Kisspeptin-10

Przegląd

Kisspeptin-10, kisspeptyna-10, KP-10, metastyna 45-54: ta sama substancja

Istnieje ryzyko pomylenia z kisspeptyną-54, dłuższym fragmentem z tych samych badań. Obie są czynne, oferowany tu materiał to forma o długości dziesięciu aminokwasów.

Pochodzenie i powód opracowania

Historia kisspeptyny zaczyna się w nieoczekiwanym miejscu. W 1996 roku zespół w Hershey w Pensylwanii opisał gen hamujący przerzuty komórek czerniaka. Nazwano go KISS1, a produkt genu metastyną.

Dopiero w 2003 roku stało się jasne, że właściwe znaczenie leży gdzie indziej. Dwa niezależne zespoły, Seminary w Bostonie i de Roux w Paryżu, badały rodziny z brakiem dojrzewania płciowego i obie znalazły ten sam defekt genetyczny: nieczynny receptor GPR54. Odpowiadającym mu ligandem była kisspeptyna.

Zidentyfikowano tym samym nieznany wcześniej, nadrzędny przełącznik osi rozrodczej. Kisspeptyna działa w opublikowanych modelach powyżej GnRH i jest przez to jednym z niewielu przypadków, gdy endokrynologia odkryła całkiem nowy poziom regulacji.

Mechanizm działania w literaturze

Aktywacja GPR54. Kisspeptyna-10 wiąże się z receptorem sprzężonym z białkiem G, GPR54, na neuronach GnRH w podwzgórzu. Opisywanym następstwem jest uwolnienie GnRH, które z kolei uruchamia wyrzut LH i FSH z przysadki.

Pulsacyjność. W literaturze podkreśla się, że sygnalizacja przebiega pulsacyjnie. Ciągła ekspozycja prowadzi w opublikowanych modelach do desensytyzacji receptora, do wzorca znanego z innych osi endokrynologii.

Stan badań 2026

Kisspeptyna należy do lepiej zbadanych peptydów z tej listy. Istnieją badania u ludzi dotyczące uwalniania gonadotropin, na przykład Dhillo i współpracowników, oraz szeroka literatura podstawowa o regulacji dojrzewania płciowego.

W badaniach substancja jest analizowana między innymi jako narzędzie diagnostyczne czynności osi podwzgórze-przysadka. Dopuszczenie do obrotu jako produktu leczniczego nie istnieje.

Od genu nowotworowego do regulatora dojrzewania

Historia kisspeptyny należy do najbardziej nieoczekiwanych w nowszej endokrynologii i wyjaśnia jej nazwę.

W 1996 roku zespół w Pensylwanii szukał genów hamujących przerzuty w czerniaku. Znalazł jeden i nazwał go KiSS-1. Aluzja była lokalna: Hershey Kisses produkuje się w Hershey w Pensylwanii. Peptyd nazywa się więc kisspeptyną z powodu słodyczy, a nie z powodu rozrodu.

Przez pięć lat KiSS-1 pozostawał genem supresorowym przerzutów. Potem zespół Ohtakiego wykazał w 2001 roku, że gen w rzeczywistości koduje ligand ówczesnego sierocego receptora sprzężonego z białkiem G, GPR54, od tego czasu nazywanego KISS1R.

Przełom nastąpił w 2003 roku. Seminara i współpracownicy opisali w New England Journal of Medicine rodziny z inaktywującymi mutacjami GPR54. Pacjenci ci wykazywali hipogonadyzm hipogonadotropowy, czyli brak dojrzewania płciowego. Gen badany na potrzeby onkologii okazał się kluczowym punktem rozwoju płciowego.

Dokładne miejsce w osi podwzgórze-przysadka-gonady

To jest punkt, który większość opracowań pomija, i to on przesądza o wszystkim dalszym.

Kisspeptyna nie działa na gonady. Działa wyżej, na neurony GnRH podwzgórza, które eksprymują KISS1R. Opisywana kaskada przebiega następująco:

1. Neurony kisspeptynowe, między innymi w jądrze łukowatym, uwalniają peptyd.
2. Kisspeptyna wiąże się z KISS1R na neuronach GnRH.
3. Neurony te uwalniają GnRH pulsacyjnie.
4. Przysadka odpowiada wydzielaniem LH i FSH.
5. Gonady reagują na LH i FSH.

