яичник

Эстрадиол

тестикулы

Тестостерон

^ Ш

кора надпочечников кортизол

кора надпоЧечнико

альдостерон

стимулирует пролифе-

рацию

-МсШ<и

/ матка и другие органы

вызывает дифференци- ровку по мужскому фенотипу

вызывает сперматоге­нез и образование эякулята

§

белки

-амино-

кислоты.

С©=1

и

Нормальное течение беременности f

Развитие молочных желез f

Менструальный цикл

Рост костной ткани t

Развитие вторичных женских половых признаков (характер жировых отложении, молочные железы. * волосяной покров) I

Развитие вторичных мужских половых признаков(развитие скелета, мускулатуры, волосяной покров) |

Синтез белка t

Протеолиз t Синтез белка j

Глюконеогенез t Уровень глюкозы в крови f

Активность иммунной системы |

тироксин эмбрион

А. Липофильные гормоны

SNa^ Реэбсорбция-Na® t Экскреция К® t

Кровяное давление!

Всасывание Са2© и фосфата t

Отложение Са2© в костях

(минерализация) I

Развитие эмбриона, процессы роста и созревания |

Основной обмен

ADP+P. U АТР. выделе- &®^^еСТ.^В ^ „ I ние тепла Выделение тепла I промежуточный Потребление

метаболизм кислорода |

Метаболизм стероидных гормонов

А. Биосинтез стероидных гормонов >

Общим предшественником стероидных гор­монов является холестерин. Углеродный скелет холестерина включает 27 атомов угле­рода и состоит из 4 конденсированных колец. Четвертое кольцо имеет длинную боковую цепь Существует общепринятая система на­именования циклов и нумерации углеродных атомов в молекулах стероидов (см. с. 61).

Холестерин, необходимый для синтеза стероидных гормонов, поступает из разных источников в гормонсинтезирующие клетки желез в составе липопротеинов низкой плотности (ЛИП) (см с 272) или синтезиру­ется в клетках из ацетил-СоА (см. с. 174). Избыток холестерина откладывается в ли­пидных каплях в виде эфиров жирных кис­лот Запасной холестерин вновь быстро мо­билизуется за счет гидролиза.

Ферментативные реакции. Отдельные стадии биосинтеза стероидных гормонов катализируются высокоспецифичными фер­ментами. Ферментативные реакции подраз­деляются на следующие подтипы:

• гидроксилирование (см. с. 310) a, f, g, h, i. k, I, p

• дегидрирование, b, d, m

• изомеризация: с

• гидрирование: о

• расщепление: а, е, п

• ароматизация, q

На схеме приведен биосинтез трех стерои­дов: холестерина (1), прогестерона (2) и ан- дростендиона (3; промежуточного продукта биосинтеза тестостерона), в котором при­нимают участие ферменты указанных типов ферментативных реакций.

Путь биосинтеза. Биосинтез каждого гормона состоит из множества последова­тельных ферментативных реакций, В качест­ве примера рассмотрим биосинтез проге­стерона (А, см. с. 397). Биосинтез начина­ется с расщепления боковой цепи холесте­рина между С-20 и С-22 (а). Стероццное со­единение с укороченной боковой цепью но­

сит название прегненолон. Последующие стадии, окисление гидроксигруппы при С-3 (Ь) и сдвиг двойной связи от С-5 к С-4 (с) приводят к образованию прогестерона.

Приведенные на схеме стероиды объеди­нены в подгруппы по числу углеродных ато­мов. Холестерин и кальцитриол являются С 27-стероидами. Соединения с укороченной на 6 атомов углерода боковой цепью, про­гестерон, кортизол и альдостерон, соста­вляют группу С? 1-стероидов. В ходе биосин­теза тестостерон полностью утрачивает боковую цепь и поэтому его относят к С_1д- стероидам. При биосинтезе эстрадиола на стадии образования ароматического цикла теряется ангулярная метильная группа и, следовательно, эстрадиол является С ^-сте­роидом,

В процессе биосинтеза кальцитриол подвергается фотохимической реакции рас­крытия кольца В. Поэтому его относят к «се- костероидам» Однако по своим биохимиче ским свойствам он является типичным сте­роидным гормоном.

