Типы механизмов действия гормонов. Распространение гормонального сигнала с участием каталитических рецепторов. Примеры гормонов.
Некоторые рецепторы работают как ферменты
Рецепторы этого типа имеют внеклеточный лиганд-связывающий домен, трансмембранный участок и внутриклеточную часть, которая сама обладает ферментативной активностью либо тесно связана с другим ферментом.
Выделяют несколько типов таких рецепторов:
1. Рецепторы с тирозинкиназной активностью. Эти рецепторы при связывании с ними сигнальной молекулы димеризуются, что включает их активность и они фосфорилируют специфичные белки-эффекторы по остаткам тирозина. Активированные рецепторы часто фосфорилируют сами себя, что называется аутофосфорилированием. Например, по такому механизму действует инсулин, многие цитокины – факторы роста.
2. Рецепторы с серин-треонин киназной активностью. Они способны осуществлять как аутофосфорилирование, так и фосфорилирование внутриклеточных белков. По этому механизму действют цитокины (TGFβ, морфогенетические белки кости).
3. Рецепторы, связанные с тирозинкиназами. Они сами по себе не являются ферментами, но тесно связаны с тирозинкиназами, находящимися в цитозоле, т.е. они ассоциированы с тирозинкиназной активностью. Этим образом действуют соматотропный гормон, пролактин, цитокины – интерфероны (α, β, γ), интерлейкины, колониестимулирующие факторы, эритропоэтин.
4. Рецепторы с гуанилатциклазной активностью. Эти рецепторы образуют вторичный мессенджер цГМФ из ГТФ. По этому механизму действуют натрий-уретические пептиды.
|
|
|
5. Рецепторы с тирозинфосфатазной активностью. Примером может служить общий лейкоцитарный антиген CD-45 (англ. cluster of differentiation). Он представлен на всех клетках крови, кроме зрелых эритроцитов, и обеспечивает прохождение сигнала от антигена внутрь клетки.
Гормоны гипофиза. Классификация, химическая природа. Биологическая роль в организме. Особенности биосинтеза и биологическая роль йодтиронинов.
Аденогипофиз:
тиреотропный — отвечает за нормальную продукцию Т4, Т3 и работу щитовидной железы;
адренокортикотропный — стимулирует выработку активных веществ коры надпочечников;
соматотропин — отвечает за рост и развитие организма, за синтез белка на клеточном уровне. Иногда его называют гормон роста;
гонадотропины (ЛГ, ФСГ) – гормоны аденогипофиза, корректирующие репродуктивную функцию;
пролактин, влияющий на рост молочных желез во время беременности, отвечает за их развитие в момент полового созревания, а также за процесс появления молока в железе.
Гормоны передней доли гипофиза являются стимуляторами эндокринных желез. Система функционирует по принципу обратной связи: чем ниже в крови уровень веществ эндокринных желез, тем активнее продуцируются гормоны аденогипофиза.
|
|
|
Средней долей или промежуточным гипофизом вырабатываются следующие вещества:
меланоцитостимулирующие, отвечающие за продукцию меланина, который регулирует защиту кожи от ультрафиолетового излучения;
эндорфин отвечает за реакцию общего обезболивания в состоянии шока, его воздействие притупляет нервные реакции в момент стресса, снижает аппетит;
липотропин регулирует расщепление жиров до жирных кислот, а также их депонирование на клеточном уровне.
Нейрогипофиз тесно связан с гипоталамусом, гормоны задней доли гипофиза регулируют следующие процессы в организме:
вазопрессин корректирует работу почек и сосудистой системы человека, является антидиуретиком;
окситоцин регулирует половое поведение, отвечает за сокращение матки в процессе родов, регулирует процесс лактации.
Гормоны тиреоидной функции
Тиреотропный гормон
Строение
Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц α- и β, α-субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, β-субъединица специфична для ТТГ.
Синтез
Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиза.
|
|
|
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.
Уменьшают: соматостатин, кортизол, тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Механизм действия
Аденилатциклазный, связанный с ингибированием GI-белка и накоплением цАМФ, и кальций-фосфолипидный механизм с образованием инозитол-трифосфата, диацилглицерола и комплекса кальций-кальмодулин.
