Kilpirauhashormonien vaikutusmekanismi kohdesoluihin

Hormonit T3 ja T4 ovat rasvaliukoisia hormoneja, jotka kuljetetaan kalvon läpi kohdesolun sytoplasmaan (vaihe 1) ja sitoutuvat ytimen kilpirauhasreseptoreihin (vaihe 2). Muodostunut GR-kompleksi on vuorovaikutuksessa DNA:n kanssa (vaihe 3), stimuloi transkriptioprosesseja - mRNA:n muodostumista (vaihe 4) ja sen seurauksena uusien proteiinien synteesiä ribosomeissa (vaihe 5), mikä johtaa toiminnan muutokseen. kohdesolun (vaihe 6) (kuva 6.13).

Kilpirauhashormonien rooli kasvun, henkisen kehityksen ja aineenvaihdunnan prosesseissa

Hormonien vaikutus kasvuun. Kilpirauhashormonit kasvuhormonin ja somatomediinien (IGF-I) synergisteinä stimuloivat fysiologisissa pitoisuuksissa luuston kasvua ja kehitystä tehostamalla proteiinisynteesiä kohdesoluissa, mukaan lukien rustosolut ja luustolihakset.

Hormonit edistävät myös luun luutumista - epifyysisten kasvuvyöhykkeiden sulkeutumista. Niiden puutteen vuoksi kasvuvyöhykkeet eivät sulkeudu pitkään aikaan ja luuston kehitys jää kronologisen iän jälkeen.

Hormonien vaikutus keskushermostoon. Keskushermoston kehittäminen lapsilla syntymän jälkeen tapahtuu pakollisella osallistumisella

RIISI. 6.13. Kaavio kilpirauhashormonien toimintamekanismista ja niiden tärkeimmistä vaikutuksista kehon toimintoihin. 1-6 - hormonin reaktion sekvenssi ytimen rakenteiden ja uusien proteiinien synteesijärjestelmän kanssa

kilpirauhashormonit. Ne edistävät aivojen neuronien prosessien myelinaatiota ja haarautumista, henkisten toimintojen kehitystä. Suurin vaikutus ilmenee aivokuoressa, tyviganglioissa, kiharassa. Kilpirauhashormonien puuttuessa perinataalikaudella tapahtuu henkistä jälkeenjääneisyyttä - kretinismi. Synnytyksen jälkeen on hyvin lyhyt aika, jolloin hormonikorvaushoito voi edistää normaalia henkistä kehitystä. Siksi on tärkeää havaita hormonipuutos jo ennen lapsen syntymää.

Aikuisilla normaalit henkiset toiminnot, muisti ja refleksireaktioiden nopeus säilyvät kilpirauhashormonien osallistuessa suoraan ja epäsuorasti, koska keskushermoston hermosolujen adrenoreseptorien määrä on lisääntynyt.

Ihmiset, joilla on liikaa kilpirauhashormoneja, tulevat ärtyneiksi, levottomiksi, ajatusprosessien nopeus kiihtyy. Ihmisillä, joilla on kilpirauhasen vajaatoiminta, ajatteluprosessit hidastuvat, muisti heikkenee ja refleksireaktioiden nopeus laskee.

Hormonien vaikutus aineenvaihduntaan. Aineenvaihdunnan intensiteetti levossa hormonien vaikutuksen alaisena lisääntyy, mikä on erityisen havaittavissa kilpirauhashormonien liiallisissa olosuhteissa. Aineenvaihdunta lisääntyy lähes kaikissa kohdesoluissa, paitsi aivoissa, kiveksissä, imusolmukkeissa, pernassa ja adenohypofyysissä. Hapen imeytyminen, lämmöntuotanto lisääntyy.

Aineenvaihdunnan intensiteetin lisääntyminen kilpirauhashormonien vaikutuksesta voi periaatteessa vaikuttaa solukalvoissa sijaitsevan soluentsyymiproteiinin - natrium-kalium-ATP-aasin - synteesiin. Natrium-kaliumpumppujen intensiivinen työ puolestaan ​​lisää aineenvaihdunnan intensiteettiä.

Hormonien vaikutus hiilihydraattien aineenvaihduntaan. Kilpirauhashormonit fysiologisina pitoisuuksina tehostavat insuliinin toimintaa ja edistävät glykogeneesiä ja glukoosin käyttöä.

