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| 糖タンパク質ホルモン | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | ホルモン_6 | ||||||||
| パム | PF00236 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00623 | ||||||||
| SCOP2 | 1hcn / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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ゴナドトロピンは、脊椎動物の下垂体前葉の性腺刺激細胞から分泌される糖タンパク質 ホルモンです。[1] [2] [3]このファミリーには、哺乳類ホルモンの卵胞刺激ホルモン(FSH) と黄体形成ホルモン(LH)、胎盤/絨毛性ゴナドトロピンのヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG) とウマ絨毛性ゴナドトロピン(eCG) [3]および少なくとも2種類の魚類ゴナドトロピンが含まれます。これらのホルモンは、正常な成長、性的発達、および生殖機能を調節する複雑な内分泌系の中心的な役割を果たします。[4] LH と FSH は下垂体前葉から分泌され、hCG と eCG はそれぞれ妊娠中の女性と雌馬の胎盤から分泌されます。[5]ゴナドトロピンは生殖腺に作用し、配偶子と性ホルモンの産生を制御します。
ゴナドトロピンはGnと略されることもあります。ゴナドトロピンという別の綴りも使用されますが、これは栄養機構を不正確に示唆しています[6]。
ゴナドトロピンには、主に不妊治療薬として治療に使用される様々な製剤があります。また、流行のダイエット薬やインチキ薬もあり、多くの国で違法となっています。
天然型とサブユニット構造
脊椎動物の主な性腺刺激ホルモンは、黄体形成ホルモン(LH) と卵胞刺激ホルモン(FSH) の 2 つですが、霊長類は絨毛性性腺刺激ホルモン(CG)と呼ばれる 3 番目の性腺刺激ホルモンを生成します。LH と FSH は、アルファ鎖とベータ鎖の 2 つのペプチド鎖からなるヘテロ二量体です。LH と FSH はほぼ同じアルファ鎖 (約 100 アミノ酸長) を共有していますが、ベータ鎖は受容体相互作用の特異性を提供します。これらのサブユニットは、糖化によって大幅に修飾されています。
αサブユニットは各タンパク質二量体に共通しており（種内ではよく保存されているが、種間では異なる）[4]、固有のβサブユニットが生物学的特異性を付与します。[7] α鎖は、約100個のアミノ酸残基からなる高度に保存されたタンパク質であり、ジスルフィド結合に関与する10個の保存されたシステインを含みます[8]。次の模式図で示されています。
+---------------------------+
+----------+| +-------------|---+
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xxxxCxCxxxxxxCxCCxxxxxxxxxxxxxxxCCxxxxxxxxxxxxCxCxxCx
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+------|-----------------+ |
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+----------------------------+
「C」: ジスルフィド結合に関与する保存されたシステイン。
遊離αサブユニットの細胞内レベルは成熟糖タンパク質のレベルよりも高く、ホルモンの組み立ては特定のβサブユニットの出現によって制限され、したがってαとβの合成は独立して制御されていることを示唆している。[7]
もう一つのヒトゴナドトロピンは、妊娠中に胎盤によって生成されるヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG) です。
機構
ゴナドトロピン受容体は標的細胞膜の表面に埋め込まれ、G タンパク質システムと結合しています。受容体への結合によってトリガーされたシグナルは、サイクリック AMPセカンド メッセンジャー システムによって細胞内で中継されます。
ゴナドトロピンは、ゴナドトロピン放出ホルモン（GnRH）の制御下で、視床下部の弓状核と視索前野から放出されます。LHとFSHの主な標的臓器は、性腺（精巣と卵巣）です。ゴナドトロピンは複数の細胞型に影響を及ぼし、標的臓器から複数の反応を引き起こします。簡単に一般化すると、LHは精巣のライディッヒ細胞と卵巣の莢膜細胞を刺激してテストステロン（および間接的にエストラジオール）を産生し、FSHは精巣の精子形成組織と卵胞の顆粒膜細胞を刺激し、卵巣によるエストロゲンの産生を刺激します。
ゴナドトロピンは脈動性に分泌されるが（脈動性GnRH放出の結果として）、GnRHおよびGnRHアゴニストの場合とは異なり、ゴナドトロピンによるゴナドトロピン受容体の定常的/非脈動性活性化は機能阻害を生じない。これは妊娠の最初の7～10週間に見られ、この期間にはhCGのレベルが常に高く徐々に増加し、黄体によるエストロゲンとプロゲステロンの産生を媒介し、胎盤がこれらのホルモンの産生を引き継ぐまで続く。[9]
