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プロホルモンは、一緒に合成されたペプチドホルモンからなるホルモンの前駆体であり、その発現抑制構造により、それ自体では最小限のホルモン効果しか持たない。この発現抑制構造は、多くの場合、タンパク質の折り畳みと特定の末端への追加のペプチド鎖の結合によって形成され、ペプチドホルモン鎖セグメントにあるホルモン受容体結合部位にアクセスできなくなる。[1] [2]プロホルモンは、不活性化された形態のホルモンとして血流を移動し、後で翻訳後修飾によって細胞内で活性化される準備ができている。[1] [3]
体はホルモン発現を調節する方法として自然にプロホルモンを生成し、不活性ホルモンの最適な貯蔵および輸送ユニットになります。プロホルモンの発現が必要になると、タンパク質であるプロホルモン変換酵素がプロホルモンを切断し、1つ以上の活性ホルモンに分離します。[4]自然界では、この切断プロセスはすぐに起こることが多く、プロホルモンは1つ以上のペプチドホルモンのセットにすばやく変換されます。[5]
天然のヒトプロホルモンの例にはプロインスリンやプロオピオメラノコルチンなどがあるが、最も広く使用されているプロホルモンは合成であり、アナボリックステロイド前駆物質として分類され、筋肉の成長のためのエルゴジェニック剤またはアナボリック剤として使用されている。 [6]一般的に消費されている前駆物質の例にはアンドロステンジオンとアンドロステンジオールがあり、どちらも現在米国では禁止されている物質である。 [6 ] [ 7]しかし、 β-テストステロンなどのいくつかの違法ステロイドは、異なる化学名で現在も合法的に製造されており、その大部分は臨床試験を受けていない。[6] [8]
構造
プロホルモンはペプチドホルモンと同様に長さやデザインがかなり異なりますが、基本構造は同じです。[1] [9]プロホルモンは、1つまたは複数の不活性ペプチドホルモンまたはホルモン鎖で構成され、ホルモンの発現を妨げる方法で互いに結合しており、多くの場合、折り畳まれて他の鎖が結合することにより、鎖の結合末端がアクセス不可能になります。[9]ホルモンの発現が誘導されるためには、ホルモンの結合末端が細胞膜の受容体に結合するか、ステロイドの場合は細胞内のステロイド受容体タンパク質に結合する必要があり、どちらもホルモンの発現を媒介します。[2]
プロホルモンの中には、ホルモン発現を抑制する目的で、不活性ペプチドホルモン以外の構造を含むものがある。例えば、プロインスリンには、2 つのインスリンペプチド鎖を結合する C ペプチドと呼ばれる追加の非ホルモン鎖が含まれており、その末端、具体的には細胞内のホルモン発現受容体への結合部位であると提案されている C ドメイン接合部に結合して両方の鎖を不活性に保つよう設計されている。[9]制約があるにもかかわらず、C ペプチドはプロインスリン鎖を折り畳んで、後でプロホルモン変換酵素によって切断できるように接合部の末端にアクセスできるようにするため、C ペプチドを含むプロインスリン鎖の折り畳みは、プロインスリンが適切に切断されてインスリンが適切に生成されるために不可欠である。[10]
関数
プロホルモンは、通常活性なタンパク質を不活性なペプチド鎖として輸送および貯蔵することを可能にするが、自然界では細胞のタンパク質合成過程における安定した中間体としてより一般的に見られる。[11]例えば、プロインスリンは、細胞のリボソーム上で生成され、プロインスリンとしてゴルジ体に輸送され、ゴルジ体に到達後すぐにインスリンに変換されるため、自然界ではインスリンの短い前駆体として見られる。また、主にインスリンとして貯蔵される。[5]
しかし、他の不活性タンパク質はプロホルモンの形で移動します。例えば、ビタミンD（カルシフェロールとしても知られています）は、日光を介して人体で生成されます。[12]
プロホルモンからホルモンへの変換の主な調節因子はプロホルモン転換酵素である。ゴルジ体に位置し、エンドプロテアーゼ分解を利用してペプチドホルモンを互いに分離し、不活性ペプチドが活性タンパク質になるのを妨げる延長したアミノ酸残基を除去する。[4]この役割のため、プロホルモン転換酵素は体内のホルモン含有量の調節の決定要因の1つであり、体に実質的なホルモン効果を持たない不活性タンパク質を、意味のあるホルモン効果を持つ完全に活性なタンパク質に変える能力を持っている。[4] [13]
ペプチドホルモンの場合、プロホルモンからホルモン（プロタンパク質からタンパク質）への変換プロセスは、通常、小胞体に輸出された後に起こり、多くの場合、複数の処理酵素を必要とします。[14] プロインスリンと共に分泌されるプロアミリンは、上記の3つの因子とアミド化モノオキシゲナーゼを必要とし、活性ホルモンに変換されます。 [15]プレプロインスリンなどの一部のプロタンパク質前駆体もこのプロセスを経て、シグナルペプチダーゼによってシグナルペプチドを除去し、前駆体をプロホルモンに変換します。[14]
用途
プロホルモンサプリメント
プロホルモンの最も一般的な用途は、筋肉増強剤や同化剤を介した筋肉増強サプリメントとしての使用です。[16]プロホルモンサプリメントは1960年から2001年にかけて人気が高まり、メジャーリーグでは規制なく使用されるようになりましたが、2004年に米国の同化ステロイドホルモン規制法でアンドロステンジオンやアンドロステンジオールなどの特定のプロホルモンが禁止されました。[16] [17]男性に同化作用やエルゴジェニック効果をもたらすと主張されていた多くのプロホルモンサプリメントは、副作用がひどいために禁止されました。一般的に1-テストステロンとして知られる3β-ヒドロキシ-5α-アンドロスタ-1-エン-17-オンなどのサプリメントに多く見られ、次のようなものがあります。[16] [6]
- ニキビ
- 脱毛
- 心臓病のリスク増加
- 腎臓および肝臓の機能障害
- 高血圧
- インポテンス
1-テストステロンなどのプロホルモンサプリメントの多くは、 2005年にスケジュールIII薬物として再分類されるまで米国では合法でした。[17]しかし、1-テストステロンなどの多くの違法なプロホルモンは現在合法的に販売されており、「Advanced Muscle Science」などのブランドによって1-アンドロステロンとして販売されており、1-アンドロステンジオン-3b-オール、17-オンを含むと表示されています。[8]最近の臨床研究を通じてのみ、販売されているカプセル内の1-アンドロステロンが半定量法を使用して特定され、1-テストステロンであることが確認されました。[8]
他のプロホルモンやプロホルモンサプリメントに関する研究は限られているため、合法・違法を問わずプロホルモンサプリメントに関する多くの副作用は不明である。[16] [6]
参照
参考文献
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