Б. Инактивация стероидных гормонов I

Процесс ферментативной инактивации сте­роидных гормонов происходит в печени Молекулы стероидных гормонов подверга­ются восстановлению или гидроксилирова- нию, а затем переводятся в коньюгаты (см с. 308). Восстановление идет по оксогруппе и двойной связи кольца А. Биосинтез конью - гатов заключается в образовании сернокис лых эфиров или гликозилировании глюкуро­новой кислотой и приводит к водораствори­мым соединениям.

При инактивации стероидных гормонов образуются разнообразные производные с существенно более низкой гормональной активностью. Следует отметить, что орга­низм млекопитающих лишен способности разрушать углеродный скелет молекул сте­роидов.

Наконец, стероиды выводятся из орга­низма с мочой и частично с желчью. Содер­жание стероидов в моче используется в ка­честве критерия при изучении метаболизма стероидов.

Механизм действия липофильных гормонов

А. Механизм дейстаия липофильных гормонов Ь

К липофильным сигнальным веществам при­надлежат все стероидные гормоны, тирок­син и ретиноевая кислота. Местом действия этих биорегуляторов являются ядра клеток- мишеней.

В крови липофильные гормоны обычно бывают связаны с транспортными белками крови Однако через плазматическую мемб­рану проникает лишь свободный гормон. В цитоплазме или в клеточном ядре гормон взаимодействует со специфическим рецеп­тором .

Рецепторы гормонов принадлежат к группе редких белков. Они присутствуют в клетках-мишенях в количестве КЯ-Ю⁴ мо­лекул на клетку и вместе с тем характеризу­ются высоким уровнем сродства к гормону (Ко = 10^-8-Ю~¹⁰ М) и высокой избиратель­ностью. Связывание гормона влечет за со­бой конформационную перестройку молеку­лы рецепторного белка, сопряженного с другими белками, диссоциацию с освобож­дением от белков-ингибиторов, в частности от белка теплового шока (hsp90), и образо­вание димеров, обладающих повышенным сродством к ДНК (DNA)

Ключевой стадией процесса гормональ­ной регуляции является связывание диме­ров гормон-рецепторного комплекса с дву- нитевой ДНК. Комплекс связывается с регу­ляторными участками генов, которые носят название гормон-респонсивные элемен­ты [ГРЭ (HRE)] Это короткие симметричные фрагменты ДНК (палиндромы, см.с.255), ко­торые выполняют функции усилителей (эн- хансеров, англ. enhancer) транскрипции (см. с. 242). На схеме приведен ГРЭ для глюко- кортикоидов (п — любой нуклеотид). ГРЭ для других гормонов имеют несколько иную нуклеотидную последовательность, что су­щественно важно для сохранения специфич­ности гормонального действия. Каждый гор­мон-рецепторный комплекс узнает собст­венный участок связывания и инициирует транскрипцию лишь одного контролируемо­го этим участком гена. Связывание димеров рецептора с ГРЭ ведет к стимуляции, реже

• к ингибированию, транскрипции соседних генов. Так. действие гормона в течение не­скольких часов приводит к изменению уров ня специфических мРНК ключевых белков клетки.

