गैस्ट्रिना: विशेषताएं, संरचना, उत्पादन, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

गैस्ट्रीन एक गैस्ट्रिक हार्मोन है कि कई स्तनधारियों और जिसका कार्य गैस्ट्रिक एसिड और एंजाइमों के स्राव की उत्तेजना से जुड़े हुए हैं के पेट गुहा में प्रोटीन का उत्पादन किया जाता है।

यह एंडोक्राइन कोशिकाओं के एक समूह द्वारा उत्पादित किया जाता है जिसे "जी" (गैस्ट्रिन) कोशिकाओं के रूप में जाना जाता है, जो पेट (एंट्राम) के सबसे डिस्टल भाग में पाइलोरिक ग्रंथियों में और ग्रहणी के समीपस्थ क्षेत्र (छवि देखें) में पाए जाते हैं।

मानव पेट का सरलीकृत आरेख (स्रोत: Estomago.svg: Rhcastilhosderivative कार्य: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से Estevoaei)

हिस्टोलोगिक रूप से बोलते हुए, जी कोशिकाओं में एक विशेषता "फ्लास्क" आकार होता है, जिसमें एक व्यापक आधार और एक "गर्दन" होता है जो पेट की परत की सतह तक पहुंचता है।

1905 से गैस्ट्रिन के अस्तित्व पर संदेह किया गया है। हालांकि, यह 1964 तक नहीं था कि यह "एंट्रल हार्मोन" (क्योंकि यह पेट के एंट्राम में उत्पन्न होता है) ग्रेगरी और ट्रेसी के काम के लिए पहली बार अलग-थलग था, जिन्होंने सूअरों के पेट के म्यूकोसा का अध्ययन किया था।

केनर और सहयोगियों द्वारा शीघ्र ही इसकी रासायनिक संरचना को स्पष्ट कर दिया गया, जो कृत्रिम रूप से इसे संश्लेषित करने के लिए भी जिम्मेदार थे।

स्तनधारी अंतःस्रावी तंत्र के अन्य हार्मोनों की तरह, गैस्ट्रिन प्रीप्रोगैस्ट्रिन के रूप में जाना जाने वाले अग्रदूत अणु के सह-अनुवादकारी एंजाइमेटिक प्रसंस्करण का उत्पाद है।

उनके कार्य विशिष्ट रिसेप्टर्स के साथ उनकी बातचीत पर निर्भर करते हैं जो आमतौर पर जी-प्रोटीन और प्रोटीन किनसेज़ (फॉस्फोराइलेशन कैस्केड्स) से संबंधित इंट्रासेल्युलर सिग्नलिंग कैस्केड को ट्रिगर करते हैं।

इंट्रासेल्युलर कैल्शियम की एकाग्रता, पेट के लुमेन में एसिड और अमीनो एसिड की उपस्थिति, या विशिष्ट न्यूरोट्रांसमीटर के माध्यम से तंत्रिका उत्तेजना कुछ ऐसे कारक हैं जो मनुष्यों में इस महत्वपूर्ण हार्मोन के स्राव को नियंत्रित करते हैं।

विशेषताएँ

गैस्ट्रिन एक पेप्टाइड जैसा हार्मोन है और इसकी खोज के बाद से आज तक, इस अणु के तीन रूपों को मान्यता दी गई है और उनके आकार के अनुसार नाम दिया गया है:

- गैस्ट्रिना "ग्रैंड" (अंग्रेजी "बिग गैस्ट्रिन") से 34 अमीनो एसिड

- 17 अमीनो एसिड के गैस्ट्रिन "छोटा" (अंग्रेजी "लिटिल गैस्ट्रिन") से

- 13 अमीनो एसिड के गैस्ट्रिना "लघु" या "मिनी गैस्ट्रिना" (अंग्रेजी "मिनी गैस्ट्रिन") से।

बड़े गैस्ट्रिन एंट्रल म्यूकोसा में पाए जाते हैं और मानव गैस्ट्रिनोमा (पेट के ट्यूमर) से अर्क में भी पहचाने जाते हैं। कुछ लेखकों का मानना ​​है कि छोटे और लघु गैस्ट्रिन दोनों ही इससे प्राप्त अंशों के अनुरूप हैं।

