Neurokinin
Synonym: Tachykinin
Definition
Neurokinine sind Neurotransmitter, die zur Gruppe der Neuropeptide gehören. Zu den wichtigsten Vertretern beim Menschen zählen Neurokinin A, Neurokinin B und Substanz P. Neuropeptid K und Neuropeptid Y sind N-terminal verlängerte Formen von Neurokinin A.
Funktion
Als Neurotransmitter sind Neurokinine meistens neuronalen Ursprungs und an verschiedenen Prozessen beteiligt. Besonders bekannt sind sie für die Auslösung einer schnellen Kontraktion der glatten Muskulatur. Substanz P ist an der Schmerzübertragung und der Steuerung von Entzündungsprozessen beteiligt.
Vor einigen Jahren wurde entdeckt, dass Neurokinin B eine Rolle bei der Ausschüttung von Sexualhormonen spielt und dadurch den Beginn der Pubertät mit reguliert.[1]
Genetik
Das Gen Tac1 codiert für die Produkte Neurokinin A, Substanz P, Neuropeptid K und Neuropeptid Y, Tac3 codiert für Neurokinin B. Durch alternatives Splicing werden aus Tac1 vier verschiedene mRNAs transkribiert, die sich in der Kombination ihrer Exone unterscheiden (αTac1, βTac1, γTac1, δTac1), aus Tac3 werden zwei transkribiert (αTac3, βTac3).
| Gen | mRNA | Produkt |
|---|---|---|
| Tac1 | αTac1 | Substanz P |
| βTac1 | Substanz P, Neurokinin A, Neuropeptid K | |
| δTac1 | Substanz P | |
| γTac1 | Substanz P, Neurokinin A, Neuropeptid Y | |
| Tac3 | αTac3 | Neurokinin B |
| βTac3 | Neurokinin B |
Biochemie
Aus allen mRNAs wird Preprotachykinin translatiert, das eine N-terminale Signalsequenz beinhaltet. Durch Erkennung dieser Sequenz wird das Protein cotranslational in das endoplasmatische Retikulum transportiert. Im Lumen wird die Signalsequenz proteolytisch entfernt und das entstandene Protachykinin wird weiter zum Golgi-Apparat transportiert. Hier findet eine weitere Prozessierung statt, wodurch die aktive Form der Neurokinine gebildet wird. Diese wird in sekretorische Vesikel aufgenommen und über Exozytose in den extrazellulären Raum abgegeben.
Alle Neurokinine besitzen eine konservierte C-terminale Sequenz, die für die Interaktion mit Rezeptoren und deren Aktivierung nötig ist:
-Phe-X-Gly-Leu-Met-NH2 ( X = beliebige hydrophobe Aminosäure)
Mechanismus
Neurokinine interagieren mit den Neurokinin-Rezeptoren, die zur Familie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren gehören. Die drei Neurokinin-Rezeptoren binden grundsätzlich alle Neurokinine, zeigen aber jeweils eine hohe Spezifität für ein Peptid:
- der NK1-Rezeptor bindet bevorzugt Substanz P
- der NK2-Rezeptor bindet bevorzugt Neurokinin A
- der NK3-Rezeptor bindet bevorzugt Neurokinin B
Die Interaktion zwischen Neurokinin und Rezeptor induziert Signalkaskaden, bei denen verschiedene Second Messenger wie Inositoltriphosphat und cAMP gebildet werden.