Τι είναι το Melanotan 2;

Το Melanotan 2 είναι πεπτίδιο επτά αμινοξέων που παράγεται με χημική σύνθεση. Αναπαράγει το κεντρικό τμήμα της α-MSH, μιας ορμόνης 13 αμινοξέων που προκύπτει από τη διάσπαση μιας μεγαλύτερης πρόδρομης πρωτεΐνης, της προοπιομελανοκορτίνης (POMC). Το τμήμα αυτό περιέχει τα τέσσερα κατάλοιπα His-Phe-Arg-Trp, το μοτίβο που αναγνωρίζουν οι υποδοχείς μελανοκορτίνης.

Πώς διαβάζεται ο τύπος

Το πλήρες όνομα γράφεται Ac-Nle-cyclo[Asp-His-D-Phe-Arg-Trp-Lys]-NH₂. Κάθε στοιχείο αυτής της σειράς αντιστοιχεί σε μια σχεδιαστική επιλογή:

• Ac- και -NH₂: καλύμματα και στα δύο άκρα που προστατεύουν το πεπτίδιο από ένζυμα που προσβάλλουν τα ελεύθερα άκρα της αλυσίδας.
• Nle (νορλευκίνη): αντικαθιστά τη μεθειονίνη, που οξειδώνεται εύκολα, με ένα σταθερό υποκατάστατο.
• D-Phe: η κατοπτρική μορφή της φαινυλαλανίνης. Αυτή η μία αλλαγή, που περιγράφηκε πρώτη φορά το 1980, έκανε τα ανάλογα της α-MSH πολύ πιο ισχυρά και μακράς δράσης.
• cyclo[Asp … Lys]: οι πλευρικές αλυσίδες του ασπαραγινικού οξέος και της λυσίνης ενώνονται με αμιδικό ή λακταμικό δεσμό. Έξι από τα επτά κατάλοιπα βρίσκονται στον δακτύλιο· η νορλευκίνη σχηματίζει μια κοντή ουρά.

Γιατί δακτύλιος;

Ένα κοντό γραμμικό πεπτίδιο στρίβει σε αμέτρητα σχήματα και τα ένζυμα το κόβουν γρήγορα. Κλειδωμένο σε δακτύλιο, κρατά τα κατάλοιπα που δεσμεύονται στον υποδοχέα κοντά στο σχήμα που προτιμά ο υποδοχέας. Στα αρχικά πειράματα της Αριζόνα το μέγεθος του δακτυλίου ήταν καθοριστικό: ένας δακτύλιος 23 ατόμων έδινε την ισχυρότερη και πιο παρατεταμένη δράση, ενώ οι μικρότεροι δακτύλιοι την έχαναν σχεδόν ολόκληρη.

Η οικογένεια των υποδοχέων μελανοκορτίνης

Ο άνθρωπος διαθέτει πέντε υποδοχείς μελανοκορτίνης, αριθμημένους από MC1R έως MC5R. Βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη και μεταδίδουν το σήμα τους κυρίως αυξάνοντας το κυκλικό AMP μέσα στο κύτταρο.

• MC1R: κυρίως στα μελανοκύτταρα, τα χρωστικά κύτταρα του δέρματος και των μαλλιών, και σε ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού.
• MC2R: ο επινεφριδιακός υποδοχέας της ACTH. Ανταποκρίνεται μόνο στην ACTH, οπότε το Melanotan 2 δεν δρα σε αυτόν.
• MC3R και MC4R: συγκεντρωμένοι στον εγκέφαλο, όπου αποτελούν μέρος κυκλωμάτων που ρυθμίζουν το ενεργειακό ισοζύγιο και διάφορες συμπεριφορές.
• MC5R: διασκορπισμένος σε περιφερικούς ιστούς, μεταξύ άλλων στους εξωκρινείς αδένες.

Το Melanotan 2 ενεργοποιεί τους MC1R, MC3R, MC4R και MC5R με υψηλή ισχύ. Αυτή ακριβώς η έλλειψη εκλεκτικότητας εξηγεί τόσο τη χρησιμότητά του ως εργαστηριακού εργαλείου όσο και το ευρύ φάσμα επιδράσεων που έχουν αναφερθεί σε ανθρώπους.

Συγγενικές ουσίες

• Αφαμελανοτίδη (Melanotan 1): το γραμμικό ανάλογο [Nle4, D-Phe7]-α-MSH, γνωστό και ως NDP-MSH. Σε αντίθεση με το Melanotan 2, έγινε εγκεκριμένο φάρμακο για μια σπάνια διαταραχή ευαισθησίας στο φως.
• Βρεμελανοτίδη (PT-141): προέρχεται από το Melanotan 2. Έχει τον ίδιο δακτύλιο αλλά καταλήγει σε ελεύθερο καρβοξυλικό οξύ αντί για αμίδιο.
• SHU9119: το Melanotan 2 με την ογκωδέστερη D-ναφθυλαλανίνη στη θέση της D-Phe. Η αλλαγή αυτή το μετατρέπει σε αποκλειστή των MC3R και MC4R, και έγινε ο τυπικός ανταγωνιστής στα πειράματα.

Συνοπτικά

• Ένα δακτυλιοειδές πεπτίδιο επτά καταλοίπων βασισμένο στον πυρήνα της α-MSH.
• Ενεργοποιεί τέσσερις από τους πέντε υποδοχείς μελανοκορτίνης, αλλά όχι τον MC2R.
• Αδελφό της αφαμελανοτίδης και πρόγονος της βρεμελανοτίδης και του SHU9119.
• Ερευνητική χημική ουσία, όχι εγκεκριμένο φάρμακο.