Praktyczne następstwo jest doniosłe: kisspeptyna stoi na szczycie kaskady, tam, gdzie regulacja fizjologiczna pozostaje nienaruszona. To odróżnia ją od egzogennego podania gonadotropin, które omija stopnie kontroli.

Kisspeptin-10 wobec form dłuższych

Gen KISS1 koduje prekursor ze 145 aminokwasów, rozszczepiany na kilka czynnych fragmentów. Nazewnictwo idzie po prostu za długością.

Wszystkie mają ten sam koniec C-końcowy, który niesie aktywność na receptorze. Kisspeptyna-10 to najkrótszy fragment o pełnym powinowactwie do KISS1R.

Formy krótkie wykazują w opublikowanych pracach krótszy okres półtrwania niż kisspeptyna-54, co ma bezpośrednie następstwa dla układania protokołu doświadczalnego.

Udokumentowane pola badawcze

• Neuroendokrynologia rozrodu. Zdecydowanie dominujące pole. Sterowanie dojrzewaniem płciowym, pulsacyjność GnRH, regulacja sezonowa w modelach zwierzęcych.
• Onkologia. Historyczna funkcja supresora przerzutów pozostaje tematem czynnym, oddzielnym od funkcji rozrodczej.
• Metabolizm. Nowsze prace opisują działanie na komórki enteroendokrynne i wyspy trzustkowe w modelach mysich.
• Akwakultura i zootechnika. Zastosowanie w modelach rybich do dojrzewania pęcherzyków to czynne pole, zwykle pomijane w opracowaniach skupionych na człowieku.

Umiejscowienie regulacyjne

Kisspeptyna-10 nie jest dopuszczona jako produkt leczniczy w żadnej jurysdykcji. W sprawach produktów leczniczych w Polsce właściwy jest URPL.

Zakup kisspeptyny-10: na co zwrócić uwagę

Przy zakupie kisspeptyny-10 decyduje nie cena, lecz sprawdzalność jakości. Peptyd badawczy jest zawsze tylko tak dobry jak jego certyfikat analityczny. Tych pięć kryteriów oddziela poważnych dostawców od sprzedawców z szarej strefy, ponieważ z zewnątrz liofilizowany proszek wygląda identycznie.

1. Czystość HPLC, udokumentowana zamiast deklarowanej

Czystość HPLC podaje, jaka część proszku to rzeczywiście kisspeptyna-10, a nie produkt uboczny syntezy. Poważni dostawcy dokumentują wartość chromatogramem. Liczba czystości bez dołączonego chromatogramu jest twierdzeniem, nie dowodem.

2. Certyfikat analityczny do partii (CoA)

Najważniejszy dokument. CoA specyficzne dla partii należy dokładnie do partii, którą otrzymasz: z numerem partii, datą analizy i wartością czystości, wystawiony przez niezależne laboratorium. Zasada praktyczna: jeśli dostawca nie potrafi natychmiast okazać CoA do konkretnej partii, nie należy tam kupować.

3. Potwierdzenie tożsamości metodą LC-MS

Czystość mówi, ile substancji jest obecne. LC-MS mówi, która to substancja. Przez masę cząsteczkową potwierdza prawidłową tożsamość i wyklucza wysyłkę tańszego, błędnie oznakowanego materiału.

4. Pochodzenie i wysyłka z UE z identyfikowalnością

Dostawca z magazynem w UE i pełną identyfikowalnością partii ma przewagę nad szarym importem: krótsze trasy transportowe, brak ryzyka celnego, udokumentowana droga od syntezy do fiolki.

5. Prawidłowa forma dostawy: liofilizat

Materiał wysokiej jakości dostarczany jest jako liofilizat, proszek suszony sublimacyjnie, a nie jako gotowy roztwór. W postaci suchej substancja jest znacznie stabilniejsza i rekonstytuowana dopiero bezpośrednio przed użyciem.

