Mecanismul de acțiune al hormonilor

Pe mecanismul de acțiune al hormonilor sunt împărțite în două tipuri principale. Primul - o proteina si hormoni peptidici, catecolamine și gormonoidy. molecula lor se apropie de tinta kletke- leaga cu molecule de receptori de proteine ​​membranei plasmatice exterioare apoi are un impact asupra sistemelor enzimatice si tinta kletki metabolismului în acesta prin intermediul mediatorilor (AMP ciclic, GMP q, prostaglandine, Ca2 +). Prin al doilea tip de hormoni includ steroizi si hormoni tiroidieni parte. molecula lor pătrunde cu ușurință în celulele țintă prin porii membranei; Acesta interacționează cu moleculele receptorilor glicoproteici localizate în citosol, mitocondrii în membrana nucleară, care afectează întregul metabolismului celular și în special procesul de transcriere.

Mecanismele de acțiune ale hormonilor asupra celulei țintă.

În funcție de structura hormonului are două tipuri de interacțiune. Dacă molecula lipofilă este un hormon, (de exemplu, hormoni steroizi), poate pătrunde prin stratul exterior al membranei lipidice a celulelor țintă. În cazul în care molecula este mare sau este polară, este imposibil să pătrundă în celulă. De aceea, receptorii hormonului lipofilă sunt în interiorul celulelor țintă și pentru hidrofile - receptori se găsesc în membrana externă.

Pentru răspunsul celular la semnalele hormonale în cazul moleculelor hidrofilice care acționează mecanismul de transducție a semnalului intracelular. Acesta este dotat cu o substanță numită mesagerilor secundari. hormoni Molecule sunt foarte diverse în formă, iar „de al doilea mesager“ - nr.

fiabilitatea transmisiei semnalului oferă o foarte mare afinitate a hormonului la proteina receptor.

Care sunt mediatorii care sunt implicate în umoral intracelulară de transmitere a semnalului?

Aceste nucleotide ciclice (AMPc și GMPc), inositol trifosfat, care leagă calciu proteină - calmodulină, ionii de calciu, enzime implicate în sinteza de nucleotide ciclice, precum și proteine ​​- enzime de fosforilare a proteinelor. Toate aceste substanțe sunt implicate în reglarea activității unor sisteme enzimatice din celulele țintă.

Să examinăm mai în detaliu mecanismele de acțiune ale hormonilor și a mediatorilor intracelulari.

Există două metode majore de transmitere a semnalului în celulele țintă prin molecule cu mecanism de acțiune cu membrană de semnalizare:

ciclaza (sau guanilat ciclazei) sistem;

Înainte de a explica rolul sistemului ciclazei în mecanismul de acțiune al hormonilor, ia în considerare definiția sistemului. Sistemul ciclaza - un sistem format dintr-un adenozintsiklofosfata caged, adenilat ciclaza și fosfodiesterazei, reglarea permeabilitatea membranelor celulare, este implicat în reglarea multor procese metabolice ale celulelor vii, mediază acțiunea anumitor hormoni. Acesta este rolul sistemului guanilat constă în faptul că acestea sunt mesageri al doilea în mecanismul de acțiune al hormonilor.

„- adenilatciclaza AMPc“ sistem. Membrane enzima adenilat ciclazei poate fi în două forme - activat și neactivat. Activarea adenilat ciclazei este influențată de formarea de receptori hormonali complex care conduce la nucleotida guanina de legare (GTP), cu o anumită proteină de reglementare stimulatoare (GS-proteină), după care GS-proteină determină aderența la magneziu și activarea adenilat ciclaza. Deci, acționează adenilat ciclaza activarea hormonilor de glucagon, tirotropină, parathyrin, vasopresina, gonadotropină și alții. Unii hormoni, dimpotrivă, inhibă adenilciclazei (somatostatină, angiotensina II, etc.).

