रेनिन: संरचना, उत्पादन, स्राव, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

रेनिन, यह भी angiotensinogenasa रूप में जाना जाता है, एक aspartyl प्रोटीज इलेक्ट्रोलाइट homeostasis और स्तनधारियों में रक्तचाप के नियंत्रण में महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है कि है।

यह प्रोटीन गुर्दे से रक्तप्रवाह में स्रावित होता है और गुर्दे के अर्क को इंजेक्ट किए जाने पर प्रायोगिक जानवरों में रक्तचाप में वृद्धि के लिए जिम्मेदार होता है।

मानव शरीर में रेनिन-एंजियोटेनसिन प्रणाली का प्रतिनिधि योजनाबद्ध (स्रोत: विक्रम कॉमन्स के माध्यम से मिकेल हैग्स्ट्रॉसम)

के रूप में यह एक ऊतक द्वारा उत्पादित पदार्थ है और इसके उत्पादन स्थल से दूर लक्ष्य के साथ संचलन में स्रावित होता है, रेनिन को एक हार्मोन माना जाता है।

हार्मोन प्रोटीन या पॉलीपेप्टाइड हो सकते हैं, एक स्टेरॉयड मूल या अमीनो एसिड टाइरोसिन से उत्पन्न होते हैं। रेनिन प्रकृति में एक प्रोटीन हार्मोन है और इसकी उत्प्रेरक कार्रवाई में अन्य प्रोटीनों का एंजाइमेटिक दरार शामिल है (यह एक प्रोटीज है)।

यह हार्मोन 1890 के दशक के अंत में खोजा गया था। हालांकि, यह 1990 के दशक के अंत तक नहीं था कि इसकी शारीरिक उत्पत्ति और आणविक संरचना सटीक रूप से निर्धारित की गई थी।

संरचना

मानव रेनिन एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसमें एंजाइमिक गतिविधि और 37 kDa से अधिक आणविक भार है। अणु दो डोमेन से मिलकर बना होता है, जो एक गहरी दरार से अलग होता है, जिसके भीतर उसकी सक्रिय साइट स्थित होती है।

रेनिन के दोनों डोमेन क्रम में समान हैं और मुख्य रूप से fold-मुड़े हुए चादरों से बने हैं।

इस प्रोटीन के अनुक्रम के विभिन्न विश्लेषणों से पता चलता है कि इसमें 30 से अधिक बुनियादी अमीनो एसिड अवशेष हैं, जिनमें विभिन्न आर्गिनिन, लाइसिन और हिस्टिडाइन शामिल हैं।

इसके अलावा, यह ज्ञात है कि हाइड्रोफोबिक केंद्र और बड़े हाइड्रोफिलिक सतहों को पूरे ढांचे में पाया जाता है जो अलग-अलग संदर्भों में प्रोटीन को स्थिरता प्रदान करते हैं।

एंजाइम की सक्रिय साइट दो डोमेन द्वारा गठित फांक में स्थित है और उत्प्रेरक के लिए आवश्यक अमीनो एसिड 38 और 226 पदों पर दो एस्पार्टिक एसिड के अवशेष हैं, यही कारण है कि यह एक "एस्पार्टिल" प्रोटीज है।

उत्पादन

गुर्दे के रसटैक्ग्लोमेरुलर उपकरण में रेनिन का उत्पादन होता है, जो एक विशेष संरचना होती है, जो कि डिस्टल कन्फ्यूज्ड ट्यूब्यूल और मूल के ग्लोमेरुलस के बीच संपर्क स्थल पर पाई जाती है।

इस उपकरण में तीन घटक होते हैं: ग्रेन्युल कोशिकाएं, एक्सट्रैग्लोमेरुलर मेसांगियल कोशिकाएं, और मैक्युला डेंसा।

घना मैक्युला

मैक्युला डेंसा बारीकी से बुनने वाली क्यूबिक एपिथेलियल कोशिकाओं की एक पंक्ति से बना होता है, जो ग्लोमेरुलस के संपर्क के स्थल पर ट्यूब को लाइन करता है और इसे डिस्टल कन्फ्यूज्ड ट्यूब्यूल की शुरुआत माना जाता है।

मेसांगियल कोशिकाएँ

एक्सट्रैग्लोमेरुलर मेसेंजियल कोशिकाएं अभिवाही धमनी, अपवाही धमनी और मैक्युला डेंसा के बीच एक त्रिकोणीय क्षेत्र बनाती हैं, उन्हें ग्लोमेरुलर मेसेंजियल कोशिकाओं का विस्तार माना जाता है। उन्हें कृषि कोशिका भी कहा जाता है।

दानेदार कोशिकाएँ

ग्रेन्युल कोशिकाओं को जूसटैग्लोमेरुलर कोशिकाएं कहा जाता है और यह अभिवाही और अपवाही धमनी की दीवारों में और एक्सट्रैग्लोमेरुलर मेसांगियल कोशिकाओं के क्षेत्र में स्थित होती हैं।

