reglementarea Hormonal a activității enzimelor-cheie care implică mesagerilor secundari

conversia metabolică a proteinelor, acizilor nucleici, carbohidrați, lipide și alți compuși sunt interdependente și sunt integrate reciproc. Reglementarea vitezei căi metabolice este realizată prin reglarea activității enzimelor cheie prin mecanisme diferite și la diferite niveluri. Reglementarea activității enzimelor cheie este sub control hormonal. Investigarea unui astfel de control - interconectarea și coordonarea tuturor proceselor metabolice. Hormonii - substanțe de natură diferită care sunt sintetizate în glandele endocrine specializate alocate (excretată) în lichidul intercelular (sânge și limfă) și transferat la celulele tinta. Hormonii sunt la o distanță considerabilă de locul sintezei (cu excepția hormonilor topice). Sinteza anumitor hormoni este controlată de către alții. Celulele țintă atunci când sunt stimulate prin expunerea la răspunsul biochimic specific hormonal (răspuns sau efect). efect biochimic depinde de concentrația de hormon. Efectul se manifestă hormoni la concentrații de 10-9 - 10-12 mol / l. Celulele țintă au receptori - site-uri de legare specifice cu hormoni. Receptori - structuri proteice care conțin cel puțin două diferite (structural și funcțional) Domeniul 1 - se leagă hormonul; 2 - generează un semnal în interiorul celulei. Receptorii pot fi localizate pe membrana celulară sau să fie localizate în nucleu sau citoplasmă. Numărul de receptori din celula poate varia. Receptorii - proteine ​​glicoproteine ​​complexe. Componenta carbohidrat este implicat în recunoașterea și legarea hormonului. Clasificarea hormonilor in structura lor chimica:

· Peptida și hormoni proteine.

sinteza Locul: hipotalamusul, glanda pituitară, paratiroide, pancreas.

· Derivații aminoacizilor aromatici.

Locul de sinteză: glandei tiroide, medulosuprarenaliene.

sinteza Locul: corticosuprarenală, gonade.

Mecanismul de acțiune al hormonilor: 1) mecanism mediat de membrană: mecanismul de acțiune al hormonilor solubili în apă (hidrofile) nu penetrează în celulă.

hormoni hidrofile - proteine, peptide, derivați de aminoacizi (catecolamine).

Acționează asupra celulelor țintă prin legarea la un receptor de pe membrana plasmatică a celulelor. Receptorii - este de membrană integrală (încorporată în membrană) proteine ​​care leagă substanța de semnalizare pe partea exterioară a membranei și generează un semnal pe partea interioară a membranei.

transmisia semnalului are loc datorită schimbărilor în structura spațială a receptorului.

regleaza intracelulari semnal (schimbari) activitatea enzimelor sau a afecta transcripția unor gene. Receptorii - enzime katalizirueyuschie fosforilarea proteinelor (proteine). Pentru acest tip fac parte din receptorii de insulină ale factorilor de creștere. Receptorii - canale ionice.
Receptorii acetilcolina, GABA, si altele. Receptori asociate cu GTP-legare
Proteinele G. Acest tip include receptori de catecolamine, glucagon, și altele.

2) Mecanismul citosolice: mecanismul de acțiune al lipofilă, penetrant hormonii celulelor. Prin substanțele lipofile semnal aparțin tuturor hormonilor steroizi, hormoni tiroidieni, neurotransmițători și regulatori hidrofobe (calciferol, acid retinoic, etc.). hormoni lipofile Venue - nucleul celulelor țintă. În citoplasmă sau în nucleul hormonului interacționează cu un receptor specific.

După legarea hormonului la dimer receptor este format, care posedă o mare afinitate pentru ADN.

Complexul se leaga de receptori hormonali pentru regiunile reglatoare ale genelor - amplificatori (intensificatori) transcrierea.

acțiunea hormonului într-o câteva ore are ca rezultat o modificare a mARN celular proteine ​​cheie conținut celule (de exemplu enzime cheie). Substanțe sintetice care cauzează același efect ca și hormonii naturali, hormoni se numesc agoniști. Compușii care se leagă la receptorul, dar nu induc efecte biologice, sunt antagoniști ai titlului, adică. E. Antagonistii blochează acțiunea hormonilor endogeni.

Acest tip de reglementare poate fi considerat un exemplu de activare a enzimei adenilatciclază, localizate în membrana plasmatică a celulelor. Site-ul activ al adenilat ciclazei este localizată pe partea citoplasmatică a membranei plasmatice. Activat adenilciclazei catalizează reacția de formare ATP ciclic 3“, 5'-AMP (cAMP) - (. Vezi diagrama de mai jos) mediator secundar intracelular al acțiunii hormonului.

Funcțiile membranelor din complexul adenilat ciclaza cu alte proteine:

· Receptor al hormonului care pătrunde în mediul extracelular și interacționează cu hormoni;

· A G-proteină care ocupă o poziție intermediară între receptor și enzimei adenilatciclază. G-proteină - proteină oligo-dimensional compus din trei subunități - # 945;, # 946;, # 947;. # 945; subunitate are situsul de legare și scindarea GTP. Prin urmare, aceasta proteina numita proteina de legare GTP, sau G-proteină;

· Rezultând de legare a hormonului la receptor se produce o schimbare conformațională-TION G-proteina scad afinitatea pentru molecula GDF cu care este asociat în absența semnalului hormonal și crește afinitatea pentru GTP. Aderarea GTP produce o schimbare conformațională în proteina G și disocierea acesteia în subunități: subunitatea # 945;, asociat cu GTP (# 945; -GTF) dimer # 946; # 947 ;;

# 945; -GTF are o afinitate mare pentru adenilat ciclazei, conexiunea sa duce la activarea acesteia din urmă, prin urmare, # 945; -GTF - proteine ​​de reglementare, precum și mecanismul de activare a activării adenilat ciclazei de enzime numite aderarea proteinelor de reglementare