）。


KEGGPATHWAYデータベースからグルタミン酸作動性シナプスを選びました。グルタメートは哺乳類の中枢神経系の主要な興奮性神経伝達物質であり、シナプス前終末のシナプス小胞にパッケージされています。シナプス後イオンチャネル型グルタミン酸受容体に作用して、シナプス間隙に放出されると、興奮性シナプス伝達を仲介します（KEGG PATHWAY。、n.d。）。マップからPKA、プロテインキナーゼA [EC：2.7.11.11]を選択しました。この経路で直接相互作用する他の分子は、サイクリックアデノシン一リン酸（cAMP）です。

サイクリックアデノシン一リン酸は、ADCY1、アデニル酸シクラーゼ1 [EC：4.6.1.1]から、グルタメート放出のフィードバック阻害によって作られます（KEGG PATHWAY。、n.d。）。 「サイクリックアデノシン一リン酸（cAMP）は、Gタンパク質共役型受容体（GPCR）の活性化によって調節され、多数の生物学的応答を仲介する一般的なセカンドメッセンジャーです」（ScienceDirect。、n.d .. para.1）。その主な作用は、タンパク質リン酸化酵素（プロテインキナーゼ）の活性化であり、これは、イオンチャネルを介したCa2 +の通過を調節するためにも使用されます（ScienceDirect。、n.d。）。

PKA分子に関連する代替経路には、Rasシグナル伝達経路、カルシウムシグナル伝達経路、cAMPシグナル伝達経路、ケモカインシグナル伝達経路などが含まれます（KEGG PATHWAY。、n.d。）。そして最後に、PKAはエキソサイトーシスによって再びグルタミン酸になります（KEGG PATHWAY。、n.d。）。

 

 

次に、PKA分子に関連する3つの疾患について説明します。

1.クッシング症候群
クッシング症候群は、時間の経過とともに体にコルチゾールホルモンが過剰に含まれている場合に発生します。特徴的な兆候のいくつかは、肩の間の脂肪のこぶ、丸い顔、肌のピンクまたは紫のストレッチマークです。また、高血圧、骨量減少、場合によっては2型糖尿病を引き起こすこともあります（Mayo Clinic。（nd）。Beuschleinetal。が実施した調査では、59の片側性腺腫のうち22でPRKACAの体細胞変異が確認されました。 （37％）明白なクッシング症候群の患者から;彼らはPKAの触媒サブユニットの遺伝的変化が人間の病気に関連していることがわかった（2014）。

2.マクロ血小板減少症
マクロ血小板減少症は、遺伝性血小板減少症の最も重要なサブグループであり、血中の血小板数の減少を特徴とする血液障害です（Manchev et al。、2014）。プロテインキナーゼCAMP活性化触媒サブユニットガンマは血小板生合成の新しい中心的アクターであり、その突然変異は血小板減少症に関連する巨大な血小板を伴う遺伝性血小板減少症を引き起こします（Manchev et al。、2014）。

3.両側性大結節性副腎過形成
PKAをコードする17q22–24に位置するPRKAR1A遺伝子の不活性化変異は、原発性色素性結節性副腎皮質疾患を引き起こし、カーニー複合体の多発性内分泌腺腫症候群はしばしばクッシング症候群を引き起こします（Bourdeau et al。、2006）。

 

最後に、内分泌かく乱物質について説明し、内分泌かく乱物質の作用機序の概要を説明します。

天然および人工の両方の多くの化学物質は、体のホルモンを模倣または妨害する可能性があります。それは内分泌かく乱物質と呼ばれています（国立環境衛生科学研究所、n.d。）。内分泌かく乱物質は、ペットボトルや容器、金属製の食品缶のライナー、洗剤、難燃剤、食品、おもちゃ、化粧品、農薬など、多くの日用品に含まれていることがよくあります。そして私達は私達の体のこれらの化学物質を食事、空気、皮膚、そして水を通して取り入れます（）。

ダイオキシン、PCB、PBB、農薬などのEDCには、塩素や臭素によるハロゲン基の置換が含まれていることがよくあります。それらはしばしば天然のステロイドホルモンを模倣し、EDCが類似体または拮抗薬としてステロイドホルモン受容体と相互作用することを可能にします（Diamanti-Kandarakis、et al。、2009）。ステロイドホルモンには、コルチコステロイド、エストロゲン、テストステロンなどが含まれますが、EDCへの曝露レベルが非常に低い場合でも、特に重要な発達期間中に曝露が発生した場合、内分泌または生殖の異常を引き起こす可能性があります（Diamanti-Kandarakis、et al。、2009）。

では、内分泌かく乱物質の影響をどのように制限できるでしょうか。自然の内分泌かく乱物質は、人体が対処できる範囲で抑制されていると思います。重要なのは、人間が作り出した内分泌かく乱物質の影響をどのように減らすかです。化学物質に含まれる内分泌かく乱物質への曝露を減らすために、私たちが触れるもの、食べるもの、飲むものを可能な限り天然素材から選択することが不可欠です。たとえば、他の商品よりも高価な場合でも、成長促進ホルモンを使用しない有機食品や肉を選択することができます。

 

参考文献

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Manchev, V. T., Hilpert, M., Berrou, E., Elaib, Z., Aouba, A., Boukour, S., ... & Raslova, H. (2014). A new form of macrothrombocytopenia induced by a germ-line mutation in the PRKACG gene. Blood, The Journal of the American Society of Hematology, 124(16), 2554-2563. Retrieved from https://ashpublications.org/blood/article/124/16/2554/33224/A-new-form-of-macrothrombocytopenia-induced-by-a

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출처: https://ohanagon.tistory.com/328 [우주인 하나]