Informacja prawna: Kisspeptyna-10 jest materiałem badawczym i nie jest dopuszczonym produktem leczniczym. Jest wydawana wyłącznie do naukowych badań laboratoryjnych i nie jest przeznaczona do spożycia przez ludzi ani zwierzęta. Nie ma zatwierdzonego zastosowania terapeutycznego.

Nauka i badania

Kluczowe publikacje

Lee J.H., Miele M.E., Hicks D.J., Phillips K.K., Trent J.M., Weissman B.E., Welch D.R. (1996). KiSS-1, a novel human malignant melanoma metastasis-suppressor gene. J Natl Cancer Inst. 88(23):1731 do 1737. PubMed 8944003 Odkrycie genu, pięć lat zanim ktokolwiek powiązał go z rozrodem.

Ohtaki T., Shintani Y., Honda S. i wsp. (2001). Metastasis suppressor gene KiSS-1 encodes peptide ligand of a G-protein-coupled receptor. Nature. 411(6837):613 do 617. PubMed 11385580 Przyporządkowanie ligandu i receptora. Punkt zwrotny całej historii.

Seminara S.B., Messager S., Chatzidaki E.E. i wsp. (2003). The GPR54 gene as a regulator of puberty. N Engl J Med. 349(17):1614 do 1627. PubMed 14573733 Publikacja, która uczyniła kisspeptynę tematem endokrynologii. Genetyka człowieka, nie model zwierzęcy.

Thompson E.L., Patterson M., Murphy K.G. i wsp. (2004). Central and peripheral administration of kisspeptin-10 stimulates the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. J Neuroendocrinol. 16(10):850 do 858. PubMed 15500545 Praca zajmująca się wprost podaną kisspeptyną-10, a nie samym genem.

Colledge W.H. (2004). GPR54 and puberty. Trends Endocrinol Metab. 15(9):448 do 453. PubMed 15519892 Współczesny przegląd wyników z 2003 roku, przydatny dla całościowych ram.

Badania szczegółowo

▸ Badanie 1: odkrycie genu

Cytat: Lee J.H. i wsp. KiSS-1, a novel human malignant melanoma metastasis-suppressor gene. J Natl Cancer Inst, 1996. PubMed 8944003

Co zrobili: zespół szukał genów supresorowych przerzutów, pracując z hybrydami komórkowymi czerniaka, klasycznym podejściem genetyki somatycznej.

Co znaleźli: gen, którego ekspresja zmniejszała zdolność komórek czerniaka do tworzenia przerzutów, nazwany KiSS-1.

Dlaczego to się liczy: ponieważ opisana tu funkcja nie ma nic wspólnego z rozrodem. To przydatne przypomnienie, że peptyd może pełnić kilka ról biologicznych bez widocznego związku i że onkologiczne pole kisspeptyny trwa nadal.

▸ Badanie 2: ligand i jego receptor

Cytat: Ohtaki T. i wsp. Metastasis suppressor gene KiSS-1 encodes peptide ligand of a G-protein-coupled receptor. Nature, 2001. PubMed 11385580

Co zrobili: strategię deorfanizacji. GPR54 był receptorem sprzężonym z białkiem G, którego naturalny ligand pozostawał nieznany. Zespół szukał cząsteczki własnej organizmu, która go aktywuje.

Co znaleźli: produkt genu KiSS-1 wiąże się z wysokim powinowactwem z GPR54. Fragment C-końcowy wystarcza do aktywacji, co dopiero uzasadnia istnienie kisspeptyny-10.

Dlaczego to się liczy: ten artykuł dopiero czyni kisspeptynę-10 istotną. Bez niego nie wiedzielibyśmy, że to C-końcowy dekapeptyd jest częścią czynną.

▸ Badanie 3: dowód u człowieka

Cytat: Seminara S.B. i wsp. The GPR54 gene as a regulator of puberty. N Engl J Med, 2003. PubMed 14573733

Co zrobili: badanie genetyczne rodzin spokrewnionych, w których kilkoro członków wykazywało idiopatyczny hipogonadyzm hipogonadotropowy, czyli brak dojrzewania płciowego bez uchwytnej przyczyny anatomicznej.

