26 марта 2009

Биосинтез и химическое разнообразие гормонов

В процессе эволюции для интеграции метаболизма появились различные химические типы гормонов. Стероиды (в том числе витамин D) и простагландины имеют липидную природу. Гормоны щитовидной железы и катехоламины представляют собой аминокислоты или их аналоги. Полипептидные гормоны, естественно, являются белками. В каждую из этих крупных химических групп входят гормоны, отличающиеся друг от друга своей структурой.

Первичная структура полипептидных гормонов определяется последовательностью нуклеиновых кислот в генах, которая направляет их экспрессию. Как уже отмечалось, в некоторых случаях эти гормоны удается объединить в подгруппы по гомологии аминокислотной последовательности и сходству физиологического действия. Для образования гормонов важное значение имеет и посттрансляционная модификация первичного продукта трансляции мРНК, которая может включать протеолиз и гликозилирование.

Обычно Nконцевая часть молекулы синтезированного белка существенна для его проникновения в эндоплазматический ретикулум, откуда он секретируется. Эта область («сигнальный пептид» или «пре»участок) секретируемых белков имеет гидрофобные свойства, и как правило, отщепляется в процессе или вскоре после трансляции. Это происходит, например, при превращении прегормона роста в СТГ или препроинсулина в проинсулин.

Может встречаться и протеолиз другого типа. Например, АКТГ (39 аминокислотных остатков) образуется из молекулы предшественника, состоящей примерно из 285 аминокислотных остатков. В процессе протеолиза этого предшественника могут образовываться также липотропин, эндорфин,  меланоцитстимулирующий гормон (бетаМСГ), МСГ, метионинэнкефалин и по меньшей мере два других белка. Таким образом, одна и та же мРНК может обеспечивать образование нескольких гормонов.

«Эндокринология и метаболизм», Ф.Фелиг, Д.Бакстер



За прошедшие два десятилетия было получено огромное число сведений о механизмах действия гормонов, хотя многие важные подробности (например, каким образом стероиднорецептораые комплексы влияют на транскрипционную активность хроматина, какова природа «второго медиатора» действия инсулина) пока не выяснены. Эти механизмы удобнее анализировать, объединив гормоны в следующие группы: полипептидные гормоны, катехоламины и рилизингфакторы; стероидные гормоны, в том числе…

Во многих случаях ближайшие этапы реакции между взаимодействием гормона с рецепторами клеточной поверхности и биологическим ответом клетки неизвестны. Повидимому, цАМФ не принимает участия в этих гормональных эффектах. Главными кандидатами на роль опосредующих факторов в этих случаях являются стимуляция гормонорецепторным комплексом других видов ферментативной активности (других видов киназ, гуанилатциклазы, АДФрибозилирующей активности и др.) или ионных (например,…

Стероидные гормоны, по крайней мере в большинстве случаев, действуют, очевидно, внутриклеточно. Они проникают в клетку с помощью неизвестных механизмов, но, возможно, путем пассивной диффузии и связываются с внутриклеточными рецепторами, которые по своей локализации могут быть как цитоплазматическими, так и ядерными. Взаимодействие гормона с рецептором вызывает конформационные изменения последнего, позволяющие ему связываться с ядерным хроматином. Связавшись…

В какойто мере гормоны можно группировать и по характеру вызываемых ими реакций. Эти реакции также можно соотносить с действием групп гормонов, обладающих взаимоуравновешивающими эффектами. Поскольку, однако, каждый гормональный домен в процессе эволюции приобрел множество функций, постольку приводимая далее классификация, хотя она, возможно, и полезна с позиций оценки некоторых механических и физиологических параметров, по необходимости чересчур…

Гормоны, обладающие высокоспециализированными функциями: тропные гормоны. Интеграция эндокринной системы требовала появления в эволюции таких гормонов, которые были бы специально предназначены для регуляции желез, специализированных в отношении продукции других гормонов. Так обстоит дело с ТТГ, который регулирует продукцию тиреоидных гормонов, ХГЧ, регулирующим продукцию прогестерона, ФСГ, играющим важную роль в созревании фолликулярных клеток и клеток Сертоли, с…