Glukagon

Polipeptidni lanac aminokiselina glukagona

Glukagon (lat. glucagon) je hormon koji izlučuju alfa-ćelije (A-ćelije) Langerhansovih ostrvaca u pankreasu. Deluje kao hipoglikemično-glikogenolitički hormon i zajedno sa insulinom održava stalan nivo glukoze u krvi (normalna glikemija). Otkrili su ga Kimberl i Merlin 1923.g. Prema hemijskoj strukturi je polipeptid. Sinetetiše se kao neakativan proglukagon, koji se delovanjem enzima peptidaze prevodi u aktivan oblik. Za njega se kaže da je hormon stresa i gladovanja.

Hemijska struktura

Hemijsku strukturu su dešifrovali Štaub sa saradnicima i Bromer sa saradnicima u periodu od 1955-1057.g Glukagon je polipeptid izgrađen od 29 aminokiselina, odnosno njihovih ostataka (vidi sliku). Redosled aminokiselina je isti za sve sisare, a isti ili jako sličan kod svih kičmenjaka (konzervativnost). Ima malu molekulsku masu od oko 3500 Da i bruto formulu C₁₅₃H₂₂₅N₄₃O₄₉S.

Biosinteza i metabolizam

Gen koji kodira sintezu proglukagona nalazi se kod čoveka na hromozomu 2. Proglukan se krupnog molekula (molekulska masa oko 9000 Da), biološki neaktivan i sintetiše se u alfa-ćelijama endokrinog pankreasa. Aktivni glukagon se skladišti u sekretornim granulama , odakle se vrši izlučivanje. Sekreciju glukagona stimulisu joni kalcijuma kao i povećanje količine aminokiselina arginina i alanina, a inhibiraju glukoza i somatostatin. Egzocitozom se glukagon upućuje u kapilar koji je u kontaktu sa alfa-ćelijom. U plazmi se nalazi u slobodnoj formi i pošto se ne veže za transportne proteine, ima mali period poluživota, oko 5 minuta.

Inaktivacija glukagona vrši se u jetri dejstvom enzima koji raskida vezu između 2. i 3. (serina i glicina) aminokiseline i na taj način skraćuje polipeptidni lanac za dve aminokiseline na N-kraju. Razgrađuje se u bubrezima i jetri.

Mehanizam delovanja

Održavanje stalnog nivoa glukoze u krvi je od vitalnog značaja za organizam i pod kontrolom je dva hormona, insulina i glukagona koji deluju kao antagonisti, održavajući nivo od 80 - 120 mg/100 ml krvi kod čoveka. Insulin i glukagon su antagonisti: dok insulin snižava nivo glikoze, glukagon je povećava.

Povećanje koncentracije glukoze u krvi glukagon ostvaruje kroz dva procesa:

• razgradnjom glikogena u jetri (glikogenoliza)
• povećanjem glukoneogeneze.

Vezuje se za specifične receptore na membrani ciljnih ćelija, odnosno ćelija jetre i pomoću G-proteina aktivira enzim adenilat ciklazu što ubrzava sintezu cAMP (cikličnog adenozin monofosfata, a time ubrzanje mnogih ćelijskih biohemijskih procesa:

• glikogenolizu u jetri
• ketogenezu
• lipolizu
• razlaganje proteina
• izlazak glikoze iz ćelija jetre

Pored toga glukagon ima i druga dejstva:

• inhibira sintezu glikogena
• inhibira lipogenezu (sinteza lipida)

Literatura

• Babskij, E,B, Zubkov, A,A, Kosickij, G, I, Hodorov, B, I. (1971): Fiziologija čoveka, Naučna knjiga, Beograd
• Davidović, Vukosava (2003): Fiziologija I, ZUNS, Beograd
• Gajton, A: Medicinska fiziologija, Medicinska knjiga, Beograd
• Petrović, M. V. (1991): Uporedna fiziologija (I deo), ZUNS, Beograd
• Petrović, Jelena, Crkvenjakov, R, Kojić, Milka, Savić, Ana (1980): Biohemija i molekularna biologija sa praktikumom (za IV raz. usmerenog obrazovanja), Naučna knjiga, Beograd

Snežana Trifunović, dipl. biolog