Download PBM (25-05-11) parte 2

En cuanto a la carboxipeptidasa que hemos visto en la diapositiva anterior, también se
ha llegado a la conclusión de que es una carboxipeptidasa E (CPE) la que actúa en
este punto. Esta diapositiva es un cuadro muy resumido de diferentes
carboxipeptidasas en las que se han estudiado las homologías que tienen en cuanto a
su secuencia de aminoácidos y cómo se han separado de células de mastocitos, del
plasma, etc. En la tabla aparecen sus pesos moleculares, el pH óptimo al que actúan,
sus sustratos específicos y su localización tisular (donde se encuentra). Resulta que la
carboxipeptidasa E actúa a un pH entre 5 y 6, mientras que las demás
carboxipeptidasas tienen un pH más básico. Este pH de 5-6 coincide con el pH del
interior de los gránulos secretores, por lo que en ellos podría actuar perfectamente.
Sus sustratos so n de tipo básico y se encuentra en tejidos neuroendocrinos. Por
tanto, la carboxipeptidasa E va a actuar en el caso de estas moléculas. Tiene una
especificidad de arginina C-terminal, y también de lisina y un poco menos de histidina.
Esto quiere decir que donde haya una arginina y una lisina es donde va a romper, y si
hay una histidina también va a romper pero con menor afinidad.
Nos queda ver la amidación Cterminal, que sería específica de
estas moléculas con actividad
biológica.
Se tiene una determinada
secuencia de aminoácidos en la
que tenemos un aminoácido x
cualquiera, después tenemos la
glicina que es muy importante,
después dos aminoácidos básicos
y a continuación más aminoácidos.
1. Una endopeptidasa rompe en el
extremo C-terminal de los
aminoácidos básicos, dando lugar
a un aminoácido cualquiera, la
glicina y dos aminoácidos básicos.
2. Actúa la carboxipeptidasa E y da
lugar a un aminoácido cualquiera,
la glicina y un aminoácido básico que va a separar de la cadena actuando una
segunda vez la carboxipeptidasa E.
3. Tenemos un péptido que termina en una glicina. En este caso, al terminar en una
glicina, puede actuar una enzima amidante, que convierte la glicina en un grupo
amiido-terminal. Por eso es fundamental la presencia de la glicina, para que pueda
donar el grupo amido. Ningún otro aminoácido que se sitúe en el extremo C-terminal
va a ser capaz de permitir que la enzima amidante actúe dejando el grupo amido.
Finalmente obtenemos un péptido (el que sea) con un grupo amido en su extremo Cterminal.
* Detalle: al principio al hablar de la X decía que era un aminoácido cualquiera y luego
hablaba de que era un péptido cualquiera.
Este esquema es otra forma de expresar lo mismo que antes. Vemos la glicina Cterminal, la enzima, una transformación intermedia, y quedaría al final el péptido de la
manera que se ilustra.
La enzima importante en este proceso es la PAM (peptidilglicina α-amidante
monooxigenasa).
Después tenemos la enzima HGAD que es menos importante, porque aunque no
exista, también se va a producir la amidación C.terminal pero de una forma más lenta.
ENZIMAS DEL PROCESAMIENTO DE PROHORMONAS
- Enzimas endoproteolíticas.
- Dibásicas:
- Protein-convertasa 1 (PC1)
- Protein-convertasa 2 (PC2)
- Monobásicas:
- Dynorphin converting enzyme (DCE)
- Enzima exoproteolítica:
- Carboxipeptidasa E
- Enzima amidante:
- Monooxigenasa peptidil-glicina-alfa-amidante
Aquí tenemos una lista/resumen de todas las enzimas que hemos mencionado y que
debemos recordar.
Esta tabla debemos estudiarla en casa tranquilamente.
Este es un caso
especial. Es un
esquema de la
adenohipófisis y de
la neurohipófisis,
para indicar sus
partes. Se
biosintetizan una
serie de
neuropéptidos que
como están en la
parte superior de
esta jerarquía que
existe entre unas
hormonas y otras,
pues es importante
que lo tengamos en
cuenta.
Aquí vemos hormonas que provienen del hipotálamo y que son excitadoras de la
hipófisis.
La neurohipófisis segrega:
- Vasopresina. Tiene un efecto sobre la reabsorción de agua en los riñones.
- Oxitocina. Provoca las contracciones del útero durante el parto. A veces es necesario
administrar perfusiones de oxitocina durante el parto.
La adenohipófisis segrega las siguientes hormonas estimulantes:
- ACTH.
- TSH.
- GH.
- FSH.
- LTH.
Estas hormonas van a ir a sus tejidos diana para ejercer su acción.
Aquí tenemos una lista de algunos productos de neurosecreción hipotalámica, entre
los que están la vasopresina y la oxitocina.
