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오피오이드 펩타이드

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목차

1. 개요

오피오이드 펩타이드는 통증 완화 및 다양한 생리적 과정에 관여하는 펩타이드로, 내인성 및 외인성으로 분류된다. 내인성 오피오이드 펩타이드에는 엔케팔린, 엔도르핀, 다이노르핀 등이 있으며, 인간 게놈에는 이러한 펩타이드를 암호화하는 유전자가 존재한다. 외인성 오피오이드는 엑소르핀이라고도 불리며, 음식물에서 유래하는 오피오이드 식품 펩타이드가 포함된다. 델토르핀, 데르모르핀과 같은 양서류 유래 오피오이드, 미생물 유래 오피오이드, 합성 오피오이드도 존재한다.

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오피오이드 펩타이드
개요
종류

2. 내인성 오피오이드

인체는 스스로 오피오이드 펩타이드를 생성하며, 이를 내인성 오피오이드라고 부른다. 인간 게놈은 이러한 펩타이드를 암호화하는 여러 상동 유전자를 가지고 있다.[25]


  • 1980년, 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 유전자의 인간 유전자 뉴클레오타이드 서열이 밝혀졌다.[2] POMC 유전자는 β-엔도르핀과 γ-엔도르핀과 같은 내인성 오피오이드를 암호화한다.[3]
  • 1982년, 엔케팔린 유전자의 인간 유전자가 분리되었고 그 서열이 밝혀졌다.[4]
  • 1983년, 다이노르핀 유전자(원래 엔케팔린 유전자와 서열 유사성 때문에 "엔케팔린 B" 유전자라고 불림)의 인간 유전자가 분리되었고 그 서열이 밝혀졌다.[5]
  • 노시셉틴과 잠재적으로 두 개의 추가적인 신경 펩타이드로 절단되는 프레프로노시셉틴을 암호화하는 PNOC 유전자.[1]
  • 아드레노르핀, amidorphin|아미도르핀영어이 1980년대에 발견되었다.
  • 엔도르핀은 1990년대에 발견되었다.
  • 오피오르핀과 스피노르핀은 엔케팔리나제 억제제(즉, 엔케팔린의 대사를 방지)이다.
  • 헤모르핀은 헤모글로빈 유래 오피오이드 펩타이드로 헤모르핀-4, 발로르핀, 스피노르핀 등을 포함한다.


펩타이드는 아니지만, 코데인과 모르핀도 인체에서 생성된다.[6][10]

2. 1. 내인성 오피오이드 생성 과정

인터루킨 4와 대식세포(macrophages)가 식작용(phagocytosis)에서 내인성 오피오이드와 연관되는 통증의 기작은 암, 관절염뿐만 아니라 신경세포 등의 광범위한 퇴행성 질환과 관련이 있을 수 있음을 시사한다.[25]

사람게놈에는 내인성 오피오이드 펩타이드를 암호화하는 것으로 알려진 3개의 상동유전자가 있다. 각 유전자는 큰 단백질을 암호화하며, 프로테아제에 의해 프로세싱을 거쳐 아편 유사 활성을 갖는 더 짧은 펩타이드가 생성된다.

  • 프로오피오멜라노코르틴 (POMC) 인간 유전자의 핵산 서열은 1980년에 확인되었다[21]。POMC 유전자는 β-엔도르핀과 γ-엔도르핀과 같은 내인성 오피오이드를 암호화한다[22]。프로오피오멜라노코르틴에서 유래하여 오피오이드 수용체에 오피오이드 활성을 갖는 펩타이드는 "엔도르핀"이라고 불리는 내인성 오피오이드 펩타이드의 분류로 구성된다.
  • 사람엔케팔린 유전자는 1982년에 분리, 확인되었다[23]。
  • 인간 다이노르핀 유전자(처음에는 엔케팔린 유전자와 서열이 유사했기 때문에 "엔케팔린 B" 유전자라고 불렸다)는 1983년에 분리, 확인되었다[24]。
  • 아드레노르핀 및 amidorphin|아미돌핀영어은 1980년대에 발견되었다.
  • 오피오르핀은 인간의 타액에서 발견된 엔케팔리나제 저해제이며, 엔케팔린의 대사를 방해한다.