Kun hormonipitoisuus nousee (stressin aikana tai farmakologisesti), hyperglykemia kehittyy tehostumisen vuoksi glykogenolyysi, adrenaliinin aiheuttama. kasvaa glukoneogeneesi, glukoosin hapettuminen ja imeytyminen suolistossa sekundaarisen aktiivisen kuljetuksen kautta.

Hormonien vaikutus proteiinien aineenvaihduntaan. Kilpirauhashormoneilla on fysiologisissa pitoisuuksissa anabolinen vaikutus - ne stimuloivat proteiinien synteesiä, mutta suurina pitoisuuksina ne aiheuttavat niiden kataboliaa.

Hormonien vaikutus rasva-aineenvaihduntaan. Kilpirauhashormonit stimuloivat kaikkia rasva-aineenvaihdunnan osa-alueita - lipidisynteesiä, mobilisaatiota ja käyttöä. Niiden keskittymisen lisääntyminen johtaa lipolyysi- triglyseridien, fosfolipidien pitoisuuden lasku veressä ja vapaiden rasvahappojen ja glyserolin lisääntyminen. Hormonien vaikutuksesta matalatiheyksisten lipoproteiinien (LDL) reseptorien määrä lisääntyy ja kolesterolin määrä maksassa vähenee. Tämä johtaa erittymisen lisääntymiseen kolesteroli elimistöstä, mikä vähentää sen pitoisuutta veressä.

Rasvaliukoisten vitamiinien aineenvaihdunta on myös kilpirauhashormonien vaikutuksen alaisena - niitä tarvitaan A-vitamiinin synteesille karoteenista ja sen muuntamiseen retineeniksi.

Hormonien vaikutus autonomiseen hermostoon on se, että kohdesoluissa lisääntyy beeta-adrenergisten reseptoreiden määrä, jotka syntetisoituvat kilpirauhashormonien vaikutuksesta, mikä johtaa katekoliamiinien vaikutuksen lisääntymiseen efektorisoluissa.

Hormonien vaikutus sisäelinten järjestelmiin. verenkiertoelimistö. Syke kiihtyy sydämentahdistimen β-adrenergisten reseptorien määrän lisääntymisen ja katekoliamiinien vaikutuksen lisääntymisen vuoksi; supistumisvoima - lisääntyy a-myosiinin raskaiden ketjujen määrän lisääntymisen seurauksena kardiomyosyyteissä, joilla on korkea ATPaasi-aktiivisuus.

Hengityselimet. Keuhkojen ilmanvaihto syvenee, mikä on mukautuva vaste lisääntyneeseen hapenottokykyyn ja aineenvaihdunnan intensiteetin lisääntymiseen.

Tämä yhteys reseptoriproteiiniin on välttämätön steroidihormonin pääsylle ytimeen, jossa se on vuorovaikutuksessa tumareseptorin kanssa. Hormoni-ydinreseptorikompleksin myöhempi vuorovaikutus kromatiinin vastaanottajan, spesifisen happaman proteiinin ja DNA:n kanssa sisältää: spesifisten mRNA:iden transkription aktivoitumisen, kuljetus- ja ribosomaalisten RNA:iden synteesin, primaaristen RNA-transkriptien prosessoinnin ja mRNA:n kuljetuksen sytoplasmaan, mRNA:n translaatio riittävällä kuljetus-RNA-tasolla proteiinien ja entsyymien synteesin avulla ribosomeissa. Kaikki nämä ilmiöt edellyttävät hormoni-reseptorikompleksin pitkäaikaista (tunteja, päiviä) läsnäoloa ytimessä. Ei-genominen vaikutusmekanismi
Steroidihormonien vaikutukset eivät ilmene vain muutaman tunnin kuluttua, mikä tarvitaan ydinvaikutuksiin, vaan osa niistä ilmaantuu hyvin nopeasti, muutamassa minuutissa. Näitä vaikutuksia ovat kalvon läpäisevyyden lisääntyminen, glukoosin ja aminohappojen lisääntynyt kuljetus, lysosomaalisten entsyymien vapautuminen ja mitokondrioiden energian siirtymät. Steroidihormonien nopeita ei-genomisia vaikutuksia ovat esimerkiksi perifeerisen verisuonten kokonaisresistanssin ja verenpaineen lisääntyminen 5 minuutin sisällä aldosteronin antamisen jälkeen, muutos natriumin kuljetuksessa erytrosyyttien kalvon läpi ( yleensä ilman ydintä) aldosteronin vaikutuksen alaisena kokeissa in vitro, Ca2+:n nopea pääsy endometriumin soluihin estrogeenien vaikutuksen alaisena jne. Steroidihormonien ei-genomisen vaikutuksen mekanismi koostuu sitoutumisesta plasman spesifisiin reseptoreihin solun kalvo ja sekundaaristen lähettijärjestelmien, esimerkiksi fosfolipaasi C, inositoli-3-fosfaatti, ionisoitu Ca2+, proteiinikinaasi C, kaskadireaktioiden aktivoituminen. Steroidihormonien vaikutuksesta cAMP:n ja cGMP:n pitoisuus voi nousta solu. Steroidihormonien ei-genominen vaikutus