«बड़े गैस्ट्रिन» जी -34 की संरचना (स्रोत: एडगर 181 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

बड़े गैस्ट्रिन के एमिनो एसिड अनुक्रम को प्राप्त करना पिछले परिकल्पना को सत्यापित करने के लिए सबूत के रूप में कार्य किया है, क्योंकि इस पेप्टाइड के सी-टर्मिनल पेप्टाइड हेप्टाडेका छोटे गैस्ट्रिन के अनुक्रम के समान है।

इसके अलावा, छोटे गैस्ट्रिन के सी-टर्मिनस का ट्राइडेका-पेप्टाइड अनुक्रम लघु गैस्ट्रिन या लघु गैस्ट्रिन के एमिनो एसिड अनुक्रम, 13 एमिनो एसिड के समान है।

छोटे गैस्ट्रिन (G17) में, मिनी गैस्ट्रिन (सी-टर्मिनल ट्रिडेका पेप्टाइड एंड) के समान टुकड़े को जैविक गतिविधि के लिए निर्धारित किया गया है, लेकिन एन-टर्मिनल अंत जैविक रूप से निष्क्रिय है।

अब यह ज्ञात है कि यह प्रोटीन सह-अनुवादकारी संशोधनों की एक श्रृंखला से गुजरता है जिसमें सक्रिय पेप्टाइड हेप्टाडेका (छोटा गैस्ट्रिन) और अन्य डेरिवेटिव के उत्पादन के लिए "अग्रदूत" रूप (बड़े गैस्ट्रिन या जी -34) के एंजाइमीय दरार शामिल होते हैं। छोटे बच्चे।

संरचना

ऊपर उल्लिखित गैस्ट्रिन के प्रकार (जी -34, जी -17 और जी -13) रैखिक पेप्टाइड हैं जो उनके किसी भी अमीनो एसिड अवशेषों के बीच डाइसल्फ़ाइड बांड नहीं होते हैं।

बड़े गैस्ट्रिन का आणविक भार लगभग 4 kDa होता है, जबकि छोटे गैस्ट्रिन और मिनी गैस्ट्रिन में क्रमशः 2.1 और 1.6 kDa होता है।

«छोटे गैस्ट्रिन» या जी -17 की संरचना (स्रोत: Edgar181 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

पर्यावरण की स्थितियों, विशेष रूप से पीएच के आधार पर, एक प्रोटीन प्रकृति के इन अणुओं को अल्फा हेलिकों के रूप में पाया जा सकता है या "यादृच्छिक रोग" के रूप में संरचित किया जा सकता है।

गैस्ट्रिन जी -34 और जी -17 में, एन-टर्मिनस में स्थित ग्लूटामिक एसिड अवशेष "चक्र" कर सकता है और इन पेप्टाइड हार्मोन के पाचन को अमीनोपेप्टिडेस एंजाइमों की कार्रवाई से रोक सकता है।

उत्पादन

गैस्ट्रिन एक अग्रदूत अणु के सह-अनुवादकारी प्रसंस्करण का सक्रिय उत्पाद है: प्रीप्रोगैस्ट्रिन, जिसमें मनुष्यों में 101 अमीनो एसिड अवशेष हैं। प्रीप्रोगैस्ट्रिन को शुरू में प्रोगैस्ट्रिन, एक 80 एमिनो एसिड पेप्टाइड के उत्पादन के लिए संसाधित किया जाता है।

प्रोगैस्ट्रिन को अंतःस्रावी कोशिकाओं में संसाधित किया जाता है, पहले एंजाइम प्रोप्रोटीन कन्वर्टेस द्वारा और फिर एंजाइम कार्बोक्सीपेप्टिडेज़ ई द्वारा, सी-टर्मिनल ग्लाइसिन अवशेष (G34- ग्लाइ) या एक छोटे गैस्ट्रिन के साथ एक बड़े गैस्ट्रिन को जन्म देने के लिए एक अवशेषों के साथ। सी-टर्मिनल ग्लाइसिन (G17- ग्लाइ)।

