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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.