Co znaleźli: inaktywujące mutacje GPR54 u osób dotkniętych, z segregacją pasującą do fenotypu.

Dlaczego to się liczy: to dowód u człowieka, dostarczony przez genetykę, a nie przez podanie substancji. Utrata czynności receptora blokuje dojrzewanie płciowe. Ten poziom dowodów leży wyraźnie powyżej średniej pola peptydowego.

▸ Badanie 4: podanie dekapeptydu

Cytat: Thompson E.L. i wsp. Central and peripheral administration of kisspeptin-10 stimulates the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. J Neuroendocrinol, 2004. PubMed 15500545

Co zrobili: podanie kisspeptyny-10 dwiema oddzielnymi drogami, ośrodkową i obwodową, w modelu zwierzęcym, z pomiarem gonadotropin.

Co znaleźli: pobudzenie osi obiema drogami, ze wzrostem LH. To, że droga obwodowa działa, było wynikiem godnym uwagi, bo dla peptydu działającego na neurony podwzgórza nie było to oczywiste.

Dlaczego to się liczy: to praca najbardziej bezpośrednio istotna dla protokołu z kisspeptyną-10, w odróżnieniu od badań nad genem czy receptorem.

Przechowywanie

Liofilizowany proszek przechowywać w 2 do 8 °C chroniony przed światłem, do przechowywania długoterminowego w −20 °C. W postaci suchej substancja pozostaje tak stabilna latami. Po rekonstytucji roztwór należy do lodówki, chroniony przed światłem, i według literatury powinien zostać zużyty w ciągu 28 dni. Unikać powtarzanego zamrażania i rozmrażania, które mierzalnie rozkłada peptydy.

Rekonstytucja

Najpierw doprowadzić liofilizat i wodę bakteriostatyczną do temperatury pokojowej. Rozpuszczalnik powoli spuszczać po wewnętrznej ściance fiolki pochylonej pod kątem 45°, nigdy nie wtryskiwać go wprost na proszek. Nie wstrząsać, delikatnie obracać, aż wszystko się rozpuści. Pienienie wskazuje na denaturację.

Dokładną objętość dla docelowego stężenia obliczy kalkulator peptydowy. Odpowiednim rozpuszczalnikiem jest woda bakteriostatyczna z 0,9 % alkoholu benzylowego, która po pierwszym nakłuciu pozwala na pobieranie przez kilka tygodni.

Objętości dla różnych stężeń końcowych

Wskazówka swoista dla kisspeptyny-10

Kisspeptyna-10 to krótki dekapeptyd bez modyfikacji stabilizującej. Wynikają z tego dwa praktyczne następstwa.

Po pierwsze, opisywany dla form krótkich okres półtrwania jest krótki wobec kisspeptyny-54. Protokołu opracowanego dla formy długiej nie da się przenieść bez zmian.

Po drugie, jak przy każdym krótkim niemodyfikowanym peptydzie, powtarzane cykle zamrażania i rozmrażania są najważniejszym możliwym do uniknięcia czynnikiem rozkładu. Podział na alikwoty jednorazowe bezpośrednio po rekonstytucji rozwiązuje problem raz na zawsze.

Roztwór po rekonstytucji pozostaje klarowny. Każde zmętnienie czy widoczny osad wskazują na problem z rozpuszczalnikiem lub przechowywaniem, a roztworu nie wolno używać do pracy ilościowej.

Przedsprzedaż

Kisspeptyna-10 jest obecnie dostępna w przedsprzedaży. Rezerwujesz żądaną ilość niezobowiązująco, a my potwierdzamy partię i termin dostawy e-mailem. Przy rezerwacji nie następuje żadna płatność.

Wskazówki dotyczące kombinacji: substancje z tego samego pola

Kisspeptyna-10 zajmuje szczególną pozycję: działa na szczycie kaskady endokrynnej. Sensowne badawczo odniesienia są więc przeważnie porównaniami, a nie wzmocnieniami.

Gonadotropiny i GnRH

W opublikowanych protokołach kisspeptynę częściej porównuje się z GnRH, niż łączy się z nim. Logika jest jednoznaczna: obie działają na tę samą kaskadę na różnych poziomach, a wspólne podanie utrudnia ocenę.

