Biologie efectele fiziologice ale hormonilor, slabă penetrare în celulă, tutorial
Hormonii slab pătrunde în celulă (proteină-peptidă, catecolamine) conectate la receptorii de pe membrana celulară și pot cauza efecte intracelulare prin al doilea mediatori.
Majoritatea hormonilor după aderarea receptorul este activat printr-o membrană G-proteină guanilnukleotidami reglabilă. Activarea constă în schimbul de PIB la GTP în # 945; G-o subunitate de proteină. Aceasta este însoțită de descompunerea sa în # 945; și subunitatea # 946; # 947; -dimer având efecte regulatoare separate. Efectele mai # 945; subunitate este un GTPases enzimă. Hidroliza GTP PIB eliberează energia utilizată pentru a transmite semnale de reglementare. GDF- # 945; subunitatea este conectat # 946; # 947; -dimerom nou formarea PIB-proteina-G. Exista mai multe tipuri de proteine G (GS. Gi, Gq, OG), care afectează enzimele (de exemplu, adenilil ciclazei, fosfolipazei C) care formează diferit de al doilea mesager (de exemplu cAMP, inositol trifosfat, diacilglicerol). Când acest proteinele G pot activa fie (GS) și inhibă (Gi) formează un al doilea intermediar. În al doilea rând mediatori, la rândul lor, activează protein kinazele corespunzătoare fosforila o varietate de proteine celulare asupra serina și treonina reziduuri care alterează activitatea funcțională (de obicei, crește). Odata cu aceasta activat proteinele G au o influență pronunțată asupra permeabilității canalelor de calciu și potasiu ale membranei.
Acțiunea hormonilor, rău intră în celulă, este posibil să se aloce 4 sisteme: adenilciclazei, phosphoinositide, guanilat ciclazei și tirozin kinazei.
Sistemul ciclazei. Acest sistem utilizează hormoni care efectuează efectul lor prin adenilat ciclazei și sinteza doilea mesager AMP ciclic (cAMP-3.5). efectul hormonului este modul în care să activeze și inhibă formarea sa.
- Complex „receptor + hormonul“ activează GS -belok care activează adenilat ciclaza și formarea cAMP (de exemplu, acționează ca adrenalina prin # 946 1 / # 946; 2 receptori, ADH prin V2 receptori, glucagon, ACTH, TSH, FSH, LH, MSH, corticotropină, somatoliberin, calcitonină, horiogonadotropin uman, hormon paratiroidian).
- Complexul „receptor al hormonului +„activează Gi -belok, care inhibă adenilat ciclazei și formarea cAMP (de exemplu, acționează ca adrenalina prin # 945 2-receptorilor angiotensinei II, AT-prin intermediul receptorilor de către receptorii de adenozină A1, somatostatina, opioide prin # 956; -, # 948; - și # 954; receptorii acetilcolinei prin -holinoretseptory celulelor musculare netede M2).
- cAMP afectează funcțiile celulelor prin modificarea în activitatea proteinfosfokinazy-A fosforilare diverse proteine celulare: Membrana (variază permeabilitatea), enzimele (metabolism modificat celular), nuclear (schimbarea transcriere), un ribozom (schimbare de difuzare), microtubulii (efecte motorii remodelare celule) și altele.
Sistemul fosfoinozitidei. Acest sistem utilizează hormoni, care acționează prin Gq -belok activează o membrană fosfolipaza C.
Se formează membrane fosfolipidice (fosfatidilinozitoldifosfata) Operarea cu două inozitol-1,4,5-trifosfat (IP3) și 1,2-diacilglicerol (DAG).
- IP3. trecând în citoplasmă, acționează asupra receptorilor EPS netede, ceea ce duce la deschiderea canalelor de Ca 2+ și ieșirea Ca2 + în citosol. Care acționează ca Ca2 + un al treilea agent care se leagă la calmodulin de proteine, si activeaza Ca 2+ protein kinaza fosforilare proteine efectoare -kalmodulinzavisimuyu care afectează funcția celulară și proliferarea și diferențierea lor (reglementează activitatea adenilat ciclazei și sinteza cAMP, fosfolipaza-A2 sinteza de prostaglandine, tromboxan, prostaciclina, ciclazei și sinteza de degradare fosfodiesterazei GMPc de cAMP și cGMP și, participă în reglarea secreției de insulină, hormoni ai glandei tiroide, glanda pituitara si glanda suprarenală în secreția intestinală și a secreției de neurotransmițător). (Rolul Ca2 + ca mediator al acțiunii hormonilor se datorează efectului său puternic, la concentrații mici de 10 -8 -10 -6 M în metabolismul celular si functia. Hormoni poate crește Ca concentrația de 2+ în citosol, ca urmare a deschiderii de Ca 2+ canale ale membranei celulare ca eliberarea de Ca2 + din EPS netede. In celula, exista proteine speciale care se leaga de Ca2 + la o concentrație scăzută, calmodulin, guanilat ciclaza, troponina C. și colab. Aderarea ca 2+ la aceste proteine se schimbă forma și caracteristicile lor. Aceasta duce la o schimbare multiplele funcții ale meta-celule parabolic, secreție, motilitate, bioelectrice și colab.)
- DAG, rămânând pe suprafața interioară a membranei, activează protein kinazei C fosforileaza proteine efectoare (de exemplu, activează miozinei lumina lanț kinaza) și sinteza prostaglandinelor din acid arachidonic care alterează funcția celulei.
- IP3 și DAG prin acțiunea adrenalinei (# 945; receptori), vasopresina (V1), acetilcolina (M1), angiotensinei II (AT1), histamină (H1) și serotoninei (5-HT2), colecistochinina, oxitocină, VIP și colab.
Sistemul guanilat ciclazei. Unii hormoni (de exemplu, acetilcolina, citokine), care acționează prin intermediul guanilat ciclazei care formează un al doilea mediator GMP ciclic (cGMP). există guanilat ciclazei în două forme, și solubil în citosol legat de membrană.
- receptor guanilat ciclaza legat de membrană este plasmolemma parte, hormonul său de activare (exemplu Na + -ureticheskim) crește formarea de GMPc, care promovează protein kinaza G, fosforilare proteine.
- Solubil guanilat ciclazei în citosol conține în pietre compoziția sa, care se leagă o moleculă de semnalizare - NO (oxid nitric este format dintr-un număr de celule-argininav endoteliu, neuroni, etc -.. Sub acțiunea unor stimuli mecanici de acetilcolină et al). Activat oxid de azot guanilat ciclazei prin proteina G kinază fosforilează proteine (de exemplu, acționează ca acetilcolina, cauzând vasodilatație).
Sistemul tirozinkinazei este caracterizat prin receptori specifici, care, prin fosforilarea și defosforilarea proteine de semnalizare asupra resturilor de tirozină, reglează procesele de creștere, diferențierea, supraviețuirea, metabolismul și moarte celulară. Acest sistem utilizează unele hormoni, insulina, insulin-like factori de creștere (sau somatomedinele), factori de creștere epidermică, plachete și altele. Mulți receptori pentru astfel de hormoni conține tirozina în compoziția sa, care, sub acțiunea hormonului autofosforiliruet interior al resturilor de tirozină receptor. Astfel de receptor activat transmite printr-un efect complex și slab studiat mediatori complecși fosforilată și defosforilat pe resturile de tirozină în multe molecule de semnalizare citoplasmă și nucleu. Fosforilarea și defosforilarea proteinelor pot duce atât la activarea și inactivarea.