Б. Рецепторы липофильных гормонов Э

Рецепторы липофильных сигнальных ве ществ во многом сходны, так как принадле жат к одному семейству белков. Молекула рецепторного белка включает несколько до­менов, имеющих различные размеры и вы­полняющих разные функции. В молекуле имеются регуляторный и ДНК-связывающии домены, а также небольшой сайтспецифич- ный и гормонсвязывающий домены Наи большая степень гомологии между рецепто рами наблюдается в области ДНК-связыва- ющего домена. В этом домене содержатся повторяющиеся фрагменты, богатые остат­ками цистеина Цистеин может координаци он но связывать ионы цинка и, следователь но, образовывать цинковые кластеры

Наряду с рецепторами стероидных гор монов, тироксина (и других тиреоидных гор­монов) и ретиноевой кислоты семейство цинксодержащих белков включает вирусный и клеточный онкоген erb-А, рецептор эколо­гически опасного токсина диоксина и мно­жество других белков, лиганды которых пока не идентифицированы

С помощью химического синтеза получа­ют вещества, не идентичные гормонам, но обладающие свойством связываться с ре­цепторами. Синтетические лиганды, вызы вающие тот же эффект, что и природные гормоны, называются агонистами гормонов Например, синтетическим путем получены оральные контрацептивы, агонисты эстро­генов и прогестерона Лиганды которые связываются с рецептором, но не вызывают биологического эффекта, носят название антагонистов, т е. антагонисты блокируют действие эндогенных гормонов. Антагони­сты гормонов находят применение в тера­пии опухолей. Для того чтобы оценить, явля­ется ли данная опухоль гормонозависимой и будет ли она чувствительна к действию анта­гонистов, необходимо на пробе ткани опре­делить уровень экспрессии гормональных рецепторов

гормонреспонсивный элемент (HRE)

клеточный |

ответ

А. Механизм действия липофильных гормонов

вариабельный участок

ген, коди­рующий белок- \. рецептор

белок-рецептор (400-1000 амино­кислот)

домен D

Б.Рецепторы липофильных гормонов

участок

взаимодействия с другими компонентами клеточного ядра

домен А/В

(100-600 аминокислот)

домен С DNA- связывающий (примерно 70 аминокислот)

Гидрофильные гормоны

Гидрофильные гормоны и гормоноподоб­ные вещества построены из аминокислот, как, например, белки и пептиды, или явля­ются производными аминокислот. Они де­понируются в больших количествах в клетках желез внутренней секреции и поступают в кровь по мере необходимости. Большинство этих веществ переносятся в кровотоке без участия переносчиков. Гидрофильные гор­моны действуют на клетки-мишени за счет связывания с рецептором на плазматиче­ской мембране (см. с. 372).

А. Сигнальные вещества — производные аминокислот Ь

Биогенные вмины (гистамин, серотонин, мелатонин) и катехоламины (дофа, дофа­мин, норадренолин и адреналин) образуют­ся путем декарбоксилирования аминокис­лот (см. с. 180)

Гистамин, важнейший медиатор (локаль­ное сигнальное вещество) и нейромедиа­тор, депонируется главным образом в туч­ных клетках соединительной ткани и в базо- фильных гранулоцитах крови. Он участвует в развитии воспалительных и аллергических реакций. Освобождение гистамина проис­ходит под действием веществ-либераторов, таких, как тканевые гормоны, аллергены и лекарственные препараты. Действие гиста­мина опосредовано различными типами ре­цепторов. Через Н1 -рецептор гистамин сти­мулирует сокращение гладких мышц брон­хов, расширяет капилляры и повышает их проницаемость. Через Н2~рецептор гиста­мин замедляет сердечный ритм и стимули­рует образование соляной кислоты в желу­дочно-кишечном тракте. В центральной нер­вной системе гистамин действует как ней­ромедиатор.

Адренелин — гормон коры надпочечни­ков, где он образуется из тирозина (см. с. 342). Выброс адреналина находится под контролем центральной нервной системы. Как «аварийный гормон» он воздействует главным образом на кровеносные сосуды, сердце и основной обмен. Адреналин сужа­ет сосуды и тем самым повышает кровяное давление (через сн- и аг-рецепторы), повы­шает сердечную функцию (через Pi -рецеп­торы), ускоряет расщепление гликогена до глюкозы в печени и мышцах и расширяет бронхи (через р₂-рецепторы).

