Механизмът на действие на хормони
В механизма на действие на хормони са разделени на два основни типа. Първият - протеин и пептидни хормони, катехоламини и gormonoidy. Тяхната молекула приближава целта kletke- свързва с молекули на протеин рецептори външната плазмена мембрана след това оказва влияние върху ензимни системи и kletki метаболизъм в него чрез медиатори целта (цикличен AMP, GMP Q, простагландини, Са2 +). Чрез втория вид хормони включват стероид и тироидни хормони част. Тяхната молекула лесно прониква в прицелни клетки чрез порите на мембраната; Той взаимодейства с молекулите на гликопротеин рецептори, локализирани в цитозола, митохондрии в ядрената мембрана, засягащи целия клетъчен метаболизъм, и по-специално процеса на транскрипция.
Механизмите на действие на хормони на целевата клетка.
В зависимост от структурата на хормона има два вида на взаимодействие. Ако липофилна молекула е хормон, (например стероидни хормони), той може да проникне през външния слой на липидната мембрана на клетките-мишени. Ако молекулата е голям или е полярен, не е възможно да проникнат в клетката. Следователно липофилен хормон рецептори са в прицелните клетки, и хидрофилен - рецептори са намерени във външната мембрана.
За клетъчния отговор на хормонални сигнали в случай на хидрофилни молекули действащи вътреклетъчния механизъм сигнална трансдукция. Той идва с вещество, наречено вторични посредници. Molecule хормони са много различни по форма, и "втори месинджър" - не.
надеждност предаване на сигнала осигурява много висок афинитет на хормона към неговия рецептор протеин.
Какви са посредниците, които са въвлечени в вътреклетъчно предаване на сигнала хуморален?
Този цикличен нуклеотид (сАМР и цГМФ), инозитол трифосфат, калций-свързващ протеин - калмодулинови, калциеви йони, ензими, участващи в синтеза на циклични нуклеотиди, както и протеин - протеин фосфорилиране ензими. Всички тези вещества са включени в регулирането на активността на някои ензимни системи в целевите клетки.
Нека разгледаме по-подробно механизмите на действие на хормоните и вътреклетъчни медиатори.
Има две основни метод предаване на сигнала в клетките мишени чрез сигнални молекули с мембрана механизъм на действие:
циклаза (или гуанилатциклаза) система;
Преди да се обясни ролята на циклаза система в механизма на действие на хормоните, помислете за определяне на системата. циклаза система - система, състояща се от клетка adenozintsiklofosfata, аденилат циклаза и фосфодиестераза, регулиране на пропускливостта на клетъчните мембрани, участва в регулацията на много метаболитни процеси на живите клетки, медиира действието на някои хормони. Това е ролята на циклаза система се крие във факта, че те са вторични посредници в механизма на действие на хормоните.
"- аденилат циклаза сАМР" система. Мембранен аденилатциклаза ензим може да бъде в две форми - активираните и неактивираните. Активиране на аденилат циклаза се влияе от комплекс образуването на хормон рецептор, което води до свързване гуанин нуклеотид (GTP) със специално регулиране стимулиращ протеин (GS-протеин), след което GS-протеин предизвиква придържане към магнезий и аденилат циклаза активиране. Така действа аденилат циклаза активиране хормони глюкагон, тиротропин, parathyrin, вазопресин, гонадотропин и други. Някои хормони, обратно, инхибира аденилил циклаза (соматостатин, ангиотензин II и т.н.).
Под влияние на аденилил циклаза сАМР синтезира от АТР, който активира протеин киназа в цитоплазмата на клетките, предлагайки многобройни фосфорилиране на вътреклетъчни протеини. Това променя пропускливостта на мембраните, т.е. Тя е типична за хормон метаболитни и съответно, функционални подобрения. Вътреклетъчните ефекти на сАМР са показани също в оказване на влияние върху процесите на пролиферация, диференциация, наличието на мембранен протеин рецепторни молекули хормони.
'- гуанилатциклаза цГМФ "система. Активирането на циклаза мембрана гуанилат не е под прякото въздействие на хормон-рецепторния комплекс, и косвено чрез системата йонизиран калций и оксидативен мембрана. Така реализират своите ефекти атриален натриуретичен хормон - atriopeptid, тъкан хормон съдова стена. В повечето тъкани биохимични и физиологични ефекти на сАМР и цГМФ са противоположни. Примерите включват стимулиране на сърдечната честота под влиянието на сАМР и инхибиране на цГМФ стимулиране на чревната гладка мускулна контракция и инхибиране на сАМР цГМФ.
Освен аденилил циклаза или гуанилатциклаза системи има също така механизъм за предаване на информация вътре в целевите клетки с инозитол трифосфат и калциеви йони.
Инозитол трифосфат - вещество, което се извлича комплекс липид - инозитол. Тя се формира в резултат на специален ензим - фосфолипаза "С", който се активира в резултат на конформационни промени в рецептор вътреклетъчния домен на мембранен протеин.
Този ензим хидролизира фосфоестерно връзка в молекулата фосфатидил-инозитол-4,5-бифосфат и получената образува диацилглицерол и инозитол трифосфат.
Известно е, че образуването на диацилглицерол и инозитол трифосфат увеличава концентрацията йонизиран калций в клетката. Това води до активиране на много калций-зависими протеини в клетки, включително активирана протеин киназа различно. Тук, както и в активирането на аденилат циклаза система, етап на предаване на сигнала е вътреклетъчен протеин фосфорилиране, което води до физиологичен отговор на клетката на действието на хормона.
В механизма на фосфоинозитид сигнализиране в целевата клетка участва специално калций-свързващ протеин - калмодулин. Това ниско молекулно тегло протеин (17 Ша), 30%, състояща се от отрицателно заредени аминокиселини (Glu, Asp), и следователно способни активно свързва Са + 2. Един калмодулин молекула има четири свързване калциеви сайтове. След взаимодействие с Са + 2 подложи конформационни промени калмодулин молекула и комплекс от "Са + 2-калмодулин" става способен да регулира активността (алостерично инхибиране или активиране) Много ензими - аденилил циклаза, фосфодиестераза, Са + 2, Mg + 2-АТРаза и различните протеин кинази.
В различни клетки при излагане на комплекс "Са + 2-калмодулин" на изоензими на същия ензим (например, аденилат циклаза различен тип) в някои случаи има активиране, а в други - инхибиране на реакцията на образуване на сАМР. Тези различни ефекти се появяват поради алостерични центрове изоензими могат да включват различни аминокиселинни радикали и тяхната реакция на действието на комплекса на Са + 2-калмодулин ще варира.
По този начин, като "втори месинджър" за предаване на сигнали от хормони в прицелните клетки може да бъде:
циклични нуклеотиди (сАМР и цГМФ);
механизми за прехвърляне на информация от хормони в прицелните клетки чрез тези посредници имат общи характеристики:
етап на предаване на сигнала е протеин фосфорилиране;
прекратяване на активиране се появява в резултат на специални механизми, инициирани от участниците процеси - има механизми на отрицателна обратна връзка.
Хормоните са основни хуморални регулатори на физиологичните функции, и сега са добре известни за техните свойства, биосинтетични процеси и механизми на действие. Хормоните са вещества, силно специфични по отношение на прицелните клетки и притежават много висока биологична активност.