Вопрос 1
Вопрос 2
Гормоны током крови разносятся по всему организму, попадают во все органы, но действуют только на те из них, которые чувствительны к данному гормону. В этих органах – мишенях имеются специфические воспринимающие структуры – рецепторы, которые трансформируют гормональный сигнал в гормональное действие. Одни рецепторы располагаются поверхностно на мембранах, другие располагаются внутриклеточно.
В 50% случаев гормональные рецепторы локализуются на мембранах клеток-мишеней, в остальных случаях – внутри клетки. Гормоны, которые не способны проникать через плазматическую мембрану, имеют рецепторы на поверхности клетки. Такие рецепторы имеют белковые гормоны, а также катехоламины, простагландины, нейротензин, вещество Р, гистамин.
Стероидные и тиреоидные гормоны воспринимаются внутриклеточными рецепторами.
Ко многим гормонам рецепторы еще не выявлены.
Рецепторы обладают высоким сродством и избирательностью к гормонам. Однако они могут связывать и структурные аналоги гормонов. Одни из них могут связываться с рецепторами и вызывать действие, аналогичное действию самого гормона (это агонисты или миметики). Другие – связываются с рецепторами, но при этом не вызывают биологического эффекта или мешают связыванию с гормоном (это антагонисты или литики). Все связывающиеся с данным рецептором соединения называются его лигандами.
Рецепторы являются белковыми структурами. На мембране одной и той же клетки может располагаться большое число различных рецепторов.
Гормональные рецепторы плазматических мембран – это один из видов многочисленных мембранных молекул.
β- Рецепторы катехоламинов принадлежат к семейству, члены которого имеют по семь внутримембранных доменов, а также внутриклеточный белоксвязывающий домены
Трансмембранные, внеклеточные и внутриклеточные домены обладают специфическими связывающими особенностями.
Вначале гормон образует со своим рецептором комплекс, который впоследствии взаимодействует с так называемыми G-белками (белками, связывающими гуаниловые нуклеотиды) клеточной мембраны. Комплекс гормон – рецептор подвергается конформационным изменениям, которые придают ему способность взаимодействовать с этими белками. Одни из них (Gс) стимулируют, а другие (GII) ингибируют превращение гуанрозинтрифосфата в гуанозиндифосфат. Каждый G-белок состоит из трех субъединиц – α, β и γ. При активации эти субъединицы диссоциируют, причем α-субъединица (в зависимости от того, образовалась ли она из Gс - или GII –белка) соответсвенно либо стимулирует, либо ингибирует каталитическую единицу. Каталитичпские единицы представляют собой ферменты, такие как аденилатциклаза, гуанилциклаза, фосфолипаза С мили различные протеинкиназы (рис.3).
Рис. 3. Связывание гормона с его мембранным рецептором.
Внутриклеточный домен рецептора сцеплен с G-белком (состоящим из α, β и γ субъединин) и его каталитической единицей, через которую активируются различные внутриклеточные процессы (ЭЦП и ИЦП – соответсвенно экста- и интрацеллюлярное пространство)
Рецепторы тех гормонов, которые проникают в клетку путем диффузии (как стероиды) или другими способами (например, путем эндоцитоза или с помощью специфических молекул-переносчиков), локализуются внутри клетки.
Стероидные рецепторы, как правило, расположены в ядре. Ядерные рецепторы образуют семейства близких белков, функция которых связана с консервативными аминокислотными последовательностями. Так, рецепторы минералокортикоидов, глюкокортикоидов, андрогенов, эстрогенов, прогестерона, йодтиронинов, метаболитов витамина D и ретиноевых кислот входят в одно суперсемейство регуляторных белков.
Любой ядерный рецептор включает ряд компонентов. Области А/В содержат компоненты, специфически активирубющие транскрипцию. Область С высококонсервативна и соответствует ДНК-связывающему домену, содержащему два «цинковых пальца». Область Dой не ясна, примыкает к области Е (также высококонсервативной и присутствующей во всех рецепторах). Эта область активирует транскрипцию и содержит гормонсвязывающий домен. Область F присутсвует не во всех рецепторах.
Ядерные рецепторы стероидов связывают свои гормоны, а затем сами связываются гормончувствительными элементами ДНК своих генов-мишеней, что приводит к активации транскрипции (рис. 4).
Число специфических рецепторных молекул в клетках-мишенях колеблется от 500 до 300 000 и коррелирует со степенью их чувствительности к гормону. Однако в физиологических условиях всего лишь около 5 % рецепторов занята гормоном.
Количество рецепторов одного и того же типа в данной клетке может изменяться, претерпевает суточные и сезонные колебания и зависит от физиологического состояния организма.
Причинами изменений могут явиться:
а) изменение синтеза рецепторов в клетке;
б) изменение уровня гормона в крови (повышение уровня гормона приводит к уменьшению количества рецепторов и наоборот, уменьшение уровня гормона вызывает увеличение количества рецепторов, что приводит к повышению чувствительности клетки);
в) изменение кислотности среды;
г) появление аутоантител к специфическим рецепторам