Riisi. 6.3. Kaavio steroidihormonien vaikutusreiteistä.
1 - klassinen genominen vaikutusreitti (hormoni tunkeutuu solukalvon ja sytoplasman läpi ytimeen, jossa vuorovaikutuksen jälkeen tumareseptorin kanssa se vaikuttaa kohdegeeneihin ja aktivoi ne). 2a ja 26 - ei-genomiset vaikutusreitit kalvoreseptorien kautta: 2a - kalvoentsyymiin liittyvät reitit ja toisen lähettimen muodostuminen, jotka johtavat proteiinikinaasien aktivoitumiseen. Jälkimmäiset aktivoivat kohdegeenejä koaktivaattoriproteiinin (CKA) ytimessä tapahtuvan fosforylaation kautta; 26 - solukalvon ionikanaviin liittyvät polut, joiden seurauksena hormoni-reseptorikompleksi aktivoi ionikanavia, muuttaen solun kiihtyvyyttä. 3 - vaihtoehtoinen ei-genominen vaikutusreitti (hormonimolekyyli, joka tunkeutuu kalvon läpi sytoplasmaan, on vuorovaikutuksessa sytosolireseptorin kanssa, mikä johtaa sytosolisten kinaasien aktivoitumiseen.

voidaan toteuttaa myös niiden sitoutumisen jälkeen sytoplasmisiin reseptoreihin. Osa steroidihormonien ei-genomisista vaikutuksista johtuu niiden vuorovaikutuksesta hermosolujen kalvojen ionikanavien porttimekanismiin liittyvien reseptoreiden kanssa, jolloin ne ovat esimerkiksi glysiini-, serotoniini- tai gamma-aminobutyrategisten neuronien modulaattoreita. Lopuksi, liukenemalla kalvon lipidikaksoiskerrokseen, steroidihormonit voivat muuttaa kalvon fysikaalisia ominaisuuksia, kuten sen juoksevuutta tai hydrofiilisten molekyylien läpäisevyyttä, mikä on myös ei-genominen vaikutus.
Siten erilaisten kemiallisten rakenteiden hormonien toimintamekanismeissa ei ole vain eroja, vaan myös yhteisiä piirteitä. Kuten steroidit, peptidihormonit pystyvät selektiivisesti vaikuttamaan geenin transkriptioon solun tumassa. Tämä peptidihormonien vaikutus voidaan toteuttaa ei vain solun pinnalta toissijaisten lähettimien muodostumisen aikana, vaan myös peptidihormonien pääsyn kautta soluun hormoni-reseptorikompleksin internalisoitumisen vuoksi.

Lisää aiheesta Steroidihormonien vaikutusmekanismi:

1. Hormonien kemiallinen luonne ja yleiset toimintamekanismit
2. Hormonien säätelytoiminnot soluissa, joissa yhdistyvät hormonituotannon ja ei-endokriiniset toiminnot Istukan hormonien säätelytoiminnot

Rakenne

Ne ovat kolesterolin johdannaisia ​​- steroideja.

Naisten sukupuolihormonien rakenne

Synteesi

Naishormonit: estrogeenit syntetisoituu munasarjojen follikkeleissa progesteroni- corpus luteumissa. Osittain hormoneja voi muodostua rasvasoluissa androgeenien aromatisoitumisen seurauksena.

Steroidihormonien synteesin kaavio (täydellinen kaavio)

Synteesin ja erityksen säätely

Aktivoi: estrogeenisynteesi - luteinisoiva ja follikkelia stimuloiva hormoni, progesteronisynteesi - luteinisoiva hormoni.

Vähennä: sukupuolihormoneja negatiivisen palautemekanismin avulla.