इन ग्रैन्यूल कोशिकाओं को उनके साइटोप्लाज्म में स्रावी ग्रैन्यूल की उपस्थिति से बुलाया जाता है। रेनिन युक्त ग्रैन्यूल, साथ ही एक रेनिन अग्रदूत, प्रो-रेनिन, जो प्री-प्रो-रेनिन से बनता है।

प्री-प्रो-रेनिन एक प्रीहॉर्मोन है जिसमें मनुष्यों में 406 अमीनो एसिड होते हैं। यह प्रीहॉर्मोन एक पोस्ट-ट्रांसफेशनल प्रोटियोलिटिक क्लीवेज से गुजरता है, इस प्रकार इसके अमीनो टर्मिनल अंत में 23 अवशेषों का एक क्रम खो देता है।

पूर्व-प्रो-रेनिन की दरार 383 एमिनो एसिड लंबे समय तक प्रो-रेनिन में बदल देती है। प्रो-रेनिन के एन-टर्मिनस में एक और अनुक्रम के बाद के दरार को रेनिन के गठन का निर्देश है, जो एक सक्रिय 340 एमिनो एसिड प्रोटीज है।

प्रो-रेनिन और रेनिन दोनों को परिसंचरण में स्रावित किया जा सकता है, लेकिन बहुत कम प्रो-रेनिन इस संयोजी ऊतक में सक्रिय रेनिन में परिवर्तित हो जाता है। रेनिन के लिए प्रो-रेनिन के रूपांतरण के लिए जिम्मेदार एंजाइमों को कैलिकेरिन और कैथेप्सिन के रूप में जाना जाता है।

एक बार जब रेनिन को संचलन में स्रावित किया जाता है, तो इसमें 80 मिनट से अधिक का आधा जीवन होता है और स्राव अत्यधिक नियंत्रित होता है।

गुर्दे के अलावा, वृषण अन्य ऊतकों या अंगों द्वारा निर्मित किया जा सकता है जैसे वृषण, अंडाशय, धमनी की दीवारें, अधिवृक्क प्रांतस्था, पिट्यूटरी, मस्तिष्क, एमनियोटिक द्रव, और अन्य।

हालांकि कई जानवरों पर लागू होता है, गुर्दे को हटाने से जुड़े अध्ययनों से पता चलता है कि रेनिन गतिविधि को प्रसारित करना नाटकीय रूप से शून्य के करीब के स्तर तक गिर जाता है।

स्राव

गुर्दे के स्राव को उत्तेजनाओं की एक श्रृंखला द्वारा बढ़ाया जाता है जो दिखाई देते हैं जब बाह्य तरल पदार्थ की मात्रा कम हो जाती है, जब धमनी दबाव कम हो जाता है या जब गुर्दे की नसों में सहानुभूति की गतिविधि बढ़ जाती है।

रेनिन स्राव के नियमन से संबंधित कई कारकों का वर्णन किया गया है:

- अभिवाही धमनी के बैरियोसेप्टर्स (स्ट्रेच रिसेप्टर्स) द्वारा पाया गया गुर्दे का छिड़काव दबाव

- मैक्युला डेंसा तक पहुंचने वाले तरल पदार्थ की मात्रा और संरचना में परिवर्तन

- वृक्क सहानुभूति तंत्रिकाओं की गतिविधि

- प्रोस्टाग्लैंडिंस

- एट्रियल नट्रिउरेटिक पेप्टाइट।

अभिवाही धमनी के बैरोसेप्टर तंत्र रेनटिन स्राव में कमी का कारण बनता है जब जुक्सैग्लोमेरुलर तंत्र के स्तर पर अभिवाही धमनी के दबाव में वृद्धि होती है। जब दबाव गिरता है तो इसका स्राव बढ़ जाता है।

रेनिन स्राव के नियमन से संबंधित एक और संवेदक मैक्युला डेंसा में पाया जाता है। उच्च Na + और Cl- पुनर्संयोजन दर और द्रव में इन इलेक्ट्रोलाइट्स की एकाग्रता जो मैक्युला डेंसा तक पहुंचती है, रेनिन स्राव कम और इसके विपरीत।

गुर्दे सहानुभूति तंत्रिकाओं की गतिविधि में वृद्धि, साथ ही साथ catecholamines परिसंचारी norepinephrine के माध्यम से juxtaglomerular कोशिकाओं में सहानुभूति अंत में जारी किया जाता है, रेनिन स्राव को बढ़ाता है।

प्रोस्टाग्लैंडिंस, विशेष रूप से प्रोस्टीसाइक्लिन, रेक्सैग्लोमेरुलर तंत्र के ग्रेन्युल कोशिकाओं पर प्रत्यक्ष प्रभाव से रेनिन स्राव को उत्तेजित करते हैं।

एक नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रभाव के माध्यम से एंजियोटेंसिन II, ग्रेन्युल कोशिकाओं पर प्रत्यक्ष प्रभाव द्वारा रेनिन स्राव को रोकता है। वैसोप्रेसिन जैसे एक अन्य हार्मोन रेनिन स्राव को रोकता है।

आलिंद नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड (ANP), जो हृदय आलिंद पेशी में उत्पन्न होता है, रेनिन स्राव को रोकता है।