Б. Примеры пептидных и белковых гормонов

Эта самая большая группа сигнальных ве­ществ образуется в организме по обычному механизму белкового синтеза (см с 370). Низкомолекулярный пептидный гормон ти- ролиберин является трипептидом (362 Да). Высокомолекулярные белковые гормоны могут иметь молекулярную массу более 20 кДа. как, например, тиреотропин (28 кДа). Сходство первичной структуры не­которых пептидных и белковых гормонов свидетельствует о том, что они относятся к одному семейству и могли образоваться из одного эволюционного предшественника.

Тиролиберин [тиреотропин-рилизинг- фактор, ТРФ (TRH)], нейрогормон гипотала­муса (см. с. 342), стимулирует секрецию клетками гипофиза тиреотропного гормона. ТРФ построен из трех аминокислот, две из которых модифицированы (структура на с. 342). N-концевая глутаминовая кислота при­сутствует в виде циклического амида (пи- роглутаминовой кислоты), а С-концевой пролин — в виде амида. Подобная модифи­кация делает молекулу устойчивой к дейст­вию экзопептидаз.

Тиреотропин [тиреотропный гормон, ТТГ (TSH)] и родственные гормоны лютропин (лютеинизирующий гормон, Л Г) и фолли- тропин (фолликулостимулирующий гормон, ФСГ) являются представителями гормонов передней доли гипофиза. Они построены из двух субъединиц и включают олигосахарид (являются гликопротеинами), который необ­ходим для быстрого удаления гормона из системы циркуляции. Тиреотропин стимули­рует синтез и выделение тироксина клетка­ми щитовидной железы

Инсулин (строение см. с. 79) образуется B-кпетками поджелудочной железы и секре- тируется при повышении уровня глюкозы. Роль инсулина в обмене веществ обсужда­ется на с. 162

Глюкагон, пептидный гормон, состоитиз 29 аминокислотных остатков, синтезируется А-кпетками (а-кпетками островков Лангер- ганса) поджелудочной железы. Глюкагон се- кретируется в кровь при пониженном уровне глюкозы. Его основная функция состоит в повышении уровня глюкозы (гипергликеми- ческий эффект) прежде всего эа счет расще­пления гликогена в печени. По своему действию глюкагон является антагонистом инсулина.

Гормон

^нзМ—CHj

Место синтеза Место действия

, гистамин - запасающие везикулы

СН*

тучные клетки

Гистамин

базоф ильные гранулоциты

кора

надпочечников

желудок

сердце

он

Адреналин

А.Сигнальные вещества - производные аминокислот

жировая

ткань

печень

мышцы

Физиологический эффект

Просвет бронхов i

Капилляры ширина^ проницаемость t

Секреция соляной кислоты 1

Работоспособность сердца f

Просвет кровеносных сосудов 1

Кровяное давление Т

Обмен веществ гликогенолиз t глюкоза в крови f

липолиз|

Тиролиберин

(TRH)

3 амино­кислоты

Тиреотропин

(TSH)