1. Syklin alussa useiden follikkelien koko alkaa kasvaa vasteena FSH-stimulaatiolle. Sitten yksi follikkeleista alkaa kasvaa nopeammin.
2. LH:n vaikutuksesta tämän follikkelin granulosasolut syntetisoivat estrogeenejä, jotka estävät FSH:n erittymistä ja edistävät muiden follikkelien taantumista.
3. Estrogeenien asteittainen kertyminen syklin puoliväliä kohti stimuloi FSH:n ja LH:n eritystä ennen ovulaatiota.
4. LH-pitoisuuden jyrkkä nousu voi johtua myös progesteronin asteittaisesta kertymisestä (saman LH:n vaikutuksesta) ja positiivisen palautemekanismin laukeamisesta.
5. Ovulaation jälkeen muodostuu keltasolu, joka tuottaa progesteronia.
6. Korkeat steroidipitoisuudet estävät gonadotrooppisten hormonien eritystä, minkä seurauksena keltarauhas rappeutuu ja steroidien synteesi vähenee. Tämä aktivoi FSH-synteesin uudelleen ja sykli toistuu.
7. Kun raskaus tulee, keltasolua stimuloi koriongonadotropiini, joka alkaa syntetisoitua kaksi viikkoa ovulaation jälkeen. Raskauden aikana estrogeenien ja progesteronin pitoisuudet veressä kymmenkertaistuvat.

Hormonaaliset muutokset kuukautiskierron aikana

Kohteet ja tehosteet

Estrogeenit

1. Murrosiässä estrogeenit aktivoivat proteiinien ja nukleiinihappojen synteesiä sukuelimissä ja varmistavat seksuaalisten ominaisuuksien muodostumisen: pitkien luiden kiihtynyt kasvu ja epifyysien sulkeutuminen, määrittävät rasvan jakautumisen kehossa, ihon pigmentaatiota, stimuloivat emättimen kehitystä , munanjohtimet, kohtu, maitorauhasten stroman ja tiehyiden kehittyminen, kainalo- ja häpykarvojen kasvu.

2. Aikuisen naisen kehossa:

Progesteroni

Progesteroni on kiertosyklin toisen puoliskon päähormoni ja sen tehtävänä on varmistaa raskauden alkaminen ja jatkuminen.

Patologia

Hypofunktio

Synnynnäinen tai hankittu sukurauhasten vajaatoiminta johtaa väistämättä osteoporoosiin. Sen patogeneesiä ei tunneta hyvin, vaikka estrogeenien tiedetään hidastavan luun resorptiota hedelmällisessä iässä olevilla naisilla.

hyperfunktio

Naiset. Nostaa progesteroni voi ilmetä kohdun verenvuodona ja kuukautiskierron epäsäännöllisyyksinä. Nostaa estrogeeni voi ilmetä kohdun verenvuodon kanssa.

miehet. Korkeat pitoisuudet estrogeeni johtaa sukuelinten alikehittymiseen (hypogonadismi), eturauhasen ja kivesten spermatogeenisen epiteelin surkastumiseen, naarastyyppiseen liikalihavuuteen ja maitorauhasten kasvuun.

• < Назад

Sivu 4/9

Hormonien vaikutusmekanismit kohdesoluihin

Hormonin rakenteesta riippuen on olemassa kahdenlaisia ​​vuorovaikutuksia. Jos hormonimolekyyli on lipofiilinen (esimerkiksi steroidihormonit), se voi tunkeutua kohdesolujen ulkokalvon lipidikerrokseen. Jos molekyyli on suuri tai polaarinen, sen tunkeutuminen soluun on mahdotonta. Siksi lipofiilisten hormonien reseptorit sijaitsevat kohdesolujen sisällä ja hydrofiilisten hormonien reseptorit sijaitsevat ulkokalvossa.

Hydrofiilisten molekyylien tapauksessa solunsisäinen signaalinsiirtomekanismi toimii saadakseen soluvasteen hormonaaliseen signaaliin. Tämä tapahtuu aineiden osallistuessa, joita kutsutaan toisiksi välittäjiksi. Hormonimolekyylit ovat muodoltaan hyvin erilaisia, mutta "toiset sanansaattajat" eivät ole.

Signaalinsiirron luotettavuus tarjoaa hormonille erittäin korkean affiniteetin sen reseptoriproteiiniin.

Mitkä ovat välittäjät, jotka osallistuvat humoraalisten signaalien solunsisäiseen välittämiseen?