सभी उत्तेजक और निरोधात्मक कारकों का संयुक्त प्रभाव है जो रेनिन स्राव की दर निर्धारित करता है। रेनिन को गुर्दे के रक्त में स्रावित किया जाता है और फिर गुर्दे को पूरे शरीर में प्रसारित करने के लिए छोड़ देता है। हालांकि, गुर्दे की तरल पदार्थों में थोड़ी मात्रा में रेनिन रहता है।

विशेषताएं

रेनिन एक एंजाइम है जो अपने आप में वासोएक्टिव कार्य नहीं करता है। रेनिन का एकमात्र ज्ञात कार्य एमिनो टर्मिनस पर एंजियोटेंसिनोजेन को काटने के लिए है, जो एंजियोटीनिन I नामक एक डिकैप्टाइड बनाता है।

एंजियोटेंसिनोजेन α2 ग्लोब्युलिन के समूह से एक ग्लाइकोप्रोटीन होता है जो यकृत द्वारा संश्लेषित होता है और रक्त को प्रसारित करने में मौजूद होता है।

चूंकि एंजियोटेंसिन I में एक बहुत खराब वैसोप्रेसर गतिविधि है और इसे एक और प्रोटीज द्वारा "डाउनस्ट्रीम" संसाधित किया जाना चाहिए, रेनिन, रेनिन-एंजियोटेंसिन नामक प्रणाली में रक्तचाप के विनियमन के प्रारंभिक चरणों में भाग लेता है।

एंजियोटेंसिन II का जीवनकाल बहुत कम है (1 से 2 मिनट के बीच)। यह तेजी से विभिन्न पेप्टिडेस द्वारा चयापचय किया जाता है जो इसे खंडित करते हैं और इनमें से कुछ टुकड़े, जैसे कि एंजियोटेंसिन III, कुछ वैसोप्रेसर गतिविधि को बनाए रखते हैं।

रेनिन -angiotensin प्रणाली के सामान्य कार्य कई हैं और इन्हें निम्नानुसार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

- धमनी संबंधी अवरोध और सिस्टोलिक और डायस्टोलिक दबाव में वृद्धि। इस फंक्शन के लिए नॉरपेनेफ्रिन की तुलना में एंजियोटेंसिन II चार से आठ गुना अधिक गुणकारी है।

- अधिवृक्क प्रांतस्था पर एंजियोटेंसिन II के प्रत्यक्ष प्रभाव के कारण एल्डोस्टेरोन का स्राव बढ़ जाता है। रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली एल्डोस्टेरोन स्राव का मुख्य नियामक है।

- गैन्ग्लिओनिक सिम्पैथेटिक न्यूरॉन्स पर सीधे प्रभाव से नोरेपेनेफ्रिन के स्राव की सुविधा देता है।

- यह मेसेंज़ियल कोशिकाओं के संकुचन को प्रभावित करता है, जो ग्लोमेर्युलर निस्पंदन दर को कम करता है और, वृक्क नलिकाओं पर सीधे प्रभाव के कारण सोडियम पुनर्संयोजन को बढ़ाता है।

- मस्तिष्क के स्तर पर, यह प्रणाली बैरोसेप्टर रिफ्लेक्स की संवेदनशीलता को कम करती है, जो एंजियोटेंसिन II के वैसोप्रेसोर प्रभाव को बढ़ाती है।

- एंजियोटेंसिन II प्यास के तंत्र को बढ़ावा देकर पानी के सेवन को उत्तेजित करता है। यह वैसोप्रेसिन और हार्मोन ACTH के स्राव को बढ़ाता है।

संबंधित विकृति

इसलिए रेनिन-एंजियोटेंसिन प्रणाली की उच्च रक्तचाप वाली विकृति में महत्वपूर्ण भूमिका है, विशेष रूप से गुर्दे की उत्पत्ति।

यह इस प्रकार है कि गुर्दे की धमनियों में से एक का संकुचन निरंतर उच्च रक्तचाप उत्पन्न करता है जो कि इस्किमिक (दोषपूर्ण) गुर्दे को हटा दिया जाता है या गुर्दे की धमनी बाधा को समय पर जारी किया जाता है।

रेनिन उत्पादन में वृद्धि आम तौर पर गुर्दे की एक को जोड़ने वाली वृक्क धमनी के एकतरफा अवरोध से जुड़ी होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च रक्तचाप होता है। यह नैदानिक ​​स्थिति जन्मजात दोष या अन्य वृक्क परिसंचरण असामान्यताओं के कारण हो सकती है।

इस प्रणाली के औषधीय हेरफेर, एंजियोटेंसिन II रिसेप्टर ब्लॉकर्स के उपयोग के अलावा, धमनी उच्च रक्तचाप के उपचार के लिए मूलभूत उपकरण हैं।

उच्च रक्तचाप एक मूक और प्रगतिशील बीमारी है जो दुनिया की आबादी के एक बड़े हिस्से को प्रभावित करती है, विशेष रूप से 50 वर्ष से अधिक उम्र के वयस्कों को।

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