а -цепь 92 аминокислоты Р -цепь 112

аминокислот

Инсулин

А-цепь 21 аминокислота В-цепь 30 аминокислот

Глюкагон

29 амино­кислот

гипоталамус

ж

гипофиз

TSH

аденогипофиз

щитовидная

железа тироксин

глюкоза

'1

^u-£uj Ъ»*

В-клетки гликоген белки

поджелудочная

железа

т 1

глюкоза

жиры

Секреция тиреотропина t

Действие в

качестве

нейромедиатора

Синтез и секреция тироксина |

Потребление глюкозы клетками f Уровень глюкозы i

U и

амино­

кислоты

Запасные вещества: биосинтез t

жирные деградация 1 кислоты

гликоген

1

глюкоза <*-

жиры

1

амино- жирные кислоты кислоты

Гликогенолиз t Глюконеогенез Т Уровень глюкозы f

поджелудочная

железа

I Образование

кетоновых тел t

Б. Примеры пептидных и белковых гормонов

кетоновые

тела

Метаболизм пептидных гормонов А. Биосинтез I

В отличие от стероидов пептидные и белко­вые гормоны являются первичными продук­тами биосинтеза. Соответствующая инфор­мация считывается с ДНК (DNA) на стадии транскрипции (см. с. 240), а синтезирован­ная гяРНК (hnRNA) освобождается от нитро­нов за счет сплайсинга (1). мРНК (mRNA) ко­дирует последовательность пептида, кото­рый чаще всего существенно превышает по молекулярной массе зрелый гормон. Исход­ная аминокислотная цепь включает сиг­нальный пептид и пропептид — предше­ственник гормоне. Трансляция мРНК про­исходит на рибосомах по обычной схеме (см. с. 246 и сл.) (2). Вначале синтезируется сигнальный пептид. Его функция состоит в том, чтобы связать рибосомы на шерохова­том эндоплазматическом ретикулуме [ШЭР (rER)] и направить растущую пептидную цепь в просвет ШЭР (3). Синтезированный продукт является предшественником гормо­на, прогормоном. Созревание гормона происходит путем ограниченного протеоли- за и последующей (посттрансляционной) модификации, например образования ди- сульфидных мостиков, гликозилирования и фосфорилирования (см. с. 226) (4). Зрелый гормон депонируется в клеточных везику­лах, откуда секретируется по мере необхо­димости за счет экзоцитоза.

Биосинтез пептидных и белковых гормо­нов и их секреция находятся под контролем иерархической системы гормональной регу­ляции (см. с. 360). В этой системе в качестве вторичного мессенджера принимают уча­стие ионы кальция; увеличение концентра­ции кальция стимулирует синтез и секрецию гормонов.

Анализ гормональных генов показывает, что иногда многие совершенно разные пепти­ды и белки кодируются одним и тем же геном. Одним из наиболее изученных является ген проопиомелвнокортина [ПОМК (РОМС)] Наряду с нуклеотидной последовательно­стью, соответствующей кортикотропину [ад- ренокортикотропный гормон, АКТГ (АСТН)], этот ген включает перекрывающиеся после­довательности, кодирующие ряд небольших пептидных гормонов, а именно а-, р-и у-ме- ланотропинов [МСГ (MSH)], р- и у- липотро- пинов [ЛПГ (LPH)], $-эндорфина и мет-энке- фалина (см. с. 343). Последний гормон мо­

жет также образовываться из Р-эндорфина. Прогормоном для этого семейства является так называемый полипротеин. Сигнал о том, какой пептид должен быть получен и секре- тирован, поступает из системы регуляции после завершения синтеза препропептида. Наиболее важным секретируемым продук­том, полученным из гипофизарного поли­протеина кодируемого геном ПОМК, являет­ся гормон кортикотропин (АКТГ), стимули­рующий секрецию кортизола корой надпо­чечников. Биологические функции других пептидов до конца не выяснены.

Б. Инактивация и деградация I

Деградация пептидных гормонов часто на­чинается уже в крови или на стенках крове­носных сосудов, особенно интенсивно этот процесс идет в почках. Некоторые пептиды, содержащие дисульфидные мостики, на­пример инсулин, могут инактивироваться за счет восстановления остатков цистина (1). Другие белково-пептидные гормоны гидро­лизуются протеиназами, а именно экзо- (2) (по концам цепи) и эндопептидазами (3). Протеолиз приводит к образованию множе­ства фрагментов, некоторые из которых мо­гут проявлять биологическую активность. Многие белково-пептидные гормоны удаля­ются из системы циркупяции за счет связы­вания с мембранным рецептором (см с. 372) и последующего эндоцитоза гормон- рецепторного комплекса. Деградация таких комплексов происходит в лизосомах конеч­ным продуктом деградации являются ами­нокислоты, которые вновь используются в качестве субстратов в анаболических и ката- болических процессах.