Peptydy metaboliczne

Nowsze prace o komórkach enteroendokrynnych i wyspach trzustkowych przesuwają kisspeptynę w pole metaboliczne, z dala od jej historycznego pola rozrodczego. Odniesienia do agonistów receptora GLP-1 należą do tego pola, które jest młode i którego baza danych pozostaje ograniczona.

Uwaga metodyczna

Łączenie kilku peptydów działających na tę samą oś czyni wynik niemal zawsze niemożliwym do oceny. Dla kisspeptyny, której walor leży właśnie w jej nadrzędnym położeniu, dotyczy to w stopniu szczególnym.

Kluczowe dane naukowe i cytaty

„Mutacje genu GPR54 wiążą się z idiopatycznym hipogonadyzmem hipogonadotropowym, co wskazuje ten szlak sygnałowy jako regulator dojrzewania płciowego.” Za Seminara S.B. i wsp. (2003), New England Journal of Medicine 349(17):1614 do 1627 PubMed 14573733

Dane podstawowe z literatury

• Odkrycie genu KiSS-1: 1996, Lee i współpracownicy, w polu czerniaka
• Identyfikacja ligandu GPR54: 2001, Ohtaki i współpracownicy, Nature
• Dowód roli w dojrzewaniu płciowym człowieka: 2003, Seminara i współpracownicy, NEJM
• Długość prekursora kodowanego przez KISS1: 145 aminokwasów
• Opisane czynne fragmenty: kisspeptyna 54, 14, 13 i 10
• Receptor: KISS1R, wcześniej GPR54, receptor sprzężony z białkiem G
• Miejsce działania: neurony GnRH podwzgórza
• Pochodzenie nazwy: Hershey Kisses z Hershey w Pensylwanii
• Lista zakazanych WADA: obecnie nieobjęta

Liczby z cytowanych badań

• Odkrycie genu (Lee 1996, J Natl Cancer Inst 88(23):1731 do 1737): przeniesienie ludzkiego chromosomu 6 do linii czerniaka C8161 i MelJuSo stłumiło zdolność do przerzutowania co najmniej o 95 %, bez wpływu na tworzenie guza. Właśnie w tych komórkach znaleziono cDNA nazwane KiSS-1
• Identyfikacja peptydu (Ohtaki 2001, Nature 411(6837):613 do 617): KiSS-1 koduje amidowany na końcu C peptyd o 54 aminokwasach, wyizolowany z ludzkiego łożyska i nazwany metastyną. Jest endogennym ligandem receptora sierocego hOT7T175, dziś KISS1R
• Genetyka dojrzewania (Seminara 2003, NEJM 349(17):1614 do 1627): w rodzinie spokrewnionej znaleziono homozygotyczną mutację L148S genu GPR54, u niespokrewnionego pacjenta mutacje R331X i X399R. Transfekcja komórek COS-7 konstruktami zmutowanymi dała istotnie niższą akumulację fosforanu inozytolu
• Gdzie peptyd działa (Thompson 2004, J Neuroendocrinol 16(10):850 do 858): u dorosłych samców szczura dawka i.c.v. 3 nmol Kisspeptin-10 podniosła osoczowe LH w 10., 20. i 60. minucie, FSH w 60. minucie, a testosteron całkowity w 20. i 60. minucie
• W tej samej pracy stężenia 100 do 1000 nM Kisspeptin-10 nie wpłynęły na uwalnianie LH ani FSH z fragmentów przysadki in vitro. Działanie jest więc podwzgórzowe, a nie przysadkowe, i na tym polega cała różnica wobec podania gonadotropin
• Myszy pozbawione GPR54 (Colledge 2004, Trends Endocrinol Metab 15(9):448 do 453) nie przechodzą dojrzewania i mają niedojrzałe narządy płciowe oraz niskie stężenia steroidów płciowych, ale prawidłowe stężenia GnRH w podwzgórzu. Dopuszczenie jako produkt leczniczy: brak

Źródła referencyjne (PubMed)

