โปรสตาโนอิด
ในชีววิทยาระดับโมเลกุลโปรสตาโนอิดเป็น สารสื่อกลาง ไขมันที่ออกฤทธิ์ควบคุมการตอบสนองต่อ การอักเสบ โปร สตาโนอิดเป็นอนุวงศ์ของไอโคซานอยด์ซึ่งประกอบด้วยโปรสตาแกลนดิน (สารสื่อกลางของการอักเสบและ ปฏิกิริยา ภูมิแพ้ ) ทรอม บอกเซน (สารสื่อกลางของ การหด ตัว ของหลอดเลือด ) และโปรสตาไซคลิน (ออกฤทธิ์ในระยะการยุติการอักเสบ) พบว่าโปรสตาโนอิดมีเป้าหมายในการต่อต้านยา ต้านการอักเสบที่ไม่ใช่ สเตียรอยด์ (NSAIDs)ซึ่งมีศักยภาพในการรักษา โปรสตาโนอิดพบได้ในส่วนต่างๆ ของร่างกาย เช่นระบบทางเดินอาหารระบบทางเดินปัสสาวะระบบทางเดินหายใจและ ระบบหัวใจ และ หลอดเลือด ระบบสืบพันธุ์และระบบหลอดเลือดโปรสตาโนอิดยังพบว่ามีส่วนช่วยในการขนส่ง น้ำและไอออน ภายในเซลล์ อีกด้วย
ประวัติศาสตร์
โปรสตาโนอิดถูกค้นพบจากการศึกษาวิจัยทางชีววิทยาในช่วงทศวรรษ 1930 [ 1 ] [ 2 ]การค้นพบครั้งแรกพบในน้ำอสุจิโดยนักสรีรวิทยาชาวสวีเดนUlf von Eulerซึ่งสันนิษฐานว่าโปรสตาโนอิดมีต้นกำเนิดมาจากต่อมลูกหมาก หลังจากการศึกษาอย่างเข้มข้นตลอดช่วงทศวรรษ 1960-1970 Sune K. BergströmและBengt Ingemar Samuelssonและนักชีวเคมีชาวอังกฤษ Sir John Robert Vane สามารถเข้าใจหน้าที่และการก่อตัวทางเคมีของโปรสตาโนอิดได้ และได้รับรางวัลโนเบลจากการวิเคราะห์โปรสตาโนอิดของพวกเขา
การสังเคราะห์ทางชีวภาพของโปรสตาแกลนดิน
เอนไซม์ไซโคลออกซิเจเนส ( COX ) เร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนกรดไขมันจำเป็นอิสระให้เป็นโปรสตาโนอิดโดยกระบวนการสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรก โมเลกุลของ O2 สองโมเลกุลถูกเพิ่มเข้าไปในรูปของพันธะเปอร์ออกไซด์สองพันธะ และวงแหวนคาร์บอน 5 สมาชิกจะถูกสร้างขึ้นใกล้กับส่วนกลางของสายโซ่กรดไขมัน ซึ่งจะก่อให้เกิดสารตัวกลางที่ไม่เสถียรและมีอายุสั้น คือ โปรสตาแกลนดิน จี (PGG) พันธะเปอร์ออกไซด์หนึ่งพันธะจะหลุดออกออกซิเจนหนึ่งอะตอม ทำให้เกิด PGH (ดูแผนภาพและรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ไซโคลออกซิเจเนส ) โปรสตาโนอิดอื่นๆ ทั้งหมดมีต้นกำเนิดมาจาก PGH (เช่น , หรือ )
ภาพด้านขวาแสดงวิธีการแปลง PGH (ซึ่งได้มาจากกรดอะราคิโดนิก ) ดังนี้:
- โดยเอนไซม์ PGE synthetaseเปลี่ยนเป็น PGE2 (ซึ่งจะถูกแปลงต่อไปเป็น PGF2)
- โดยการเปลี่ยนโปรสตาแกลนดิน-ดีซินเทสเป็น PGD2
- โดยการสร้างโปรสตาไซคลินซินเทสเป็นโปรสตาไซคลิน (PGI2)
- โดยเอนไซม์ Thromboxane synthaseเปลี่ยนเป็นthromboxanes (TXA)
กรดอะราคิโดนิกประกอบด้วยกรดไขมันโอเมก้าไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนที่ไม่เป็นธรรมชาติที่มีคาร์บอน 20 อะตอม กรดอะราคิโดนิกพบได้ทั้งในชั้นฟอสโฟลิปิดสองชั้นและในเยื่อหุ้มเซลล์ โปรสตาแกลนดินเกิดขึ้นพร้อมกับกรดอะราคิโดนิกผ่านกระบวนการสังเคราะห์และการเติมออกซิเจนของเอนไซม์ ลิปิดที่ออกฤทธิ์ในกลุ่มออกซิลิปินได้มาจากการสังเคราะห์ของไซโคลออกซิเจเนสหรือโปรสตาแกลนดิน
โปรสตาโนอิดทั้งสามประเภทมีวงแหวนที่โดดเด่นอยู่ตรงกลางโมเลกุล โครงสร้างของพวกมันแตกต่างกันและไม่มีโครงสร้างร่วมกันกับทรอมบอกเซน สารประกอบ PGH (ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของสารอื่นๆ ทั้งหมด) มีวงแหวนคาร์บอน 5 อะตอม เชื่อมด้วยออกซิเจนสองอะตอม ( เปอร์ออกไซด์ ) โปรสตาแกลนดินที่ได้มานั้นมีวงแหวนคาร์บอน 5 อะตอมที่ไม่อิ่มตัวเพียงวงเดียว ในโปรสตาไซคลิน วงแหวนนี้จะเชื่อมต่อกับวงแหวนที่มีออกซิเจนอีกวงหนึ่ง ในทรอมบอกเซน วงแหวนจะกลายเป็นวงแหวน 6 อะตอมที่มีออกซิเจนหนึ่งอะตอม
การผลิต PGE ในการติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัสดูเหมือนจะถูกกระตุ้นโดยไซโต ไคน์บางชนิด เช่นอินเตอร์ลิวคิน-1 [ 3 ]