病気
下垂体疾患によるゴナドトロピン欠乏症は性腺機能低下症を引き起こし、不妊症につながる可能性があります。治療には、排卵誘発剤として作用するゴナドトロピンの投与が含まれます。ゴナドトロピンは、尿からの抽出と精製によって生成されるか、組み換え DNAによって生成されます。
生殖腺の機能不全や喪失は、通常、血液中のLHとFSHのレベルの上昇につながります。[10] [11]
男性のライディッヒ細胞低形成につながるLH 不応症とFSH 不応症は、それぞれ LH と FSH に対する不応症であり、それぞれのシグナル伝達受容体の機能喪失変異によって引き起こされます。これらに密接に関連する別の症状はGnRH 不応症です。
医薬品
ゴナドトロピンには治療用、主に不妊治療薬として使用される様々な製剤がある。例えば、いわゆるメノトロピン（ヒト閉経期ゴナドトロピンとも呼ばれる）は、閉経期の女性の尿から抽出されたLHとFSHからなる。[12]組み換え変異体もある。前述の合法的な医薬品の他に、多くの国で違法となっている流行のダイエット薬やインチキ薬がある。
参照
参考文献
- ^ Parhar, Ishwar S. (2002).ゴナドトロピン放出ホルモン：分子と受容体. アムステルダム：エルゼビア. ISBN 0-444-50979-8。
- ^ Pierce JG 、Parsons TF (1981)。「糖タンパク質ホルモン：構造と機能」。Annual Review of Biochemistry。50：465–95。doi ：10.1146/annurev.bi.50.070181.002341。PMID 6267989 。
- ^ ab Stockell Hartree A、Renwick AG (1992 年 11 月)。 「糖タンパク質ホルモンの分子構造と炭水化物成分の機能」。The Biochemical Journal。287 (Pt 3 ) (Pt 3 ): 665–79。doi :10.1042/bj2870665。PMC 1133060。PMID 1445230 。
- ^ ab Godine JE、Chin WW、Habener JF（1982年7月）。「ラット下垂体糖タンパク質ホルモンのαサブユニット。クローンcDNAのヌクレオチド配列から決定された前駆体の一次構造」。The Journal of Biological Chemistry。257 （ 14 ）：8368–71。doi ：10.1016/S0021-9258（18）34340-0。PMID 6177696 。
- ^ Golos TG、Durning M、 Fisher JM (1991 年 6 月)。「アカゲザル糖タンパク質ホルモン α サブユニット遺伝子の分子クローニング」。DNAおよび細胞生物学。10 (5): 367–80。doi :10.1089/dna.1991.10.367。PMID 1713773 。
- ^ Stewart J, Li CH (1962 年 8 月). 「下垂体前葉ホルモンとの関連における -tropin または -trophin の使用について」. Science . 137 (3527): 336–7. Bibcode :1962Sci...137..336S. doi :10.1126/science.137.3527.336. PMID 13917136. S2CID 9747521.
- ^ ab Goodwin RG、Moncman CL、Rottman FM 、 Nilson JH (1983 年 10 月)。「ウシ下垂体糖タンパク質ホルモンの共通アルファサブユニット遺伝子の特性とヌクレオチド配列」。核酸研究。11 (19): 6873–82。doi :10.1093 / nar /11.19.6873。PMC 326420。PMID 6314263 。
- ^ Lapthorn AJ、Harris DC、Littlejohn A、Lustbader JW、 Canfield RE、Machin KJ、他 (1994 年 6 月)。「ヒト絨毛性ゴナドトロピンの結晶構造」。Nature . 369 ( 6480 ) : 455–61。Bibcode :1994Natur.369..455L。doi :10.1038/369455a0。PMID 8202136。S2CID 4263358 。
- ^ ローレンス・A・コール（2010年9月21日）。ヒト絨毛性ゴナドトロピン（hCG）。エルゼビア。pp. 205– 。ISBN 978-0-12-384908-3。
- ^ バザリアS（2014年4月）。 「男性の性腺機能低下症」。ランセット。383 (9924): 1250–63。土井：10.1016/S0140-6736(13)61126-5。PMID 24119423。S2CID 30479724 。
- ^ Rothman MS、Wierman ME (2008)。「女性の性腺機能低下症：視床下部-下垂体-卵巣軸の評価」下垂体. 11 (2): 163–9. doi :10.1007/s11102-008-0109-3. PMID 18404388. S2CID 6666672.
- ^ 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のメノトロピン
外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のゴナドトロピン
- 第10回GnRH国際シンポジウム