Vamos a centrarnos en estos dos productos vasopresina y oxitocina concretamente,
para conocer su biosíntesis porque tienen una biosíntesis un poco especial, en la cual,
de un solo precursor, que sería la prohormona, van a aparecer toda la secuencia de la
oxitocina, o de la vasopresina en su caso, y de una molécula que predomina
(neurofisina) que es una molécula transportadora de la oxitocina en la sangre. La
oxitocina es de pequeño tamaño, y como le pasa a otras moléculas, necesita una
molécula transportadora para poder llegar a las células diana.
1. La PCE (protein convertasa) va a actuar y va a romper esta molécula grande en ese
punto porque tenemos lisina y arginina.
Por un lado:
a. Cuando ya tenemos la forma de oxitocina con glicina, lisina y arginina, la
carboxipeptidasa E va a romper los enlaces entre los aminoácidos básicos del
extremo C-terminal, quedando la oxitocina con una glicina C-terminal.
b. La enzima alfa-amidante da lugar a una amida C-terminal.
Por otro lado:
I. Parte de la molécula va a separarse y por medio de la carboxipeptidasa va a dar
lugar a la neurofisina de la oxitocina. Se denomina neurofisina I. La neurofisina II
sería la correspondiente a la vasopresina, pero tienen unos tamaños y unas
características bioquímicas muy similares, otra cosa es que la actividad biológica
sea distinta. Tiene un peso molecular de alrededor de 10.000 para transportar a un
péptido pequeño como la oxitocina.
Vamos a ver la regulación de la secreción hormonal, que ya hemos dicho
anteriormente que era por retroacción o retroalimentación y aquí tenemos un ejemplo.
A. Vemos que el hipotálamo libera TRH que actúa sobre la hipófisis anterior, que
produce TSH, la cual actúa sobre la glándula tiroides para producir hormonas tiroideas
y hay una retroalimentación, es decir una inhibición por parte de niveles altos de
hormonas tiroideas sobre la hipófisis anterior. En ese momento se para su producción.
En el caso del cortisol, la actividad máxima está sobre el hipotálamo. Hay otros
caminos pero son de menor importancia.
B. En el segundo esquema vemos la oxitocina que estimula las contracciones uterinas
y las contracciones uterinas, en lugar de inhibir, aumentan la producción de oxitocina.
Parece que esto es un ciclo que no se va a terminar nunca. Este ciclo se interrumpe
en el momento en el que se expulsa el feto.
C. En este caso tenemos hipotálamo actuando sobre la hipófisis anterior que está
produciendo LH para estimular el ovario y que éste produzca estrógenos. Entonces,
cuando se está en mitad del ciclo menstrual, la LH (hormona luteinizante) aumenta la
producción del hipotálamo. Sin embargo, cuando fisiológicamente no se encuentra a
mitad del ciclo menstrual, lo que se tiene es una inhibición.
Entonces, estas retroalimentaciones tienen que ver con la situación fisiológica del
organismo.
LIBRO VOET: Control del ciclo menstrual:
El ciclo menstrual y el embarazo son en particular ilustrativos de las interacciones
entre los sistemas hormonales. El ciclo menstrual humano, de alrededor 28 días,
comienza durante la menstruación con un ligero aumento en el nivel de FSH que
indica el desarrollo del folículo ovárico. A medida que el folículo madura secreta
estrógenos que sensibilizan la adenohipófisis a la acción de la GnRF. Este proceso
culmina con la liberación de FSH y LH, que dispara la ovulación. El folículo ovárico
roto, el cuerpo lúteo, secreta progesterona y estrógenos que inhiben la secreción
posterior de gonadotrofinas por la adenohipófisis y estimulan al epitelio uterino para
prepararlo para la implantación del óvulo fertilizado. Si la fecundación no se produce,
en el cuerpo lúteo se genera una represión, los niveles de estrógenos y progesterona
caen y se desencadena la menstruación (degradación del epitelio uterino). Los niveles
reducidos de esteroides también permiten un aumento leve de los niveles de FSH, lo
que inicia un ciclo menstrual nuevo.
METABOLISMO HORMONAL
El metabolismo hormonal es la desaparición de una hormona o mensajero
químico de la circulación. Lo puede hacer:
- Tras su captación por células diana
- Por degradación metabólica, que puede ser (se realiza en):
- Plasmática.
- Hepática.
- Renal.
 Al final, se produce una eliminación por heces y orina
Esto se puede calcular:
Suma de todos los procesos: velocidad de depuración metabólica (VDM)
mg/ml eliminados
VDM =
ml plasma libres de hormona
=
mg/ml plasma
minuto
Generalmente, lo que se hace es inyectar las hormonas marcadas radiactivamente y
estudiar su desaparición en el plasma o del organismo completo.