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갑상샘자극호르몬 방출호르몬

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1. 개요

갑상샘자극호르몬 방출호르몬(TRH)은 시상하부에서 합성되어 뇌하수체 전엽의 갑상선 자극 호르몬(TSH)과 프로락틴 분비를 자극하는 호르몬이다. 로제 기유맹과 앤드루 윌리엄 셜리에 의해 발견되었으며, 1969년 TRH가 피로글루탐산, 히스티딘, 프롤린의 3개 잔기로 구성된 펩타이드임을 밝혀 1977년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했다. TRH는 시상곁핵의 뉴런에서 합성되며, 여러 효소 과정을 거쳐 활성화된다. TRH는 TRH 검사에 사용되며, 갑상선 기능 저하증 및 말단 비대증과 같은 질환의 진단에 활용된다. 또한 항우울 효과와 항노화 효과를 보이며, 부작용은 일반적으로 경미하다.

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갑상샘자극호르몬 방출호르몬
일반 정보
이름갑상샘 자극 호르몬 방출 호르몬
기타 이름티로트로핀 방출 호르몬 (TRH), 티롤리베린
TRH의 구조식
식별자
유전자 기호TRH
HGNC ID12298
앙트레즈 유전자7200
OMIM275120
RefSeqNM_007117
UniProtP20396
PDB해당 없음
EC 번호해당 없음
IUPHAR 리간드2139
CAS 등록번호24305-27-9
UNII5Y5F15120W
KEGGC03958
ATCvet해당 없음
ATC 코드 접두사V04
ATC 코드 접미사CJ02
약물은행DB09421
ChEBI35940
ChEMBL 참조해당 없음
ChEMBL1472
PubChem638678
ChemSpiderID554166
물리화학적 특성
분자식C16H22N6O4
SMILESC1C[C@H](N(C1)C(=O)[C@H](CC2=CN=CN2)NC(=O)[C@@H]3CCC(=O)N3)C(=O)N
표준 InChI1S/C16H22N6O4/c17-14(24)12-2-1-5-22(12)16(26)11(6-9-7-18-8-19-9)21-15(25)10-3-4-13(23)20-10/h7-8,10-12H,1-6H2,(H2,17,24)(H,18,19)(H,20,23)(H,21,25)/t10-,11-,12-/m0/s1
표준 InChIKeyXNSAINXGIQZQOO-SRVKXCTJSA-N
약물 정보
임신 (호주)해당 없음
임신 (미국)해당 없음
임신 분류해당 없음
법적 지위 (호주)해당 없음
법적 지위 (캐나다)해당 없음
법적 지위 (영국)해당 없음
법적 지위 (미국)해당 없음
법적 지위해당 없음
투여 경로해당 없음
생체 이용률해당 없음
단백질 결합해당 없음
대사해당 없음
제거 반감기해당 없음
배설해당 없음
유전자 위치
염색체3
q
밴드13.3
유전자좌 추가 정보-q21
기타 정보
신경 보호 효과탈티렐린은 신경 보호 효과가 있으며 뇌 수용체 결합력이 있다.

2. 역사

로제 기유맹과 앤드루 윌리엄 셜리는 1969년에 갑상샘자극호르몬 방출호르몬(TRH)의 구조를 처음으로 밝혀냈다.[4][5] 셜리는 1966년에 TRH가 펩타이드일 가능성을 제시했지만, 기유맹이 아니라고 제안하여 연구를 포기했다. 1969년 기유맹의 화학자가 TRH가 펩타이드라는 것에 동의하기 시작했고, 미국 국립 보건원(NIH)이 프로젝트 자금 지원 중단을 위협하자 두 연구진 모두 TRH 합성에 다시 착수했다.[6] 이들은 이 공로로 1977년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했다.[7]

2. 1. 발견 경위

로제 기유맹과 앤드루 윌리엄 셜리는 당시 가설로 상정되었던 시상하부 호르몬의 추출을 두고 경쟁했다. 그러나 수십만 마리에 달하는 대형 동물(기유맹은 양, 셜리는 돼지)의 시상하부 조직을 이용한 추출 작업은 결코 쉽지 않았다. 두 사람은 1962년경에 추출이 어려웠던 부신피질 자극 호르몬 방출 호르몬에서 손을 떼고, 갑상샘자극호르몬 방출호르몬(TRH)의 추출에 착수했지만 이 역시 곧바로 성과를 거두지 못했다. 1969년에 마침내 피로글루탐산, 히스티딘, 프롤린의 3개 잔기로 이루어져 C 말단이 아미드화된 펩타이드(Glp-His-Pro-NH2)임이 각 그룹에서 거의 동시에 보고되었다. 갑상샘자극호르몬 방출호르몬이 실제로 시상하부에서 추출됨으로써 비로소 시상하부가 뇌하수체 전엽의 분비를 조절하고 있다는 가설이 증명되었다고 할 수 있다. 기유맹과 셜리는 이 공적으로 1977년 노벨 생리학·의학상을 수상했다.[7]

3. 합성 및 방출

TRH는 시상하부 시상곁핵의 소세포 뉴런 내에서 합성된다.[2] 이는 -Gln-His-Pro-Gly- 서열의 6개 사본을 포함하는 242 아미노산 전구체 폴리펩타이드로 번역되며, 서열 양쪽 끝은 Lys-Arg 또는 Arg-Arg 서열로 둘러싸여 있다.

