Рецепторы
Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетку-мишень, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами и инициирует определенные процессы. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.
Для всех рецепторов характерен феномен саморегуляции чувствительности посредством механизма обратной связи — при низком уровне определённого гормона автоматически компенсаторно возрастает количество рецепторов в тканях и их чувствительность к этому гормону — процесс, называемый сенсибилизацией или сенситизацией (sensitization) рецепторов. И наоборот, при высоком уровне определённого гормона происходит автоматическое компенсаторное понижение количества рецепторов в тканях и снижение чувствительности к этому гормону — процесс, называемый десенсибилизацией или десенситизацией (desensitization) рецепторов.
Например, рецепторы, связанные с G-белками теряют чувствительность после длительной экспозиции со своими лигандами. Различают две формы потери чувствительности:
гомологичную, при которой сокращается число активированных рецепторов;
гетерологичную, при которой активированный рецептор вызывает уменьшение числа рецепторов других типов. Ключевой реакцией подобного сокращения числа рецепторов является фосфорилирование внутриклеточного домена рецептора протеинкиназами.
Все гормоны реализуют своё воздействие на организм или на отдельные органы и системы при помощи специальных рецепторов к этим гормонам. Рецепторы к гормонам делятся на 2 основных класса:
цитозольные или ядерные. Связываются с ДНК и регулируют работу генов – это рецепторы ретиноевой кислоты, стероидных и тиреоидных гормонов;
мембранные. Большинство этих гормонов характеризуются тремя особенностями:
они растворяются в воде; не связываются с белками-носителями; начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться на поверхности плазматической мембраны, реже в цитоплазме или ядре клетки. В свою очередь они подразделяются на:
метаботропные рецепторы - рецепторы, являющиеся а) ферментами или б) связанны с белками-передатчиками сигнала с ферментативной функцией. При взаимодействии гормона (лиганда) с рецептором активируется внутриклеточная часть (домен) рецептора, имеющий тирозинкиназную, тирозинфосфатазную или ГТФ-азную активность. Например, рецепторы, связанные с G-белками (GPCR) - наиболее широко распространены в организме. По этому механизму действуют СТГ, инсулин, пролактин, интерлейкины, факторы роста, интерфероны α, β, γ.
ионотропные рецепторы или каналообразующие – рецепторы, связанные с ионными каналами в клетке. Присоединение лиганда к рецептору вызывает открытие ионного канала на мембране. Таким образом действуют нейромедиаторы (ацетилхолин, глицин, ГАМК, серотонин, гистамин, глутамат);
1. Цитозольные рецепторы. Такие гормоны как стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы, по свойствам являются гидрофобными соединениями. В плазме крови для их транспортировки используются специальные белки-транспортеры. Гормоны могут либо путём свободной диффузии, либо с помощью белков-переносчиков проходить через клеточную мембрану внутрь клетки. После перехода в цитозоль они взаимодействуют с белками-рецепторами.
Гормон-рецепторный комплекс этой группы выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле — образовавшись в клетке, он поступает в ядро и взаимодействует с определёнными участками хроматина ядра (гормон-чувствительным элементом в ДНК) ускоряя или замедляя экспрессию тех или иных генов. Комплекс гормон-рецептор в некоторых случаях может дополнительно модифицироваться и активироваться.
Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и тем самым регулирует процессы метаболизма.
Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1 % белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.
В настоящее время для некоторых из гормонов этого типа найдены и мембранные рецепторы.