Näitä ovat sykliset nukleotidit (cAMP ja cGMP), inositolitrifosfaatti, kalsiumia sitova proteiini - kalmoduliini, kalsiumionit, entsyymit, jotka osallistuvat syklisten nukleotidien synteesiin, sekä proteiinikinaasit - proteiinin fosforylaatioentsyymit. Kaikki nämä aineet osallistuvat kohdesolujen yksittäisten entsyymijärjestelmien toiminnan säätelyyn.

Analysoidaan yksityiskohtaisemmin hormonien ja solunsisäisten välittäjien toimintamekanismeja.

On kaksi päätapaa lähettää signaali kohdesoluihin signalointimolekyyleistä, joilla on kalvon toimintamekanismi:

adenylaattisyklaasi (tai guanylaattisyklaasi) -järjestelmät;

fosfoinositidimekanismi.

Ennen kuin selitämme syklaasijärjestelmän roolia hormonien toimintamekanismissa, harkitsemme tämän järjestelmän määritelmää. Syklaasijärjestelmä on solun sisältämistä adenosiinisyklofosfaatista, adenylaattisyklaasista ja fosfodiesteraasista koostuva järjestelmä, joka säätelee solukalvojen läpäisevyyttä, osallistuu monien elävän solun aineenvaihduntaprosessien säätelyyn ja välittää tiettyjen hormonien toimintaa. Toisin sanoen syklaasijärjestelmän rooli on, että ne ovat toisia välittäjiä hormonien toimintamekanismissa.

Järjestelmä "adenylaattisyklaasi - cAMP". Kalvoentsyymi adenylaattisyklaasi voi olla kahdessa muodossa - aktivoitu ja inaktivoitu. Adenylaattisyklaasi aktivoituu hormoni-reseptorikompleksin vaikutuksesta, jonka muodostuminen johtaa guanyylinukleotidin (GTP) sitoutumiseen spesifiseen säätelyä stimuloivaan proteiiniin (GS-proteiiniin), minkä jälkeen GS-proteiini saa magnesiumin kiinnittymään adenylaattiin. syklaasi ja aktivoi se. Näin toimivat adenylaattisyklaasia aktivoivat hormonit glukagoni, tyrotropiini, paratyriini, vasopressiini, gonadotropiini jne. Jotkut hormonit päinvastoin estävät adenylaattisyklaasia (somatostatiini, angiotensiini-P jne.).

Adenylaattisyklaasin vaikutuksesta cAMP syntetisoituu ATP:stä, mikä saa aikaan proteiinikinaasien aktivoitumisen solun sytoplasmassa, mikä varmistaa lukuisten solunsisäisten proteiinien fosforylaation. Tämä muuttaa kalvojen läpäisevyyttä, ts. aiheuttaa hormonille tyypillisiä metabolisia ja vastaavasti toiminnallisia muutoksia. cAMP:n solunsisäiset vaikutukset ilmenevät myös vaikutuksena lisääntymis-, erilaistumis- ja kalvoreseptoriproteiinien saatavuuteen hormonimolekyyleihin.

Guanylaattisyklaasi-cGMP-järjestelmä. Kalvoguanylaattisyklaasin aktivoituminen ei tapahdu suoraan hormoni-reseptorikompleksin vaikutuksesta, vaan epäsuorasti kalvojen ionisoituneiden kalsium- ja hapetinjärjestelmien kautta. Näin eteisen natriureettinen hormoni, atriopeptidi, verisuonen seinämän kudoshormoni, toteuttaa vaikutuksensa. Useimmissa kudoksissa cAMP:n ja cGMP:n biokemialliset ja fysiologiset vaikutukset ovat päinvastaisia. Esimerkkejä ovat sydämen supistusten stimulointi cAMP:n vaikutuksen alaisena ja niiden estäminen cGMP:llä, suoliston sileiden lihasten supisteiden stimulointi cGMP:llä ja cAMP:n suppressio.

Adenylaattisyklaasi- tai guanylaattisyklaasijärjestelmien lisäksi kohdesolun sisällä on myös mekanismi tiedonsiirtoon kalsiumionien ja inositolitrifosfaatin osallistuessa.

Inositolitrifosfaatti on aine, joka on johdannainen monimutkaisesta lipidistä - inositolifosfatidista. Se muodostuu erityisen entsyymin - fosfolipaasi "C" - vaikutuksesta, joka aktivoituu membraanireseptoriproteiinin solunsisäisen domeenin konformaatiomuutosten seurauksena.