1. Lee J.H. i wsp. (1996). KiSS-1, a novel human malignant melanoma metastasis-suppressor gene. J Natl Cancer Inst 88(23):1731 do 1737. PubMed 8944003
2. Ohtaki T. i wsp. (2001). Metastasis suppressor gene KiSS-1 encodes peptide ligand of a G-protein-coupled receptor. Nature 411(6837):613 do 617. PubMed 11385580
3. Seminara S.B. i wsp. (2003). The GPR54 gene as a regulator of puberty. N Engl J Med 349(17):1614 do 1627. PubMed 14573733
4. Thompson E.L. i wsp. (2004). Central and peripheral administration of kisspeptin-10 stimulates the hypothalamic-pituitary-gonadal axis. J Neuroendocrinol 16(10):850 do 858. PubMed 15500545
5. Colledge W.H. (2004). GPR54 and puberty. Trends Endocrinol Metab 15(9):448 do 453. PubMed 15519892

Status regulacyjny: Kisspeptyna-10 nie jest dopuszczona jako produkt leczniczy w żadnej jurysdykcji. Jest przedmiotem badań klinicznych w endokrynologii rozrodu, co nie równa się dopuszczeniu. W sprawach produktów leczniczych w Polsce właściwy jest URPL. Oferowany tu produkt jest odczynnikiem wyłącznie do naukowych badań laboratoryjnych (RUO).

Najczęściej zadawane pytania o Kisspeptin-10

Czym jest Kisspeptin-10?

Kisspeptyna-10 to najkrótszy w pełni czynny fragment hormonu peptydowego kisspeptyny, kodowanego przez gen KISS1. Obejmuje aminokwasy od 45 do 54 prekursora i wiąże się z receptorem GPR54, zwanym też KISS1R.

Dlaczego nazywa się kisspeptyna?

Nazwa sięga miejsca odkrycia: gen KISS1 opisano w 1996 roku w Hershey w Pensylwanii jako gen supresorowy przerzutów, nazwany od produkowanych tam cukierków Hershey’s Kisses. Pierwotne określenie metastyna pochodzi z tego kontekstu.

Jaką rolę odgrywa kisspeptyna w badaniach?

Prace Seminary i de Roux z 2003 roku wykazały, że defekty receptora GPR54 prowadzą do braku dojrzewania płciowego. Kisspeptynę zidentyfikowano tym samym jako nadrzędny przełącznik osi gonadotropowej, powyżej GnRH.

Czy Kisspeptin-10 jest dopuszczony?

Nie. Kisspeptyna-10 nie jest dopuszczonym produktem leczniczym i jest wydawana wyłącznie jako materiał badawczy do badań laboratoryjnych.

Czym różnią się kisspeptyna-10 i kisspeptyna-54?

To dwa fragmenty tego samego prekursora z tym samym czynnym końcem C-końcowym. Kisspeptyna-54, zwana też metastyną, to pierwotnie wyizolowana forma długa. Kisspeptyna-10 to najkrótszy fragment z zachowanym powinowactwem do receptora. Opisywane okresy półtrwania się różnią, co liczy się przy układaniu protokołu.

Dlaczego ten peptyd nosi tak osobliwą nazwę?

Ponieważ gen odkryto w Hershey w Pensylwanii, gdzie wytwarza się Hershey Kisses. Nazwa nie ma żadnego związku z funkcją biologiczną.

Czy kisspeptyna działa na gonady?

Nie, nie bezpośrednio. Działa na neurony GnRH podwzgórza, czyli na szczycie kaskady. Gonady reagują następnie na gonadotropiny przysadki.

Czym jest GPR54?

Wcześniejsza nazwa receptora kisspeptyny, dziś KISS1R. Do 2001 roku był receptorem sierocym, którego naturalny ligand pozostawał nieznany.

Czy poziom dowodów jest solidny?

Dla roli w dojrzewaniu płciowym jest jak na to pole niezwykle solidny: opiera się na genetyce człowieka, z mutacjami utraty czynności i wyraźnym fenotypem. Nie mówi to jednak nic o działaniu egzogennego podania u osoby zdrowej, a dla tego baza danych jest znacznie cieńsza.