Типы рецепторов
1. Рецепторы, обладающие ферментативной активностью – при
взаимодействии лиганда с рецептором активируется внутриклеточная часть (домен) рецептора, имеющий каталитическую (тирозинкиназную или тирозинфосфатазную или гуанилатциклазную) активность. По этому механизму действуют СТГ, инсулин, пролактин, интерлейкины, ростовые факторы, интерфероны α, β, γ.
2. Рецепторы, сопряженные с ионными каналами – присоединение лиганда к
рецептору вызывает открытие ионного канала на мембране. Таким образом действуют нейромедиаторы – ацетилхолин (Na+-каналы), глицин и ГАМК (Cl¯-каналы), серотонин (Na+- и K+-каналы), глутамат (каналы для Na+, Ca+ и K+), вторичный мессенджер инозитолтрифосфат (Ca+-каналы).
3. Рецепторы, связанные с G-белками – передача сигнала от гормона происходит
при посредстве особого G-белка. G-белок влияет на ферменты, образующие вторичные мессенджеры (посредники), которые уже передают сигнал на внутриклеточные белки. К третьему виду относятся аденилатциклазный и кальций-фосфолипидный механизмы. По данному механизму действуют большинство белковых и пептидных гормонов, некоторые медиаторы (серотонин, гистамин
Регуляция количества и активности рецепторов
Например, при воздействии β-адренергических агонистов на клетки в течение
нескольких минут в ответ на новое добавление агониста прекращается активация аденилатциклазы, и биологический ответ исчезает.
1. Снижение чувствительности рецептора к гормону (десенситизация)
может происходить в результате изменения количества рецепторов по механизму понижающей регуляции.
Гормон связывается с рецептором, комплекс гормон-рецептор путём эндоцитоза
проникает в клетку (интернализуется), где часть рецепторов подвергается протеолитическому расщеплению под действием ферментов лизосом, а часть инактивируется, отделяясь от других мембранных компонентов => уменьшается количество рецепторов на мембране. (в случае инсулина, глюкагона, катехоламинов это происходит в течение нескольких минут или часов)
При снижении концентрации гормона рецепторы возвращаются на поверхность
клетки, и чувствительность к гормону восстанавливается.
2. Активность рецептора, т. е. его сродство к гормону, может изменяться также в
результате ковалентной модификации, главным образом путём фосфорилирования.
3. Концентрация внутриклеточных рецепторов может также регулироваться по
механизму индукции и репрессии.
Механизмы передачи гормональных сигналов в клетки
По механизму действия гормоны делятся:
Гормоны, взаимодействующие с мембранными рецепторами (пептидные гормоны, адреналин, а также гормоны местного действия - цитокины, эйкозаноиды).
Взаимодействующие с внутриклеточными рецепторами.
Связывание гормона (первичного посредника) с рецептором приводит
к изменению конформации рецептора.
Это изменение улавливается другими макромолекулами, т.е. связывание гормона с рецептором приводит к сопряжению одних молекул с другими (трансдукция сигнала).
Генерируется сигнал, который регулирует клеточный ответ путём изменения активности или количества ферментов и других белков.
В зависимости от способа передачи гормонального сигнала в клетках меняется
скорость реакций метаболизма:
В результате изменения активности ферментов
В результате изменения количества ферментов