Tämä entsyymi hydrolysoi fosfoesterisidoksen fosfatidyyli-inositoli-4,5-bisfosfaattimolekyylissä, mikä johtaa diasyyliglyserolin ja inositolitrifosfaatin muodostumiseen.

Tiedetään, että diasyyliglyserolin ja inositolitrifosfaatin muodostuminen johtaa ionisoidun kalsiumin pitoisuuden kasvuun solun sisällä. Tämä johtaa monien kalsiumista riippuvien proteiinien aktivoitumiseen solun sisällä, mukaan lukien erilaisten proteiinikinaasien aktivoituminen. Ja täällä, kuten adenylaattisyklaasijärjestelmän aktivoinnin tapauksessa, yksi signaalinsiirron vaiheista solun sisällä on proteiinin fosforylaatio, joka johtaa solun fysiologiseen vasteeseen hormonin toimintaan.

Erityinen kalsiumia sitova proteiini, kalmoduliini, osallistuu kohdesolun fosfoinositidin signalointimekanismin työhön. Tämä on pienimolekyylipainoinen proteiini (17 kDa), joka koostuu 30 % negatiivisesti varautuneista aminohapoista (Glu, Asp) ja kykenee siksi aktiivisesti sitomaan Ca + 2:ta. Yhdessä kalmoduliinimolekyylissä on 4 kalsiumia sitovaa kohtaa. Vuorovaikutuksen jälkeen Ca + 2:n kanssa kalmoduliinimolekyylissä tapahtuu konformaatiomuutoksia ja Ca + 2-kalmoduliinikompleksi pystyy säätelemään (allosteerisesti inhiboimaan tai aktivoimaan) useiden entsyymien - adenylaattisyklaasia, fosfodiesteraasi, Ca + 2, Mg + 2- -aktiivisuutta. ATPaasi ja erilaiset proteiinikinaasit.

Eri soluissa, kun "Ca + 2-kalmoduliini" -kompleksi altistetaan saman entsyymin isoentsyymeille (esimerkiksi erityyppiselle adenylaattisyklaasille), joissakin tapauksissa havaitaan aktivaatiota ja toisissa cAMP:n muodostumisen estymistä. reaktio. Tällaisia ​​erilaisia ​​vaikutuksia esiintyy, koska isoentsyymien allosteeriset keskukset voivat sisältää erilaisia ​​aminohapporadikaaleja ja niiden vaste Ca+2-kalmoduliinikompleksin toimintaan on erilainen.

Siten "toisten sanansaattajien" rooli hormonien signaalien välittämisessä kohdesoluissa voi olla:

sykliset nukleotidit (c-AMP ja c-GMP);

kompleksi "Sa-kalmoduliini";

diasyyliglyseroli;

inositolitrifosfaatti.

Kohdesolujen sisällä olevien hormonien tiedonsiirtomekanismeissa yllä olevien välittäjien avulla on yhteisiä piirteitä:

yksi signaalinsiirron vaiheista on proteiinin fosforylaatio;

aktivoinnin päättyminen tapahtuu erityisten mekanismien seurauksena, jotka osallistujat itse prosessiin käynnistävät - on olemassa negatiivisen palautteen mekanismeja.

Hormonit ovat pääasiallisia kehon fysiologisten toimintojen humoraalisia säätelyaineita, ja niiden ominaisuudet, biosynteettiset prosessit ja toimintamekanismit tunnetaan nykyään hyvin. Hormonit ovat erittäin spesifisiä aineita kohdesolujen suhteen ja niillä on erittäin korkea biologinen aktiivisuus.

Hydrofiiliset hormonit eivät pysty tunkeutumaan solukalvon läpi ja siksi signaalin välitys tapahtuu kalvoreseptoriproteiinien kautta.

Näitä reseptoreita on kolme tyyppiä.

Ensimmäinen tyyppi ovat proteiineja, joissa on yksi transmembraaninen polypeptidiketju.