जब तक वे सी-टर्मिनल अंत के "संशोधन" द्वारा पेप्टाइड्स जी -34 और जी -17 में परिवर्तित हो जाते हैं, तब तक ये अणु प्रोस्टैस्ट्रिंस बने रहते हैं, एक प्रक्रिया जो कि पेप्टिडिल अल्फा-एमिडिएटिंग मोनो-ऑक्सीजेन (पीएएम) की क्रिया से होती है, अंग्रेजी से "पेप्टिडाइल" अल्फा-एमिडेटिंग मोनो-ऑक्सीजनएज़ ”)।

जी कोशिकाओं के स्रावी पुटिकाओं में एंडोपेप्टिडेस-मध्यस्थता दरार प्रक्रिया और सी-टर्मिनल संशोधन होते हैं।

«लघु गैस्ट्रिन» या G-13 की संरचना (स्रोत: Edgar181 विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से)

आनुवंशिक स्तर पर इसके उत्पादन का विनियमन

गैस्ट्रिन एक जीन द्वारा एन्कोडेड होता है जो आमतौर पर एंट्रल पाइलोरिक म्यूकोसा की जी कोशिकाओं में और मानव पेट ग्रहणी के जी कोशिकाओं में व्यक्त किया जाता है। यह जीन 4.1 केबी का है और इसके अनुक्रम में दो इंट्रॉन हैं।

पेट में भोजन के प्रवेश की प्रतिक्रिया में इसकी अभिव्यक्ति बढ़ सकती है या यह एसिड की उपस्थिति और सोमाटोस्टेटिन की कार्रवाई के लिए धन्यवाद को बाधित किया जा सकता है, जो एक हार्मोन है जो जठरांत्र संबंधी स्राव के निषेध के लिए जिम्मेदार है।

हालांकि वास्तव में ज्ञात नहीं है, यह माना जाता है कि सेलुलर सिग्नलिंग रास्ते जो इस जीन की सक्रियता को बढ़ावा देते हैं और इसलिए, गैस्ट्रिन उत्पादन प्रोटीन किनेज एंजाइम (एमएपीके मार्ग) पर निर्भर करते हैं।

स्राव

गैस्ट्रिन स्राव जी कोशिकाओं पर अभिनय करने वाले कुछ रासायनिक कारकों पर निर्भर करता है, जो इसके संश्लेषण के लिए जिम्मेदार हैं। इन कारकों में उत्तेजक या निरोधात्मक प्रभाव हो सकते हैं।

जी कोशिकाएं ऐसे रासायनिक कारकों के संपर्क में आती हैं या तो क्योंकि उन्हें रक्तप्रवाह के माध्यम से ले जाया जाता है, क्योंकि वे तंत्रिका टर्मिनलों से जारी होते हैं जो उनके संपर्क में होते हैं, या क्योंकि वे पेट की सामग्री से आते हैं जो शरीर के लुमेनल सतह को "स्नान" करते हैं। इन।

खून में रासायनिक कारक

हालांकि सामान्य परिस्थितियों में वे गैस्ट्रिन रिलीज को बढ़ावा देने के लिए मुश्किल से सांद्रता तक पहुंचते हैं, "उत्तेजक" कारक जो रक्तप्रवाह के माध्यम से ले जाते हैं, वे एपिनेफ्रीन या एड्रेनालाईन और कैल्शियम हैं ।

उदाहरण के लिए, पेट में कैल्शियम परिवहन में एक महत्वपूर्ण वृद्धि, गैस्ट्रिन रिलीज की उत्तेजना के परिणामस्वरूप, आमतौर पर हाइपरपरैथायराइडिज्म जैसी स्थितियों से जुड़ी होती है।

रक्त निरोधात्मक कारकों को भी ले जा सकता है, जैसे कि अन्य हार्मोनल अणुओं जैसे सीक्रेटिन, ग्लूकागन और कैल्सीटोनिन के मामले में।

