La proctolina es un neuropéptido presente en insectos y crustáceos . Se encontró por primera vez en Periplaneta americana , una especie de cucaracha, en 1975. [1] La proctolina se extrajo de 125.000 cucarachas y se realizó la degradación de Edman en la muestra para determinar la secuencia de aminoácidos , que es Arg-Tyr-Leu-Pro-Thr.
La proctolina fue el primer neuropéptido de insectos que se secuenció. Starratt y Brown la identificaron como un neurotransmisor muscular visceral . Sin embargo, ahora parece que la proctolina tiene muchas más funciones y está presente en muchas más especies.
La proctolina se encuentra en los siguientes órdenes de insectos:
La proctolina también puede estar presente en moluscos , anélidos , crustáceos decápodos y posiblemente incluso en algunos mamíferos .
La estructura de la proctolina está muy conservada entre especies. Se han sintetizado análogos de la proctolina para obtener más información sobre la estructura de la molécula. Se descubrió que cada aminoácido de la molécula de proctolina era necesario para una actividad completa. La conformación preferida de la proctolina es una estructura cuasicíclica con la cadena lateral tirosílica apuntando hacia afuera. Esta es la mejor posición para que se una al sitio activo del receptor .
Se ha sintetizado una amplia gama de miméticos peptídicos y no peptídicos de proctolina para intentar producir nuevos insecticidas eficaces .
La proctolina no se considera un neurotransmisor clásico , ya que en muchos sistemas donde está presente no cambia la conductancia postsináptica. Se cree que la proctolina es una neurohormona presente en los crustáceos y en algunos insectos. Con más frecuencia, se hace referencia a la proctolina como un neuromodulador . Esto se debe a que todos los sistemas proctolinérgicos cambian la forma en que se transmiten los impulsos a través de una sinapsis , utilizando la proctolina como cotransmisor , a menudo con un neurotransmisor más común como el glutamato .
La proctolina es un potente estimulador de la contracción de varios músculos viscerales y esqueléticos en los insectos. La proctolina estimula las contracciones del intestino posterior en P. americana , el intestino anterior en S. gregaria y el intestino medio de Diploptera punctata y L. migratoria . La proctolina también modula el tejido reproductivo, estimulando las contracciones de los oviductos en P. americana , Leucophaea maderae , L. migratoria y las espermatecas en L. migratoria y Rhodnius prolixus . Otra función de la proctolina es que acelera la frecuencia cardíaca en algunos insectos.
Recientemente se ha identificado un receptor de proctolina en Drosophila melanogaster, el receptor huérfano acoplado a proteína G CG6986. El ADN de la secuencia del gen se clonó y se expresó en células de mamíferos y el receptor expresado era específico para la proctolina. En Drosophila , este receptor se expresa fuertemente en la cabeza , el intestino posterior de las larvas , la aorta y en las terminaciones neuronales de los corazones adultos.
Mediante el análisis del genoma de Drosophila melanogaster , se ha identificado el gen que codifica el precursor de la proctolina como CG7105. La pre-proproteína tiene 140 aminoácidos de longitud y tiene sitios de corte a ambos lados de la secuencia de proctolina RYLPT. Se cree que una peptidasa señal corta en estos sitios de corte para producir el péptido proctolina.
La proctolina debe descomponerse para evitar que permanezca unida de forma permanente al receptor. Esto lo hacen las peptidasas. El primer paso de la descomposición es la ruptura del enlace Arg-Tyr, seguida de la ruptura del enlace Tyr-Leu. Utilizando una serie de homogenizados de tejido de Periplaneta americana se identificó una aminopeptidasa soluble como enzima clave que degrada la proctolina. También se identificó otra enzima que rompe el enlace Tyr-Leu.