Hormonit, kuten somatotrooppinen hormoni, prolaktiini, insuliini ja monet hormonin kaltaiset aineet - kasvutekijät - ovat yhteydessä tämän tyyppisiin reseptoreihin. Kun hormoni yhdistetään tämän tyyppisen reseptorin kanssa, tämän reseptorin sytoplasminen osa fosforyloituu, mikä johtaa entsymaattisen aktiivisuuden omaavien väliproteiinien (lähettiläisten) aktivoitumiseen. Tämä ominaisuus mahdollistaa lähettiproteiinin tunkeutumisen solun tumaan ja aktivoi tumaproteiinit, jotka osallistuvat vastaavien geenien ja mRNA:n transkriptioon. Lopulta solu alkaa syntetisoida tiettyjä proteiineja, jotka muuttavat sen aineenvaihduntaa. Tätä mekanismia kuvaava kaavio on esitetty kuvassa. kymmenen.

Riisi. 10. Hydrofiilisten hormonien vaikutusmekanismi kohdesoluun,

tyypin 1 reseptoreiden kanssa

Toisen tyyppiset reseptorit, jotka havaitsevat hydrofiilisten hormonien vaikutuksen kohdesoluihin, ovat niin sanotut "reseptorit - ionikanavat". Tämän tyyppiset reseptorit ovat proteiineja, joissa on neljä transmembraanista fragmenttia. Hormonimolekyylin yhdistäminen tällaiseen reseptoriin johtaa transmembraanisten ionikanavien avautumiseen, minkä seurauksena elektrolyytti-ionit voivat päästä solun protoplasmaan pitoisuusgradienttia pitkin. Toisaalta tämä voi johtaa solukalvon depolarisaatioon (esimerkiksi luurankolihassolujen postsynaptisen kalvon kanssa, kun signaali välittyy hermomotorisesta kuidusta lihakseen), ja toisaalta elektrolyytiin. ionit (esim. Ca ++) voivat aktivoida seriinityrosiinikinaaseja ja entsymaattisen vaikutuksensa ansiosta solunsisäisiin proteiineihin aiheuttaa muutoksia solun aineenvaihdunnassa.

Tätä mekanismia kuvaava kaavio on esitetty kuvassa. yksitoista.

Riisi. 11. Hydrofiilisten hormonien vaikutusmekanismi kohdesoluun,

joilla on tyypin 2 reseptoreita

Kolmas reseptorityyppi, joka havaitsee hydrofiilisten hormonien vaikutuksen kohdesoluihin, määritellään "G-proteiiniin kytketyiksi reseptoreiksi" (lyhennettynä GPCR - "G-proteiiniin kytketyt reseptorit").

G-reseptorien avulla välittäjäaineiden ja välittäjäaineiden (adrenaliini, norepinefriini, asetyylikoliini, serotoniini, histamiini jne.), hormonien ja opioidien (adrenokortikotropiini, somatostatiini, vasopressiini, angiotensiini, gonadotropiini, jotkut neuropeptidit) kiihottamat signaalit ovat kasvutekijöitä ja neuropeptidejä. siirretään toimeenpanevaan solukkolaitteeseen. ja jne.). Lisäksi G-reseptorit välittävät maku- ja hajureseptorien havaitsemia kemiallisia signaaleja.

G-reseptorit, kuten useimmat kalvoreseptorit, koostuvat kolmesta osasta: solunulkoisesta osasta, osasta reseptoria upotettuna solukalvoon ja solunsisäisestä osasta, joka on kosketuksessa G-proteiinin kanssa. Tässä tapauksessa reseptorin kalvonsisäinen osa on polypeptidiketju, joka läpäisee kalvon seitsemän kertaa.

G-proteiinien tehtävänä on avata ionikanavia (eli muuttaa elektrolyytti-ionien pitoisuutta kohdesolujen protoplasmassa) ja aktivoida proteiinivälittäjiä (solunsisäisiä lähettiläitä). Tämän seurauksena toisaalta solun vastaavat entsyymijärjestelmät (proteiinikinaasit, proteiinifosfataasit, fosfolipaasit) aktivoituvat, ja toisaalta fosforyloidut proteiinit, joilla on voimakas entsymaattinen aktiivisuus, saavat kyvyn tunkeutua solun ytimeen ja fosforyloivat ja aktivoivat geenien ja mRNA:n transkriptioon osallistuvia proteiineja. Viime kädessä solujen aineenvaihdunta muuttuu sekä solunsisäisten proteiinien entsymaattisten transformaatioiden että uusien proteiinien biosynteesin vuoksi. Kaavio, joka havainnollistaa hormonimolekyylin vuorovaikutuksen mekanismeja kohdesolun G-reseptorin kanssa, on esitetty kuvassa. 12.