रासायनिक कारक "ल्यूमिनल" या भोजन से

हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन में रासायनिक कारक शामिल हो सकते हैं जो गैस्ट्रिन स्राव को उत्तेजित करते हैं, जिनमें से उदाहरण कैल्शियम और प्रोटीन के पाचन उत्पाद (कैसिइन हाइड्रोलाइज़ेट) हैं।

पेट के लुमेन में अम्लीय पदार्थों की उपस्थिति पर विपरीत प्रभाव पड़ता है, क्योंकि यह बताया गया है कि वे इसके उत्पादन को प्रोत्साहित करने वाले अन्य सभी रासायनिक कारकों को प्रभावित करके गैस्ट्रिन के स्राव को रोकते हैं।

विशेषताएं

गैस्ट्रिन के कार्य कई हैं:

- पेट, अग्न्याशय और छोटी आंत में एंजाइम के स्राव को उत्तेजित करता है।

- पेट, अग्न्याशय, यकृत, छोटी आंत और ब्रूनर की ग्रंथियों (ग्रहणी में मौजूद) में पानी और इलेक्ट्रोलाइट्स के स्राव को उत्तेजित करता है।

- छोटी आंत में पानी, ग्लूकोज और इलेक्ट्रोलाइट्स के अवशोषण को रोकता है।

- पेट, छोटी आंत और कोलन, पित्ताशय की थैली और एसोफेजियल स्फिंक्टर की चिकनी मांसपेशियों को उत्तेजित करता है।

- पाइलोरिक, इलियोसेकल और ओड्डी स्फिंक्टर की चिकनी मांसपेशियों को रोकता है।

- इंसुलिन और कैल्सीटोनिन की रिहाई को बढ़ावा देता है।

- अग्न्याशय, छोटी आंत और पेट में रक्त के प्रवाह को बढ़ाता है।

गैस्ट्रिन कैसे काम करता है?

गैस्ट्रिन की कार्रवाई सीधे एक विशिष्ट ट्रांसमेम्ब्रेन रिसेप्टर प्रोटीन के साथ इसकी बातचीत से संबंधित है, जिसे CCK2R या CCKBR (गैस्ट्रिन रिसेप्टर) के रूप में जाना जाता है।

इस रिसेप्टर में सात ट्रांसमेम्ब्रेन सेगमेंट होते हैं और इसे जी प्रोटीन से जोड़ा जाता है, जो एमएपी किनेसेस के सेलुलर सिग्नलिंग रास्ते से जुड़ा होता है।

गैस्ट्रिटिस और अन्य बीमारियां

गैस्ट्र्रिटिस एक रोग विकृति है जो ग्राम-नकारात्मक जीवाणु हेलिकोबैक्टर पाइलोरी के कारण होती है, जो विभिन्न लक्षणों के बीच पेट की परत की दर्दनाक सूजन का कारण बनती है।

एच। पाइलोरी के कारण होने वाली यह सूजन हार्मोन सोमाटोस्टैटिन की अभिव्यक्ति के निषेध का कारण बनती है, जो गैस्ट्रिन के उत्पादन और स्राव को रोकने के लिए जिम्मेदार है, जो इस हार्मोन के स्राव में महत्वपूर्ण वृद्धि और पेट के पीएच में कमी का अनुवाद करता है। गैस्ट्रिक एसिड के अतिरंजित स्राव द्वारा।

कैंसर

कई जठरांत्र संबंधी ट्यूमर जीन एन्कोडिंग गैस्ट्रिन की वृद्धि हुई अभिव्यक्ति की विशेषता है। सबसे अधिक अध्ययन में, कोलोरेक्टल कार्सिनोमा, अग्नाशय के कैंसर और गैस्ट्रिनोमा या ज़ोलिंगर-एलिसन सिंड्रोम का उल्लेख किया जा सकता है।

इनमें से कुछ विकृति पेट के अलावा अन्य स्थानों पर उच्च गैस्ट्रिन जीन अभिव्यक्ति, अग्रदूत पेप्टाइड्स के गलत प्रसंस्करण या जीन अभिव्यक्ति से संबंधित हो सकती है।

संदर्भ

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