Erythropoietin (EPO) Eigenschaften, Produktion, Funktionen

Der Erythropoietin, Hemopoietin oder Epo Es handelt sich.

Dieses Protein ist einer der verschiedenen Wachstumsfaktoren, die die hämatopoetischen Prozesse kontrollieren, durch die sie gebildet werden, aus einer kleinen Gruppe von Pluripotentialstammzellen, den im Blut gefundenen Zellen. Das heißt, myeloide und lymphoide Linienzellen.

Schema zur Darstellung der Hämopoese, bei der der Prozess der Bildung von Erythrozyten oder Erythropoese enthalten ist, wobei Erythropoietin handelt (Quelle: OpenStax College [CC von 3).0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/bis/3.0)] über Wikimedia Commons)

Seine Bedeutung liegt in der funktionellen Bedeutung, die Zellen haben, die dazu beitragen.

Erythropoietin war der erste Wachstumsfaktor, der (1985) kloniert wurde, und derzeit seine Verwaltung für die erfolgreiche Anämiebehandlung, die durch Nierenfehler erzeugt wurde, wird von der American Drug and Food Administration (FDA) (FDA) zugelassen,.

Die Vorstellung, dass die Erythropoese durch einen humoralen Faktor (löslicher Faktor im Kreislauf) kontrolliert wird Tiere.

Es dauerte jedoch erst 1948, als Bonsidorff und Jalavist.

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Eigenschaften

Erythropoietin ist ein Protein aus der Glykoproteinfamilie. Es ist stabil zu Säure -pH und hat ungefähr 34 kDa -Molekulargewicht.

Es hat ungefähr 193 Aminosäuren, die eine hydrophobe N-terminale Region von 27 Abfällen enthalten, die durch die Co-translationale Verarbeitung beseitigt wird. Und ein Argininrest in Position 166, der ebenfalls verloren geht.

In seiner Struktur ist die Bildung von zwei Disulfurbrücken zwischen den in den Positionen 7-161 und 29-33 vorhandenen Cysteinabfällen zu sehen, die mit ihrem Betrieb verbunden sind. Es sind mehr oder weniger als 50% der Alpha -Propeller, die anscheinend an der Bildung einer Region oder eines kugelförmigen Teils beteiligt sind.

Es verfügt über 40% Kohlenhydrate, die durch drei Ketten von Oligosacchariden N-Einheiten zu verschiedenen Asparaginsäure (ASP) und einer Kette O-United zu einem Serinrest (SER) dargestellt werden, dargestellt. Diese Oligosaccharide sind hauptsächlich erfunden.

Die EPO -Kohlenhydratregion erfüllt mehrere Rollen:

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- Es ist wichtig für die biologische Aktivität.

- Es schützt vor Verschlechterung oder Schäden, die durch sauerstofffreie Radikale verursacht werden.

- Oligosaccharidenketten sind für die reife Proteinsekretion erforderlich.

Beim Menschen befindet sich das Gen, das dieses Protein codiert, in der Mitte des langen Arms von Chromosom 7 in der q11-Q22-Region; Es befindet sich in einer einzigen Kopie in einer 5 -Region.4KB und fünf Exons und vier Introns. Homologische Studien zeigen, dass ihre Sequenz 92% Identität mit denen anderer Primaten und 80% mit denen einiger Nagetiere aufweist.

Produktion

Im Fötus

Während der fetalen Entwicklung wird Erythropoietin hauptsächlich in der Leber produziert, aber es wurde festgestellt, dass im selben Stadium das Gen, das für dieses Hormon kodiert.

Im Erwachsenen

Nach der Geburt wird das Hormon im Wesentlichen in den Nieren erzeugt, in denen alle postnatalen Stadien in Betracht gezogen werden könnten. Insbesondere durch die Kortexzellen und die Oberfläche der Nierenkorpuskeln.

Die Leber beteiligt sich auch an der Produktion von Erythropoietin in den postnatalen Stadien, in denen mehr oder weniger 20% des gesamten im Umlaufs des gesamten EPO ausgeschieden werden.

Andere "extra Nieren" -Gane, in denen die Erythropoietinproduktion nachgewiesen wurde.

Es ist auch bekannt.

Erythropoietin -Produktionsregulierung

Die Erythropoietinproduktion wird nicht direkt durch die Menge der roten Blutkörperchen im Blut kontrolliert, sondern durch die Versorgung mit Sauerstoff in Geweben. Ein Sauerstoffmangel in den Geweben stimuliert die Produktion von EPO und seinen Rezeptoren in Leber und Nieren.

Diese Aktivierung der durch Hypoxie vermittelten Genexpression ist das Produkt der Aktivierung des Weges einer Familie von Transkriptionsfaktoren Hypoxie-induzierbarer Faktor 1).

Hypoxie induziert also die Bildung vieler Proteinkomplexe, die unterschiedliche Funktionen bei der Aktivierung der Erythropoietin -Expression erfüllen und die direkt oder indirekt mit Faktoren verbunden sind.

Andere stressige Faktoren wie Hypoglykämie (geringe Blutzuckerkonzentration), intrazelluläres Calcium oder das Vorhandensein reaktiver Sauerstoffspezies auslösen auch den HIF-1-Weg.