2. 2. 내인성 오피오이드 펩타이드와 수용체

인간 게놈은 내인성 오피오이드 펩타이드를 유전 부호화하는 것으로 알려진 몇 개의 상동 유전자를 포함하고 있다.[25]

내인성 오피오이드 펩타이드와 수용체
오피오이드 펩타이드아미노산 서열오피오이드 수용체 표적참고 문헌
엔케팔린scope="col" colspan="3" |
류-엔케팔린YGGFLδ-오피오이드 수용체†, μ-오피오이드 수용체†[7][8][9]
메트-엔케팔린YGGFMδ-오피오이드 수용체†, μ-오피오이드 수용체†[7][8][9]
메토르파미드YGGFMRRV-NH2δ-오피오이드 수용체, μ-오피오이드 수용체[7]
펩타이드 EYGGFMRRVGRPEWWMDYQKRYGGFLμ-오피오이드 수용체, κ-오피오이드 수용체[7]
엔도르핀scope="col" colspan="3" |
알파-엔도르핀YGGFMTSEKSQTPLVTμ-오피오이드 수용체, 다른 오피오이드 수용체에 대한 알려지지 않은 친화력[7]
베타-엔도르핀YGGFMTSEKSQTPLVTLFKNAIIKNAYKKGEμ-오피오이드 수용체†‡, δ-오피오이드 수용체†[7][8][9][10]
감마-엔도르핀YGGFMTSEKSQTPLVTLμ-오피오이드 수용체, 다른 오피오이드 수용체에 대한 알려지지 않은 친화력[7]
다이노르핀scope="col" colspan="3" |
다이노르핀 AYGGFLRRIRPKLKWDNQκ-오피오이드 수용체†‡[7][8][13]
다이노르핀 A1–8YGGFLRRIκ-오피오이드 수용체, μ-오피오이드 수용체 (부분 효능제 at δ-오피오이드 수용체)[11][12]
다이노르핀 BYGGFLRRQFKVVTκ-오피오이드 수용체[7][8]
빅 다이노르핀YGGFLRRIRPKLKWDNQKRYGGFLRRQFKVVTκ-오피오이드 수용체†‡[13][14][15]
루모르핀YGGFLRRQFKVVTRSQEDPNAYYEELFDVκ-오피오이드 수용체[16][17][18][19]
알파-네오엔도르핀YGGFLRKYPKκ-오피오이드 수용체[7][8]
베타-네오엔도르핀YGGFLRKYPκ-오피오이드 수용체[7]
노시셉틴scope="col" colspan="3" |
노시셉틴FGGFTGARKSARKLANQ노시셉틴 수용체†‡[7][8][20]
엔도르핀scope="col" colspan="3" |
엔도르핀-1YPWF-NH2μ-오피오이드 수용체[7][8]
엔도르핀-2YPFF-NH2μ-오피오이드 수용체[7][8]
† 오피오이드 수용체 옆에 있는 이 기호는 해당 펩타이드가 인간에서 해당 수용체의 주요 내인성 효능제임을 나타낸다.‡ 오피오이드 수용체 옆에 있는 이 기호는 해당 펩타이드가 인간에서 해당 수용체에 대해 가장 높은 효능을 갖는 내인성 리간드임을 나타낸다.


  • 1980년, 프로오피오멜라노코르틴(POMC) 유전자의 인간 유전자 뉴클레오타이드 서열이 밝혀졌다.[2] POMC 유전자는 β-엔도르핀과 γ-엔도르핀과 같은 내인성 오피오이드를 암호화한다.[3]
  • 1982년, 엔케팔린 유전자의 인간 유전자가 분리되었고 그 서열이 밝혀졌다.[4]
  • 1983년, 다이노르핀 유전자(원래 엔케팔린 유전자와 서열 유사성 때문에 "엔케팔린 B" 유전자라고 불림)의 인간 유전자가 분리되었고 그 서열이 밝혀졌다.[5]
  • 노시셉틴과 잠재적으로 두 개의 추가적인 신경 펩타이드로 절단되는 프레프로노시셉틴을 암호화하는 PNOC 유전자.[1]
  • 아드레노르핀, amidorphin|아미도르핀영어이 1980년대에 발견되었다.
  • 엔도르핀은 1990년대에 발견되었다.
  • 오피오르핀과 스피노르핀은 엔케팔리나제 억제제(즉, 엔케팔린의 대사를 방지)이다.
  • 헤모르핀은 헤모글로빈 유래 오피오이드 펩타이드로 헤모르핀-4, 발로르핀, 스피노르핀 등을 포함한다.


펩타이드는 아니지만, 코데인과 모르핀도 인체에서 생성된다.[6][10]

3. 외인성 오피오이드

외부에서 유래된 오피오이드 물질은 엑소르핀이라고 불리며, 이는 엔도르핀과 반대되는 개념이다. 엑소르핀은 뇌의 오피오이드 수용체에 결합하여 활성화함으로써 엔도르핀의 작용을 모방한다.

일반적인 엑소르핀에는 다음이 포함된다.