성숙한 TRH 형태를 생성하기 위해서는 일련의 효소가 필요하다. 첫째, 단백질 분해 효소가 Lys-Arg 또는 Arg-Arg의 C-말단 측면을 절단한다. 둘째, 카르복시펩티다아제가 Lys/Arg 잔기를 제거하여 Gly를 C-말단 잔기로 남긴다. 그런 다음 이 Gly는 펩티딜글리신-알파-아미드화 모노옥시게나제라고 통칭되는 일련의 효소에 의해 아미드 잔기로 변환된다. 이러한 처리 단계와 동시에 N-말단 Gln (글루타민)은 피로글루탐산염 (고리형 잔기)으로 변환된다. 이러한 여러 단계는 인간 TRH의 경우 전구체 분자당 성숙한 TRH 분자 6개(마우스 TRH의 경우 5개)를 생성한다.

시상곁핵의 TRH 합성 뉴런은 정중 융기 외층의 내측 부분으로 투사된다. 정중 융기에서 분비된 후, TRH는 뇌하수체 문맥계를 통해 전엽 뇌하수체로 이동하여 TRH 수용체에 결합, 갑상선 자극 세포에서 갑상선 자극 호르몬 분비를, 유즙 분비 세포에서 프로락틴 분비를 자극한다.[3] 혈액 내 TRH의 반감기는 약 6분이다.

4. 구조

갑상샘자극호르몬 방출호르몬(TRH)은 트리펩타이드로, 아미노산 서열은 피로글루타밀-히스티딜-프롤린 아미드이다.

5. 임상적 의의

TRH는 뇌하수체 전엽의 반응을 검사하기 위해 정맥 주사(상품명 Relefact TRH)로 임상적으로 사용되며, 이 절차는 TRH 검사로 알려져 있다. 이는 이차성 갑상선 기능 저하증 및 말단 비대증과 같은 갑상선 질환의 진단 검사로 수행된다.

TRH는 항우울 및 자살 방지 속성을 가지고 있으며,[14] 2012년 미국 육군은 TRH 비강 스프레이를 개발하여 군대 내 자살을 예방하기 위해 연구 보조금을 수여했다.[8][9] TRH의 항우울 특성은 척수강내 투여, 즉 척추에 투여할 때 나타나며, 그 효과는 일시적이다.[14] 일부 연구자들은 TRH가 위 또는 혈액에서 분해되지 않고 뇌에 도달하도록 하기 위해 TRH를 경구 투여하는 전구약물 접근법을 시험하고 있다.[10]

TRH는 생쥐에서 광범위한 활동을 하는 항노화제로 나타났으며, 이러한 작용으로 인해 TRH가 대사 및 호르몬 기능 조절에 근본적인 역할을 한다는 것을 시사한다.[11]

6. 부작용

정맥 내 갑상샘자극호르몬 방출호르몬(TRH) 투여 후 부작용은 미미하다.[12] 구역질, 홍조, 빈뇨 및 경미한 혈압 상승이 보고되었다.[13] 척수강내 주사 후에는 떨림, 발한, 오한, 불안 및 경미한 혈압 상승이 관찰되었다.[14]

참조

[1] 논문 Neuroprotective effect and brain receptor binding of taltirelin, a novel thyrotropin-releasing hormone (TRH) analogue, in transient forebrain ischemia of C57BL/6J mice 2002-12
[2] 논문 The paraventricular nucleus of the hypothalamus has a major role in thyroid hormone feedback regulation of thyrotropin synthesis and secretion 1990-01
[3] 웹사이트 Thyroid-Stimulating Hormone http://www.vivo.colo[...] Colorado State University 1998-09-20
[4] 논문 The identity of chemical and hormonal properties of the thyrotropin releasing hormone and pyroglutamyl-histidyl-proline amide 1969-11
[5] 논문 "[Molecular structure of the hypothalamic hypophysiotropic TRF factor of ovine origin: mass spectrometry demonstration of the PCA-His-Pro-NH2 sequence]" 1969-11
[6] 서적 Laboratory life: the social construction of scientific facts Sage Publications
[7] 웹사이트 The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1977 http://nobelprize.or[...] NobelPrize.org
[8] 웹사이트 Scientist developing anti-suicide nasal spray http://www.armytimes[...] ArmyTimes.com 2012-07-25
[9] 웹사이트 Army anti-suicide initiative brings $3 million to IU School of Medicine scientist's research http://communication[...] Indiana University School of Medicine 2012-07-24
[10] 논문 Brain Delivery of Thyrotropin-Releasing Hormone via a Novel Prodrug Approach 2019-07
[11] 논문 Aging-reversing properties of thyrotropin-releasing hormone 2013-02
[12] 논문 Effects of thyrotropin-releasing hormone in depression https://cdr.lib.unc.[...] 1972-11
[13] 논문 Blood pressure response to thyrotropin-releasing hormone in euthyroid subjects 1984-01
[14] 논문 Effects of intrathecal thyrotropin-releasing hormone (protirelin) in refractory depressed patients 1997-03
[15] 웹사이트 치ロリベリンとは何? Weblio辞書 https://www.weblio.j[...] 2021-09-21
[16] 저널 인용 Neuroprotective effect and brain receptor binding of taltirelin, a novel thyrotropin-releasing hormone (TRH) analogue, in transient forebrain ischemia of C57BL/6J mice



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