Sub influența cAMP adenilil sintetizat din ATP, care activeaza protein kinaza in citoplasmă celulei, oferind numeroase fosforilarea proteinelor intracelulare. Aceasta modifică permeabilitatea membranelor, adică, Este tipic pentru metabolice hormon și îmbunătățiri în consecință, funcționale. Efectele intracelulare ale cAMP sunt prezentate, de asemenea, în influențarea proceselor de proliferare, diferențiere, disponibilitatea receptorilor de proteine ​​molecule hormoni de membrana.

„- guanilatciclazei sistem cGMP“. Activarea ciclazei membranei guanilat nu se află sub influența directă a complexului hormon receptor, cât și indirect prin sistemul ionizat cu membrana de calciu si oxidativ. Deci realizeze efectele lor hormon natriuretic atrial - atriopeptid, hormon tisular peretelui vascular. In cele mai multe țesuturi efectele biochimice și fiziologice ale cAMP și cGMP sunt opuse. Exemplele includ stimularea ritmului cardiac sub influența AMPc și inhibarea stimulării cGMP a contracției musculaturii netede intestinale și inhibarea cAMP cGMP.

Pe lângă sistemele ciclazei sau ciclazei guanilat adenilil există, de asemenea, mecanismul de transmitere a informației în interiorul celulelor țintă cu inositol trifosfat și ioni de calciu.

Inozitol trifosfat - o substanță care este derivată de lipide complexe - inozitol. Este format ca rezultat al enzimei speciale - fosfolipaza „C“, care este activat ca urmare a modificărilor conformaționale în receptor domeniul intracelular proteina de membrana.

Această enzimă hidrolizează legătura fosfoester într-o moleculă-fosfatidil inozitol-4,5-bifosfat și rezultat format diacylglycerol și inozitol trifosfat.

Este cunoscut faptul că formarea diacylglycerol și inositol trifosfat crește concentrația calciului ionizat din interiorul celulei. Acest lucru duce la activarea multor proteine ​​dependente de calciu in interiorul celulelor, inclusiv protein kinaza activată diferită. Aici, ca și în activarea sistemului adenilat ciclaza, o etapă de transmitere a semnalului este fosforilarea proteinelor intracelulare, ceea ce conduce la un răspuns fiziologic al celulei la acțiunea hormonului.

In mecanismul fosfoinositid de semnalizare în celula țintă este implicată proteină specială de legare de calciu - calmodulin. Această proteină cu greutate moleculară mică (17 kDa), 30% constând din încărcate negativ aminoacizi (Glu, Asp), și, prin urmare, capabilă în mod activ lega Ca + 2. O molecula calmodulin are patru situsuri de legare de calciu. După reacția cu Ca + 2 suferi modificări conformaționale molecula calmodulin si un complex de „Ca + 2-calmodulin“ devine capabil să regleze activitatea (alosteric inhiba sau activa) Multe enzime - adenilciclazei, fosfodiesteraza, Ca + 2, Mg + 2-ATPase și diferite protein kinaze.

In diferite celule prin expunerea complexului „Ca + 2-calmodulin“ pe izozime aceeași enzimă (de exemplu, adenilat ciclaza tip diferit), în unele cazuri, există activare, iar în altele - inhibarea reacției formării cAMP. Aceste efecte diferite apar deoarece centrele alosterice izoenzime pot include diverși radicali amino și reacția lor la acțiunea complexului de Ca + 2-calmodulin va varia.

Astfel, ca un „al doilea mesager“ pentru transmiterea semnalelor de la hormoni in celule tinta pot fi:

nucleotide ciclice (cAMP și cGMP);

mecanisme de transfer de informații de la hormoni în celulele țintă prin intermediul acestor intermediari au caracteristici comune:

o etapă de transmitere a semnalului este fosforilarea proteinelor;

terminarea activării apare ca urmare a unor mecanisme speciale inițiate de participanții la procese - există mecanisme de feedback negativ.

Hormonii sunt reglatori umorale majore ale funcțiilor fiziologice, și sunt acum bine cunoscute pentru proprietățile lor, procesele și mecanismele de acțiune biosintetice. Hormonii sunt substanțe foarte specifice în ceea ce privește celulele țintă și posedă o activitate biologică foarte ridicată.