Мишени и эффекты
Тиреотропный гормон в щитовидной железе:
· Обеспечивает жизнедеятельность щитовидной железы
· стимулирует углеводный обмен (гликолиз, ПФП), синтез гетерополисахаридов,
· повышает синтез белков, фосфолипидов и нуклеиновых кислот,
· стимулирует васкуляризацию щитовидной железы,
· стимулирует рост и пролиферацию тиреоидных клеток,
· Стимулирует гормональную активность щитовидной железы
· повышает захват йода и его включение в тиреоглобулин,
· активирует все стадии образования трийодтиронина и тироксина, в том числе увеличивает экспрессию гена тиреопероксидазы.
Йодтиронины
Строение
К гормонам самой щитовидной железы относятся тироксини трийодтиронин, которые представляют собой йодированные производные аминокислоты тирозина.
|
|
|
Строение гормонов щитовидной железы
Синтез
Осуществляется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Йодиды поступают из крови в клетку симпортом с ионами Na+ и из клетки в фолликулярное пространство диффузией. На апикальной мембране клеток селен-зависимая гемсодержащая тиреопероксидаза йодирует остатки тирозина в тиреоглобулине с образованием моно- и дийодпроизводных (МИТ, ДИТ) тирозина. Далее этот же фермент конденсирует часть МИТ и ДИТ до йодтиронинов, при этом доля трийодтиронина (Т3) и тетрайодтиронина (тироксин, Т4) составляет около 30% от всех йодпроизводных.
Йодированный тиреоглобулин хранится во внеклеточных коллоидах, при тиреотропной стимуляции пиноцитируется фолликулярными клетками, сливается с лизосомами и гидролизуется. Далее три- и тетрайодтиронин секретируются в кровь. В крови гормоны транспортируются специфическим глобулином, а также альбумином.
На апикальной мембране тиреоцита взаимодействуют ферменты НАДФН-оксидаза, супероксиддисмутаза и тиреопероксидаза. Образованный НАДФН-оксидазой супероксид-анион-радикал дисмутирует до перекиси водорода. Полученная H2O2 под действием тиреопероксидазы реагирует с иодид-ионами, образуя активную форму йода, которая присоединяется к тирозильным остаткам тиреоглобулина.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: тиреотропин на этапах поглощения йода, синтеза тиреоглобулина, эндоцитоза и секреции Т3 и Т4 в кровь.
Уменьшают: тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).
Синтез гормонов подавляют стрессы, инфекции, травмы, высокие концентрации йода (бесконтрольный прием препаратов KJ), соединения фтора, токсины (пестициды, кадмий, свинец, ртуть).
Механизм действия
Цитозольный.
Мишени и эффекты
Рецепторы к йодтиронинам имеют все ткани организма. В клетках-мишенях, особенно в печени, тироксин дейодируется и активной формой является трийодтиронин (3,5,3'-производное).
Превращение тироксина в неактивный3,3',5'-трийодтиронин (reverse T3, rT3) происходит при участии деиодиназы (тип 3). Его увеличивают стресс, травмы, низкокалорийная диета. воспалительные процессы (цитокины), инфекции, дисфункция печени и почек, токсины и некоторые лекарства.
Превращение тироксина в активный3,5,3'-трийодтиронин (деиодиназа 2) нуждается в ионах цинка и селена. Эта реакция ослаблена у плода, новорожденных и престарелых.
Главным эффектом трийодтиронина является повышение активности Na+,K+-АТФазы, что приводит к быстрому расходованию АТФ и по механизму дыхательного контроля запускает катаболизмуглеводов и липидов. В митохондриях увеличивается количество АТФ/АДФ-транслоказы и потребление кислорода. Сопутствующим эффектом усиления катаболизма является наработка тепла.
Белковый обмен: Усиливает транспорт аминокислот в клетки. Активирует синтез дифференцировочных белков в ЦНС, гонадах, костной ткани и обусловливает развитие этих тканей.
У детей действие тиреоидных гормонов в целом анаболическое, т.к. трийодтиронин усиливает выделение соматолиберина, что стимулирует секрецию гормона роста. Одновременно он синергичен другим метаболическим эффектам , что, например, является причиной низкорослости при гипотиреозе. У взрослых действие тиреоидных гормонов, в основном, катаболическое.
Углеводный обмен: Увеличивает гликогенолиз и аэробное окисление глюкозы.
Липидный обмен: Стимулирует липолиз, β-окисление жирных кислот, подавляет стероидогенез.
Нуклеиновый обмен: Активирует начальные стадии синтеза пуринов и синтеза пиримидинов, стимулирует дифференцировочный синтез РНК и ДНК.
Также трийодтиронин
в надпочечниках подавляет синтез катехоламинов, хотя в целом чувствительность тканей к адреналину повышается.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 813; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!