生物学
神経ペプチド
ニューロペプチドは、ニューロンが互いに通信するために使用する小さなタンパク質のような分子（ペプチド）です。それらは、特定の方法で脳と身体の活動に影響を与えるニューロンのシグナル伝達分子です。さまざまな神経ペプチドが、鎮痛、報酬、食物摂取、代謝、生殖、社会的行動、学習、記憶など、幅広い脳機能に関与しています。
神経ペプチドはペプチドホルモンに関連しており、場合によっては、ホルモンとして末梢で機能するペプチドは神経ペプチドとしての神経機能も持っています。神経ペプチドとペプチドホルモンの違いは、分子を放出して反応する細胞タイプに関係しています。神経ペプチドは、神経細胞（主にニューロンですが、一部のペプチドではグリア細胞）から分泌され、近隣の細胞（主にニューロン）に信号を送ります。対照的に、ペプチドホルモンは神経内分泌細胞から分泌され、血液を介して遠くの組織に移動し、そこで反応を引き起こします。ニューロペプチドとペプチドホルモンの両方は、特定のプロセッシングサイトでペプチド前駆体を選択的に切断して生理活性ペプチドを生成するプロホルモンコンベルターゼとカルボキシペプチダーゼを含む同じ酵素のセットによって合成されます。
神経ペプチドは、細胞表面受容体に作用することにより、神経伝達を調節します。多くの神経ペプチドは、他の小分子神経伝達物質と一緒に放出されます。ヒトゲノムには、神経ペプチドの前駆体をコードする約90個の遺伝子が含まれています。現在、約100種類のペプチドが、哺乳類の脳のニューロン集団によって放出されることが知られています。ニューロンは、神経伝達物質、ペプチド、ガス伝達物質など、さまざまな化学信号を使用して情報を伝達します。ペプチドは、いくつかの点でこれらの細胞間シグナル伝達分子の中でも独特です。大きな違いの1つは、多くの従来の神経伝達物質（グルタミン酸、ドーパミン、セロトニン）とは異なり、分泌されたペプチドは細胞にリサイクルされないことです。別の違いは、分泌後、ペプチドが細胞外ペプチダーゼによって修飾されることです。ある場合には、これらの細胞外切断は生物学的活性を不活性化するが、他の場合には、細胞外切断は特定の受容体に対するペプチドの親和性を増加させ、別の受容体に対する親和性を減少させる。これらの細胞外処理イベントは、細胞間シグナル伝達分子としての神経ペプチドの複雑さを増します。
ニューロンの多くの集団には、特有の生化学的表現型があります。たとえば、視床下部の弓状核にある約3000個のニューロンの1つのサブポピュレーションでは、3つの食欲抑制ペプチド（α-メラニン細胞刺激ホルモン（α-MSH）、ガラニン様ペプチド、およびコカインとアンフェタミン）が共発現します。規制された転写物（CART）、および別のサブポピュレーションでは、2つの食欲促進性ペプチド、ニューロペプチドYおよびアグーチ関連ペプチド（AGRP）が共発現されます。これらは、弓状核の唯一のペプチドではありません。 β-エンドルフィン、ダイノルフィン、エンケファリン、ガラニン、グレリン、成長ホルモン放出ホルモン、ニューロテンシン、ニューロメジンU、およびソマトスタチンは、弓状ニューロンの亜集団にも発現しています。これらのペプチドはすべて中央で放出され、特定の受容体で他のニューロンに作用します。神経ペプチドYニューロンは、古典的な抑制性神経伝達物質GABAにもなります。
無脊椎動物にも多くの神経ペプチドがあります。 CCAPには心拍数の調節、アラトスタチンとプロクトリンの摂食と成長の調節、ブルシコンによるクチクラの日焼けの制御、およびコラゾニンがクチクラの色素沈着と脱皮に関与するなど、いくつかの機能があります。
ペプチドシグナルは、従来の神経伝達物質とは異なる情報処理において役割を果たし、多くは特定の行動に特に関連しているようです。たとえば、オキシトシンとバソプレシンは、母親の行動やペア結合など、社会的行動に顕著な特異的な効果をもたらします。
関数
一般的に、ペプチドは、ニューロンの選択的集団によって発現される代謝調節型またはGタンパク質共役型受容体で作用します。本質的に、それらはニューロンの集団と別の集団の間の特定の信号として機能します。神経伝達物質は一般に、他のニューロンの脱分極または過分極によって、他のニューロンの興奮性に影響を与えます。ペプチドには、はるかに多様な効果があります。とりわけ、遺伝子発現、局所血流、シナプス形成、およびグリア細胞の形態に影響を与える可能性があります。ペプチドは長時間作用する傾向があり、いくつかは行動に顕著な影響を及ぼします。
ニューロンは、通常、従来の神経伝達物質（グルタミン酸、GABA、ドーパミンなど）と1つ以上の神経ペプチドの両方を作ります。ペプチドは通常、大きな高密度コア小胞にパッケージされ、共存する神経伝達物質は小さなシナプス小胞にパッケージされています。大規模な高密度コア小胞は、多くの場合、体細胞、樹状突起、軸索の腫れ（静脈瘤）、神経終末を含むニューロンのすべての部分に見られますが、小さなシナプス小胞は主にシナプス前の場所のクラスターに見られます。大きな小胞と小さな小胞の放出は、異なる方法で調節されます。
例
以下は、他の神経伝達物質と共存する神経活性ペプチドのリストです。トランスミッター名は太字で示されています。
ノルエピネフリン （ノルアドレナリン）。孤束核のA2細胞群のニューロンでは、ノルエピネフリンは以下と共存します：
- ガラニン
- エンケファリン
- ニューロペプチドY
ギャバ
- ソマトスタチン（海馬内）
- コレシストキニン
- ニューロペプチドY（弓状核内）
アセチルコリン
- VIP
- サブスタンスP
ドーパミン
- コレシストキニン
- ニューロテンシン
- グルカゴン様ペプチド-1（側坐核内）
エピネフリン （アドレナリン）
- ニューロペプチドY
- ニューロテンシン
セロトニン （5-HT）
- サブスタンスP
- TRH
- エンケファリン
いくつかのニューロンはいくつかの異なるペプチドを作ります。たとえば、バソプレシンは、視索上核および室傍核の大細胞ニューロン内のダイノルフィンおよびガラニンと共存し、CRF（傍室核の小細胞ニューロン内）と共存します
視索上核のオキシトシンは、エンケファリン、ダイノルフィン、コカインおよびアンフェタミン調節転写物（CART）およびコレシストキニンと共存します。
