Внутрішньоклітинні рецептори гормонів. Механізми вторинних посередників

деякі гормони, в тому числі стероїди кори надниркових залоз і гонад, гормони щитовидної залози, ретіноідной гормони і вітамін D, зв`язуються з білковими рецепторами в основному усередині клітини, а не на її поверхні. Ці гормони жірорастворіми, тому легко проникають через мембрану і взаємодіють з рецепторами в цитоплазмі або ядрі. Активоване гормон-рецепторний комплекс взаємодіє зі специфічним регулятором (промоутером) послідовності в ДНК, званим елементом гормонального відповіді.

Таким чином, він активує або репресує транскрипцію конкретних генів і освіту матричної РНК, тому через кілька хвилин, годин і навіть днів після надходження гормону в клітку в ній з`являються знову сформовані білки і стають регуляторами нових або змінених функцій клітини.

Багато тканини мають ідентичні внутрішньоклітинні гормональні рецептори, проте гени, регульовані цими рецепторами, різні. Внутрішньоклітинні рецептори можуть активувати генний відповідь тільки в разі наявності в клітці відповідних комбінацій ген-регуляторних білків. Багато з цих протеїн-регуляторних комплексів мають в різних тканинах свої особливості, тому відповідь різних тканин відбувається не тільки через специфічність рецепторів, але також генами, які регулюються через ці рецептори.

Механізми вторинних посередників

Раніше ми відзначили один з способів, за допомогою якого гормони викликають відповіді клітин і стимуляцію утворення вторинного посередника цАМФ всередині клітини. Потім цАМФ стає причиною запуску послідовних внутрішньоклітинних відповідей на дію гормону. Отже, безпосереднє дію гормону на клітину полягає в активації індукує рецептора на мембрані, а вторинні посередники забезпечують інші реакції.

Відео: Передача гормонального сигналу через мембрану

цАМФ - Не єдиний вторинний посередник, який використовується гормонами. Існують два інших, найбільш важливих посередника: (1) іони кальцію, пов`язані з кальмодуліном- (2) фосфоліпідні фрагменти мембран.

приєднання гормону до рецептора дозволяє останньому взаємодіяти з G-білком. Якщо G-білок активує систему аденилатциклаза-цАМФ, його називають Gs-білком, вказуючи на стимулюючу роль G-білка. Стимуляція аденілатциклази, пов`язаної з мембраною ферменту посредствам Gs-білка, каталізує перетворення невеликої кількості присутнього в цитоплазмі аденозинтрифосфату в цАМФ всередині клітини.

Наступний етап опосередкований активацією цАМФ-залежної протеїнкінази, яка фосфорилювання специфічні білки в клітині, запускаючи біохімічні реакції, що гарантовано забезпечує відповідь клітини на дію гормону.

Як тільки цАМФ утворюється в клітці, це забезпечує послідовну активацію ряду ферментів, тобто каскадну реакцію. Таким чином, перший активоване фермент активує другий, який активує третій. Завдання такого механізму полягає в тому, що невелика кількість молекул, активованих аденилатциклазой, може активувати значно більшу кількість молекул на наступному етапі каскадної реакції, що є способом посилення відповіді.

У підсумку завдяки цьому механізму мізерно мала кількість гормону, що діє на поверхню мембрани клітини, запускає потужний каскад активують реакцій.

Якщо гормон взаємодіє з рецептором, зв`язаних з гальмуючим G-білком (Gi-білок), це знижує утворення цАМФ і, як наслідок, знижує активність клітини. Отже, в залежності від взаємодії гормону з рецептором, зв`язаних з активує або гальмує G-білком, гормон може як збільшувати, так і зменшувати концентрацію цАМФ і фосфорилювання ключових білків клітини.

специфічність ефекту, спостережуваного у відповідь на збільшення або зменшення цАМФ в різних клітинах, залежить від природи внутрішньоклітинних механізмів: деякі клітини мають один набір ферментів, інші - інший. У зв`язку з цим реакції, викликані в клітинах-мішенях, різноманітні. Наприклад, ініціація синтезу специфічних хімічних сполук викликає скорочення або розслаблення м`язів або процеси секреції в клітинах або зміна проникності мембран.

Клітини щитовидної залози, активовані цАМФ, утворюють метаболічні гормони - тироксин або трііодтіронін, в той час як той же цАМФ в клітинах надниркових залоз призводить до синтезу стероїдних гормонів кори надниркових залоз. У клітинах тубулярного апарату нирок цАМФ підвищує проникність для води.