Гормоны / Механизмы действия гормонов

Механизмы действия гормонов

Мембранный (инсулин только)

Гормон при действии на свои рецепторы изменяет проницаемость мембраны для низкомолекулярных веществ (для глюкозы, а также для АК, и ЖК).

Нужны специальные каналы, которые либо открываются, либо закрываются для переноса данных веществ.

Глют-белки создает каналы для транспорта глюкзы в клетки.

Мембранно-цитозольный механизм

Характерен для гормонов, которые не проникают через мембрану(гормоны белковой, пептидной природы, также гормоны производные АК, а именно для котехоламинов и тириоидных гормонов.

Общие принципы: Взаимодействие гормона с рецептором индуцирует образование в цитозоле молекул-посредников(вторичные мессенджеры). Которые по каскадному мехаизму активируют или ингибируют белки, в том числе и ферменты.

Вторичные месенджеры:

• Циклические нуклеотицы цАМФ и цГМФ

• Ионы Са

• Диацилглицерол/глицерин

• Инозитол-3-фосфат(последние два в клетке образуются одновременно из фосфотидилинозитол-3-фосфата)

Роль: Как правило, роль заключается в активации протеинкиназ путем перестройки их четвертичной структуры.

Протеинкиназа состоит из субъединиц( 4, две из них каталитические и 2 регуляторных), поле взаимоднйствия с цАМФ происходит перестройка четвертичной структуры, каталитические субъединицы отщепляются, остаются регуляторные, которые и будут активными протеинкиназами. Они фосфорилируют белки, донором фосфатной руппы являетсся АМФ, образуется АТФ.(цАМФ-зависимая протеинкиназа)

цГМФ-зависимые протеинкиназы. Тоже с четвертичной структурой, не активна в таком виде. Активация идет путем перестройки четвертичной структуры, остается тетрамера, но остается ее перестройка и протеинкиназа становится активна. Комплекс образуется с цГМФ и активая протеинкиназа тоже будет фосфорилировать белки(изменять и активность)

Ионы Са также спосбствуют фосорилированию белков и изменению из активность.

1. Аденилатциклазная система именно с мембранной взаимодействует гормон, который взаимодействует с рецептором(белком). Важные компоненты именно ДЖИ-белки в данной сиситеме. Это белки состоящие из 3 субъединиц(альфа-главная, именно она передает сигнал на аденилатциклазу, бетта и гамма). Является посредником которые активирует(изменяя конформацию) фермент-аденилатциклазу, если активна то из АМФ начинает образовывать цАМФ. цАМФ взаимодействует со своими протеинкиназы, они меняют структуру свою и фосфорилирует(выше в общем механизм).

Компоненты: рецептор гормона, ДЖИ-белки, аденилатциклаза и цАМФ-зависимые протеинкиназы.

ДЖИ-белки, их так назвали так как это не просто белки, а ГТФ-азы, извлекают энерги.ю из ГТФ, которая тоже тратися на изменение конформации. Есть два вида:

ДЖИ-ЭС белки-стимулируют активность аденилатциклазы, ДЖИ-АЙ-ингибируют активность аденилатциклазы.

Аденилатциклаза-фермент, который превращает АМФ в цАМФ. (рис.с реакцией)

цАМФ может разрушаться с помощью фосфодиэстеразы, образуется просто АМФ

Эти два фермента контролируют содержание цАМФ

Некоторые вещества имитируют действие гормонов, влияя на концентрацию цАМФ, например кофеин( ингибирует фосфодиэстеразу, и тем самым увеличивает концентрцию цАМФ в клетках, тем самым кофеин имитирует действие гормона адреналина, который тоже увеличивет конентрацию цАМФ, но через аденилатциклазу).

Реакции Аденилатциклазной системы.

(рис. Системы)

Функционируют через данную систему гормоны гипоталамуса, тропные горомны, вазопрессин, окситоцин, МСГ, катехоламины, глюкагон, паратгормон, кальцетонин, и гормоноподобные некоторые, например секретин.

Гуанилатциклазная система.

Сам фермент активируется под воздействием гормоном, который взаимодействует со своим рецептором.

В мембране расположен фермент гуанилатциклаза, который синтезирует цАМФ из ГТФ. Идет отщепление 2ух остатков фосфорной кислоы и образется цГМФ.

Механизм: при взаимодействии гормона со своимрецептором, происхдит изменение конформации рецептора, который в свою очередь изменяет конформаию гуанилатциклазы в мембране и синтезируется цГМФ. цГМФ изменяется четвертичную структруру протеинкиназ, изменяя активность и активные протеинкиназы фосфорилируют определенные белки. Конечный эффект-изменеие активность белков и ферментов, как следствие изменение метаболизма.

Через эту систему гормоны реализуют: адреналин(катехоламины, для него два вида рецепторов альфа и бетта, их называют адреноргические рецепторы, какая из систем будет запскаться будет зависить от бетта(по аденилатциклазной системе), а альфа(гуанилатциклазная система), это взаимопротивоположные эффекты зачастую), адреопептиды, факторы роста …, гистамин.

Через ионы Са.

Взаимодейтвие гормона со своим рецептором, активация определенных протеинкиназ, которые фосфорилируют белки, изменяя их активность.

Есть белок кальциймодулин, он с помощью ионов Са преобретает активность, а он и фосфорилирует белки.

В цитоплазме ионов Са мало(пока что)

В цитозоле: Са 10(-7_ моль/л

Вне клетки:Са в 10 тысяч раз меньше

Внутри клетки есть депо Са(матрикс митохондрии, ЭПС(во всех кроме мышичных)).

Гормон взаимодействует со своим реептором на поверхности мембраны, изменение конформации рецептора приводит к изменению активность ионных каналов, которые там же в мембране, через которые Са начинается поступать внутрь клетки из вне, а также Са поступать из внутриклеточных депо в цитозоль(уровень са в цитозоле увеличивается)

Ионы Са реализуют свое действие 2 путями:

1. Прямое, меняют активность опредленных ферментов.

2. Ионы Са образуют комплекс с неактивным белком кальмодулином(4 иона Са связывается), тем самым меняется конформация, активация. Протеинкиназа фосфорилирует опредленные белки и тд.

Фосфотидилиназитол фосфорилированный в 4 и 5 положении, у этого фосфолипида, как правило присутствуют остатки арахидоновой кислоты, в этой системе также участвуют ДЖИ-белки и присутсивует фермент фосфолипаза-С, КОТОРАЯ ОБЫЧНО НЕАКТИВНА.

При действиигормона на свой рецептор, реептор изменяется свою конформацию и конформацию ДЖИ-белка, а ДЖИ-белок изменяет конформацию фосфолипазы(активируется), которая асщепляется в мембране находящийся фосфотидилиназитолдифосфат.

(РИС..)

Мессенджеры изменяют активность протеинкиназ по каскадному механизму, а они фосфорилируют определенные белки и ферменты, тем самым привод к сдвигу метаболизма.

Гормоны действующие так: вазопрессин, серотонин и какой то минералкортикоид.

Механизм действия инсулина.

Рецептором явялется гликопротеин, который построени из двух димеров, каждый димер сстоит из альфа и бетта сбъединиц, соединенных дисульфидными связями.

Период полужизни от 7 до 12 часов.