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Wirkmechanismus

Der Wirkungsmechanismus von Erythropoietin ist recht komplex und hängt hauptsächlich von seiner Fähigkeit ab, verschiedene Signalwasserfälle zu stimulieren, die an der Zellproliferation beteiligt sind, die wiederum mit der Aktivierung anderer Faktoren und Hormone zusammenhängen.

Im menschlichen Körper eines gesunden Erwachsenen gibt es ein Gleichgewicht zwischen der Produktion und der Zerstörung von roten Blutkörperchen oder Erythrozyten, und das EPO beteiligt sich an der Aufrechterhaltung dieses Gleichgewichts durch den Ersatz der verschwinden Erythrozyten.

Wenn die im Gewebe verfügbare Sauerstoffmenge sehr niedrig ist, nimmt die Expression des Kodierungsgens für Erythropoietin in den Nieren und Leber zu. Der Stimulus kann auch aufgrund großer Höhen, Hämolyse, Erkrankungen schwerer Anämie, Blutungen oder längerer Exposition gegenüber Kohlenmonoxid auftreten.

Diese Bedingungen erzeugen einen Hypoxiezustand, der dazu führt.

Wen das EPO handelt?

In erythropoiesis, the EPO mainly participates in the proliferation and differentiation of the progenitor cells committed in the lineage of the red blood cells (erythrocyte parents), but also activates the mitosis in the proeritroblasts and in the basophilic erythroblasts, and also accelerates the release of Knochenmark -Retikulozyten.

Die erste Ebene, auf die das Protein arbeitet.

Wie handelt es sich?

Zellen, die auf Erythropoietin reagieren. Sobald das Protein mit seinem Empfänger einen Komplex bildet, wird das Signal in die Innenseite der Zelle übertragen: in Richtung des Kerns.

Der erste Schritt für die Signalübertragung ist eine Konformationsänderung, die nach der Vereinigung des Proteins mit seinem Empfänger auftritt, was gleichzeitig zusammen mit anderen empfangenden Molekülen, die aktiviert sind. Unter ihnen ist die Janus-Pirosina-Kinase 2 (Jack-2).

Unter einigen der stromabwärts aktivierten Routen, nachdem Jack-2 die Phosphorylierung des Tyrosinabfalls des Epochrezeptors vermittelt hat, ist der Weg der Kartenkinasen und des Quinasa-C-Proteins, die Transkriptionsfaktoren erhöhen, die die Expression spezifischer Gene erhöhen.

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Funktionen

Wie viele hormonelle Faktoren in Organismen ist Erythropoietin nicht auf eine einzige Funktion beschränkt. Dies wurde durch zahlreiche Untersuchungen erläutert.

Zusätzlich zur Proliferations- und Differenzierungsfaktor von Erythrozyten, die für den Gasentransport durch den Blutkreislauf wesentlich sind, scheint Erythropoietin einige zusätzliche Funktionen zu erfüllen, nicht unbedingt mit zellulärer Proliferation und Differenzierung zellulär.

Bei der Verhinderung von Verletzungen

Studien haben darauf hingewiesen, dass EPO zelluläre Läsionen verhindert, und obwohl ihre Wirkmechanismen genau bekannt sind, wird angenommen, dass die apoptotischen Prozesse, die durch reduzierte oder fehlende Sauerstoffspannung erzeugt werden.

In Apoptose

Die Beteiligung an der Vorbeugung von Apoptose wurde durch Wechselwirkung mit Bestimmungsfaktoren in den Signalwasserfällen untersucht: Janus-Marosina-Kinase 2 (JAK2), Caspasa 9, Caspasa 1 und Caspasa 3, Glykogensyntasa Volc Apoptotic Proteas 1 (APAF-1) und Glykogensyntasa Volc apoptotische Proteas 1 (APAF-1) und APAF-1) und Glykogensyntasa volc-apoptotische Proteas 1 (APAF-1) sowie Andere.

Funktionen in anderen Systemen

Beteiligen sich an der Hemmung der Zellentzündung durch Hemmung einiger proinflammatorischer Zytokine wie Interleukin 6 (IL-6), dem Alpha-Tumornekrose-Faktor (TNF-α) und dem chemisch-iativen Protein der Monozyten 1.

Im Gefäßsystem wurde gezeigt, dass es bei der Aufrechterhaltung seiner Integrität und bei der Bildung neuer Kapillaren aus vorhandenen Gefäßen in Gebieten ohne Gefäßatur zusammenarbeitet (Angiogenese). Darüber hinaus verhindert es die Durchlässigkeit der hämatozenzenphalen Barriere bei Verletzungen.

Es wird angenommen, dass die postnatale Neovaskularisierung durch Erhöhen der Mobilisierung von Vorläuferzellen vom Knochenmark zum Rest des Körpers stimuliert.

Es spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Vorläufer neuronalen Zellen durch die Aktivierung des KB -Kernfaktors, der die Produktion von Nervenstammzellen fördert.

Das EPO handelt zusammen mit anderen Zytokinen und hat eine „modulierende“ Funktion bei der Kontrolle der Proliferations- und Differenzierungsrouten der Megakariozyten und der Granulozyten-Monozyten.

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