Дополнительная информация

Липофильные и гидрофильные гормоны имеют различный полупериод существова­ния в системе циркуляции (точнее биохими­ческий полупериод, ti/г). По сравнению с гидрофильными гормонами (U/г несколько минут или часов) липофильные гормоны жи­вут существенно дольше (U/2 составляет не­сколько часов или дней). Биохимический по­лупериод гормонов зависит от активности системы деградации. Воздействие на сис­тему деградации лекарственными препара­тами или повреждение тканей может вы­звать изменение скорости распада, а следо­вательно, и концентрации гормонов.

DNA

©

хромосома человека с геном РОМС

транскрипция

сплаисинг

mRNA

РОМС-

mRNA

©

D

трансляция

отщепление

сигнального

пептида

прогормон

про-АСТН

4)

ограниченный

протеолиз,

модификация

белков,

депонирова­

ние,

секреция

го,7 мон

А. Биосинтез

центромера

87-3900 151 -2800 834 пар оснований

ТАТА- ^ИНТР°^Н бокс

-1100 нуклеотидов

meGppp I I J I АААА—

кэп к 1 поли-А-

сайт инициации сайт терм инации последо-

трансляции трансляции ватель-

/ гмэн пептиды, Г I I кодируемые I |—j геном S 50-63 РОМС

P-LPH

153-236

T-LPH р-ЭНДОрфИН

^pHflOj5«t

сигнапьныи пептид секреции

112-124 129-150 153-207 220-236

•MSH

□

АСТН

(кортико-

тропин)

р-эндорфин

И др.

пептиды

АСТН

:□=

l-LPH

АСТН

y-MSH

npl

уф

-MS У

о с

р-эн-

a-MSH-CUP y-LPH дорфин

пси

Внеклеточная деградация

1. Расщепление дисульфидных мостиков редуктазами

2. Расщепление зкзопепти- дазами

3. Расщепление протеиназами

Б. Инактивация и деградация

Внутриклеточная деградация:

\

4. Связывание с мембранным рецептором и эндоцитоз, деградация в лизосомах

дисульфидный

мостик

Механизм действия гидрофильных гормонов

А. Механизм действия гидрофильных гормонов I

Большинство гидрофильных сигнальных ве­ществ (см. с. 368) не способны проходить че­рез липофильную клеточную мембрану. По­этому передача сигнала в клетку осуществля­ется через мембранные рецепторы (провод­ники сигнала). Рецепторы — это интеграль­ные мембранные белки, которые связывают сигнальные вещества на внешней стороне мембраны и за счет изменения пространст­венной структуры генерируют новый сигнал на внутренней стороне мембраны. Данным сигналом определяется транскрипция опре­деленных генов и активность ферментов, ко­торые контролируют обмен веществ и взаи­модействуют с цитоскелетом.

Различают три типа рецепторов

1. Рецепторы первого типа являются белками, имеющими одну трансмембран­ную полипептидную цепь Это аллостериче­ские ферменты, активный центр которых расположен на внутренней стороне мембра­ны. Многие из них являются тирозиновыми протеин киназами К этому типу принадле­жат рецепторы инсулина, ростовых факто­ров и цитокинов.

Связывание сигнального вещества ведет к димеризации рецептора. При этом проис­ходит активация фермента и фосфорилиро­вание остатков тирозина в ряде белков В первую очередь фосфорилируется молеку­ла рецептора (автофосфорилирование) С фосфотирозином связывается БН2-домен белка-переносчика сигнала (см. с. 378), функция которого состоит в передаче сигна­ла внутриклеточным протеинкиназам.

