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Hormona adipocinética

Las hormonas adipocinéticas (AKH) son neuropéptidos metabólicos que median la movilización de sustratos energéticos en muchos insectos.

Historia

Un grupo inglés purificó por primera vez la AKH en 1976. Se determinó que la estructura química era una hormona peptídica formada a partir de 10 aminoácidos . Esta fue la primera hormona peptídica de insecto en ser identificada. [1] Después de que se identificara la AKH en las cucarachas , se insertó AKH de langosta en una cucaracha. Se observó un aumento similar en la movilización de lípidos . Por el contrario, la AKH de cucaracha condujo a una actividad similar dentro de una langosta. [1] La AKH se descubrió inicialmente en las langostas Locusta migratoria y Schistocerca gregaria . Generalmente se asocia con la ayuda al vuelo. [2] Los lípidos son transportados desde la hemolinfa y metabolizados por el músculo del vuelo para mantener el vuelo. Sin embargo, una alta concentración de lípidos permanece en la hemolinfa, lo que implica que un agente puede ser responsable de activar el transporte de lípidos a la hemolinfa. Se pensó que esto probablemente era una función de la regulación hormonal . [1] La hormona en sí es parte de una familia más grande, a menudo denominada hormonas concentradoras de pigmento rojo (RPCH), descubiertas en los crustáceos .

Secuencia

La composición típica de las hormonas de esta familia incluye una longitud de entre 8 y 10 aminoácidos, extremos N y C bloqueados, con fenilalanina o tirosina en la posición 4. [2] Las características de la secuencia de AKH también incluyen triptófano en la posición 8 y en más de la mitad de las AKH conocidas, prolina en la posición 6. [3] [4] La espectrometría de masas se utiliza cada vez más para la secuenciación de novo de estas hormonas . [5] [6] [7]

Significado

La AKH se ha convertido en un área de estudio importante, en particular en plagas de insectos en cultivos e insectos que actúan como huéspedes intermediarios o vectores de parásitos que pueden afectar a humanos o animales. En experimentos en los que se inyectaron langostas con AKH y lipopolisacárido (LPS, un elicitor inmunológico que se encuentra en las paredes celulares de las bacterias), se observó una respuesta inmunológica más fuerte que en las langostas que solo recibieron una inyección de LPS. [8] [9] La propagación de la malaria por el mosquito hembra, Anopheles gambiae , depende en parte de la hormona adipocinética, Anoga-HrTH (pGlu-Leu-Thr-Phe-Thr-Pro-Ala-Trp-NH2). No se dispone de ninguna estructura cristalina de este importante neuropéptido . La dinámica molecular restringida por RMN se utilizó para investigar su espacio conformacional en solución acuosa y cuando se une a una superficie de membrana. Los resultados mostraron que Anoga-HrTH tiene una conformación casi cíclica que se estabiliza mediante un enlace de hidrógeno entre el extremo C y Thr3. Cuando el agonista se acopla a su receptor, este enlace de hidrógeno se rompe y la molécula adopta una estructura más extendida. Los cálculos preliminares de acoplamiento de AKHR indican que la energía libre de unión es de -47,30 kJ/mol. La información sobre la estructura 3D y el modo de unión de Anoga-HrTH a su receptor es vital para el diseño de miméticos adecuados que puedan actuar como insecticidas. [10]

Literatura

Referencias

  1. ^ abc "Capítulo once - TRANSPORTE DE METABOLITOS POR LA HEMOLINFA: REGULACIÓN ENDOCRINA". 7 de junio de 2008. Archivado desde el original el 7 de junio de 2008.
  2. ^ ab Stone, Judith V.; Mordue, William; Batley, Karen E.; Morris, Howard R. (septiembre de 1976). "Estructura de la hormona adipocinética de la langosta, una neurohormona que regula la utilización de lípidos durante el vuelo". Nature . 263 (5574): 207–211. Bibcode :1976Natur.263..207S. doi :10.1038/263207a0. ISSN  0028-0836. PMID  958472. S2CID  4226013.
  3. ^ König, Simone (30 de julio de 2005). "La predicción de secuencias de hormonas adipocinéticas de insectos ayuda a la elucidación de estructuras de novo". Comunicaciones rápidas en espectrometría de masas . 19 (14): 2103–2104. Bibcode :2005RCMS...19.2103K. doi :10.1002/rcm.2017. ISSN  0951-4198. PMID  15988719.
  4. ^ Eisenacher, Martín; de Braaf, Jürgen; König, Simone (2006). "Predicción de secuencia de análisis de masas (MAPSP)". Bioinformática . 22 (8): 1002–1003. doi : 10.1093/bioinformática/btl052 . PMID  16500935.
  5. ^ König, Simone; Albers, Christian; Gäde, Gerd (15 de noviembre de 2005). "Firma espectral de masas para hormonas adipocinéticas de insectos". Comunicaciones rápidas en espectrometría de masas . 19 (21): 3021–3024. Bibcode :2005RCMS...19.3021K. doi :10.1002/rcm.2167. ISSN  0951-4198. PMID  16193531.
  6. ^
    Alavez-Rosas, David; Vargas-Abasolo, Reyna; Albores-Flores, Claudia I.; Meneses-Arias, María Guadalupe; Gutiérrez-Cabrera, Ana Erika; Benelli, Giovanni; Cruz-López, Leopoldo; Córdoba-Aguilar, Alex (2023). "Ecología química de triatominos: conocimientos actuales e implicaciones para el manejo de vectores de la enfermedad de Chagas". Revista de ciencia de plagas . 97 (2). Springer Science and Business Media LLC : 507. Bibcode : 2023JPesS..97..507A. doi : 10.1007/s10340-023-01678-6 . ISSN  1612-4758. S2CID  260819708.
    Esta revisión cita esta investigación.
    Marco, Heather G.; König, Simone; Gäde, Gerd (enero de 2022). "Prueba espectrométrica de masas de péptidos predichos: nuevas hormonas adipocinéticas en insectos". Moléculas . 27 (19): 6469. doi : 10.3390/molecules27196469 . ISSN  1420-3049. PMC  9573411 . PMID  36235010.
  7. ^ König, Simone; Bayer, Malte; Marco, Heather; Gäde, Gerd (julio de 2019). "Los gemelos conformacionales de neuropéptidos hipertrehalosémicos de las cigarras consisten únicamente en l-aminoácidos: ¿son isómeros cis-trans?". Amino Acids . 51 (7): 1023–1028. doi :10.1007/s00726-019-02742-1. PMID  31073692. S2CID  254074930.
  8. ^ Goldsworthy, G., K. Opoku-Ware y L. Mullen, La hormona adipocinética mejora la activación de la cascada de profenoloxidasa inducida por la laminarina y lipopolisacáridos bacterianos en la langosta migratoria africana Locusta migratoria. Journal of Insect Physiology, 2002. 48: pág. 601-608
  9. ^ Goldsworthy, GJ, K. Opoku-Ware y LM Mullen, Hormona adipocinética y respuestas inmunitarias de las langostas a la infección. Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York, 2005. 1040: pág. 106-113
  10. ^ Mugumbate G, Jackson GE, van der Spoel D, Kövér KE, Szilágyi L. Anopheles gambiae, hormona Anoga-HrTH, estructura libre y ligada: un experimento de resonancia magnética nuclear. Péptidos. Marzo de 2013; 41: 94-100. DOI: 10.1016/j.peptides.2013.01.008.