  • 카소모르핀
  • Gluten exorphin|글루텐 엑소르핀영어
  • Gliadorphin|글리아도르핀/글루테오모르핀영어
  • 루비스콜린
  • 델토르핀(Deltorphin) I, II
  • 델모르핀

3. 1. 오피오이드 식품 펩타이드

외부에서 유래된 오피오이드 물질은 엑소르핀이라고 불리며, 이는 엔도르핀과 반대되는 개념이다. 엑소르핀에는 오피오이드 식품 펩타이드가 포함되는데, 여기에는 글루텐 엑소르핀 등이 있으며, 이는 종종 곡물과 동물 젖에 들어있다. 엑소르핀은 뇌의 오피오이드 수용체에 결합하여 활성화함으로써 엔도르핀의 작용을 모방한다.

일반적인 엑소르핀에는 다음이 포함된다.

  • 카소모르핀 (포유류, 특히 소의 젖에 들어있는 카세인에서 유래)
  • 글루텐 엑소르핀 (밀, 호밀, 보리와 같은 곡물에 들어있는 글루텐에서 유래)
  • 글리아도르핀/글루테오모르핀 (밀, 호밀, 보리와 같은 곡물에 들어있는 글루텐에서 유래)
  • 소이모르핀-5 (콩에서 유래)
  • 루비스콜린 (시금치에서 유래)

4. 기타 오피오이드

기타 오피오이드 펩타이드에는 다음이 포함된다.


  • 카소모르핀
  • α-글루텐 엑소르핀
  • 글루텐 엑소르핀
  • 글리아도르핀(글루테오모르핀이라고도 함)
  • 루비소콜린
  • 오르파닌 FQ(노시셉틴이라고도 함)
  • W-엔도르핀

4. 1. 양서류 유래


  • 델토르핀
  • 델토르핀 I
  • 델토르핀 II
  • 데르모르핀
  • 델모르핀 (''Phyllomedusa''속 개구리)

4. 2. 미생물 유래


  • 진균에서 유래한 델토르핀 I, II

4. 3. 합성 오피오이드


  • 지클로핀 - 다이노르핀 A에서 파생된 반합성 KOR 길항제이다.

5. 식작용과 오피오이드

한편 인터루킨 4와 대식세포가 식작용에서 내인성 오피오이드와 연관되는 통증 기전은 암, 관절염뿐만 아니라 신경세포 등의 광범위한 퇴행성 질환과도 관련이 있을 수 있음을 시사한다.[25]

참조

[1] 논문 Structure, tissue distribution, and chromosomal localization of the prepronociceptin gene 1996-08
[2] 논문 Structural organization of human genomic DNA encoding the pro-opiomelanocortin peptide http://www.pubmedcen[...] 1980-08
[3] 논문 Isolation, primary structure, and synthesis of alpha-endorphin and gamma-endorphin, two peptides of hypothalamic-hypophysial origin with morphinomimetic activity http://www.pubmedcen[...] 1976-11
[4] 논문 Isolation and structural organization of the human preproenkephalin gene 1982-06
[5] 논문 Isolation and structural organization of the human preproenkephalin B gene 1983-12
[6] 논문 Endogenous morphine: up-to-date review 2011 http://fb.cuni.cz/fi[...] 2012
[7] 논문 Opioid glycopeptide analgesics derived from endogenous enkephalins and endorphins 2012-02
[8] 웹사이트 Opioid receptors: Introduction http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2015-08-10
[9] 웹사이트 δ receptor http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2017-05-15
[10] 웹사이트 μ receptor http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2017-03-15
[11] 백과사전 Dynorphin A 1–8 http://www.hmdb.ca/m[...] Human Metabolome Database 2017-09-27
[12] 웹사이트 Dynorphin A-(1–8): Biological activity http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology
[13] 웹사이트 κ receptor http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2017-02-21
[14] 웹사이트 Big dynorphin: Biological activity http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology
[15] 웹사이트 Big dynorphin: Structure – Peptide Sequence http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology
[16] 논문 30 years of dynorphins—new insights on their functions in neuropsychiatric diseases 2009-09
[17] 백과사전 Dynorphin B (1-29) https://pubchem.ncbi[...] United States National Library of Medicine – National Center for Biotechnology Information 2017-12-23
[18] 논문 Human leumorphin is a potent, kappa opioid receptor agonist 1984-09
[19] 논문 Kappa-selective agonists decrease postsynaptic potentials and calcium components of action potentials in the supraoptic nucleus of rat hypothalamus in vitro 1994-01
[20] 웹사이트 NOP receptor http://www.guidetoph[...] International Union of Basic and Clinical Pharmacology 2017-08-18
[21] 논문 Structural organization of human genomic DNA encoding the pro-opiomelanocortin peptide
[22] 논문 Isolation, primary structure, and synthesis of α-endorphin and γ-endorphin, two peptides of hypothalamic-hypophysial origin with morphinomimetic activity
[23] 논문 Isolation and structural organization of the human preproenkephalin gene
[24] 논문 Isolation and structural organization of the human preproenkephalin B gene
[25] 논문 IL-4 induces M2 macrophages to produce sustained analgesia via opioids https://insight.jci.[...] 2020-02-27


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