2. Ионные каналы. Эти рецепторы вто­рого типа являются олигомерными мемб­ранными белками, образующими лиганд-ак- тивируемый ионный канал. Связывание ли­ганда ведет к открыванию канала для ионов Na⁺, К* или СГ. По такому механизму осуще­ствляется действие нейромедиаторов, та­ких, как ацетилхолин (никотиновые рецепто­ры: Na⁺- и К⁺-каналы) и у-аминомасляная кислота (А-рецептор: С! -канал).

3 Рецепторы третьего типа, сопря­женные с ГТФ-связывающими белками. Полилептидная цепь этих белков включает семь трансмембранных тяжей. Такие рецеп­торы передают сигнал с помощью ГТФ-свя- зывающих белков на белки-эффекторы, ко­торые являются сопряженными фермента­ми или ионными каналами Функция этих белков заключается в изменении концент­

рации ионов или вторичных мессенджеров.

Таким образом, связывание сигнального вещества с мембранным рецептором влечет за собой один из трех вариантов внутрикле­точного ответа: рецепторные тирозинкина- зы активируют внутриклеточные протеин- киназы, активация лиганд-активируемых ионных каналов ведет к изменению концен­трации ионов и активация рецепторов, со­пряженных с ГТФ-связывающими белками, индуцирует синтез веществ-посредников, вторичных мессенджеров Все три систе­мы передачи сигнала взаимосвязаны. Так, например, образование вторичного мессен­джера цАМФ (сАМР) (см. с. 374) приводит к активации протеинкиназ А [ПК-A (РК-А)], вторичный мессенджер диацилглицерин [ДАГ (DAG)] активирует [ПК-С (РК-С)], а вто­ричный мессенджер инозит-1,4.5-трифос- фат [ИФ₃ (InsPs)] вызывает повышение кон­центрации ионов Ca^2f в цитоплазме клетки.

Б. Преобрвзование сигнала G-белками* I

G-белки переносят сигнал с рецептора тре­тьего типа на белки-эффекторы. Они по­строены из трех субъединиц: а. р и у. а- Субъединица обладает свойством связы­вать гуаниновые нуклеотиды [ГТФ (GTP) или ГДФ (GDP)]. Белок проявляет слабую ГТФ- азную активность и похож на другие ГТФ- связывающие белки, такие, как ras (см. с. 384) и фактор элонгации Ти (EF-Tu) (см. с. 248) В неактивном состоянии G-белок свя­зан с ГДФ

При связывании сигнального вещества с рецептором третьего типа конформация последнего изменяется таким образом, что комплекс приобретает способность связы­вать G-белок. Ассоциация G-белка с рецеп­тором приводит к обмену ГДФ на ГТФ (1). При этом происходит активация G-белка, он отделяется от рецептора и диссоциирует на а-субъединицу и р,у-комплекс. ГТФ-а субъ­единица связывается с белками-эффек­торами и изменяет их активность, в резуль­тате чего происходит открывание или за­крывание ионных каналов, активация или ингибирование ферментов (2) Медленный гидролиз связанного ГТФ до ГДФ перево­дит а-субъединицу в неактивное состояние и она вновь ассоциирует с р,у-комплексом, т.е G-бепок возвращается в исходное со­стояние.

*В отечественной литературе G-белки иногда называют N-белками (см. Овчинни­ков Ю. А. Биоорганическая химия, 1987, М Просвещение, сс. 240-242). — Прим перев.

1. Рецептор первого типа

2. Ионный канал

3. Рецептор Фермент- третьего типа эффектор:

_•

аденилатциклаза

фосфолипазы

С и Аг.

cGMP-фосфо- диэстераза

А. Механизм действия гидрофильных гормонов

активиро- ванный фермент-

активная эффектор а-субъединица|

активирован- GDP ный рецептор

.ретьеготипа цитоплазма

i

Б. Преобразование сигнала G-белками

GTP ^АТР

_п пирофосфат

Р.У-комплекс сАМР \РР,)

вторичный мессенджер