Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 109
Текст из файла (страница 109)
41.1.2), поступающие по гипоталамо-гипофизарной портальной системе циркуляции. Задняя или нейральная доля, нейрогипофиз, тесно связана с областью гипоталамуса многочисленными нервными волокнами и железистыми элементами, образующими гнпофизарную ножку. Прямые функциональные взаимоотношения между адсногнпофизом и нейрогипофнзом незначительны, однако продукты секреции нейрогнпофиза могут усиливать функционирование аденогипофиза.
Важное регуляторное воздействие на обе доли гипофиза оказывает гипоталамус (равд. 48.2). Основные последствия гнпофнзэктомии обусловлены главным образом утратой аденогипофнзарной функции; такие жс последствия наблюдаются и прн удалении только одного аденогипофиза. Удаление нейрогипофиза обычно не вызывает тяжелых последствий. В результате гипофизэктомии наблюдаются: 1) замедление роста молодых животных; у взрослых животных снижается масса тела и появляются признаки, характерные для молодых животных (в частности, это касается характера волосяного покрова); 2) атрофия половых желез у особей обоего пола; утрата вторичных половых признаков у взрослых животных; отсутствие развития половых признаков у молодых животных, бесплодие; 3) атрофия щитовидной железы с характерными для гичотнреоза нарушениями обмена (равд.
42.5); 4) атрофия коры надпочечников с соответствующими признаками недостаточности. Подобно адреналэкто- м Биохимия эндокгинных желез 1662 мии (разд. 45.2.6), гипофизэктомия приводит к снижению тяжести протекания панкреатического диабета. Гормоны гипофиза являются относительно небольшими полипептидами или небольшими белками. У некоторых из ннх гормональную функцию способны выполнять небольшие фрагменты молекулы (см.
ниже). Кроме того, структурное сходство фрагментов различных гормонов приводит к перекрыванию их биологических свойств. 48.1. Нейрогипофиз Нейрогипофиз млекопитающих секретирует следующие гормоны: эазопрегсин, оказывающий прессорное и антидиуретическое действие; окгигоцин„вызывающий сокращение гладкой мускулатуры и секрецию молока; два полипептида, обладающие меланоцитстимулирующей активностью, которые названы а- и р-.ягланоцитстимулирующиии горлонамп (а- и р-меланотропины; а- Н р-М8Н), и коггрин, вызывающий координированные сокращения кишечника. Когернн до настоящего времени не был обнаружен в крови (необходимая предпосылка для отнесения его к числу гормонов); он, однако, несомненно заслуживает внимания.
Вазотоцин продуцпруется нейрогипофизом большинства позвоночных (но не млекопитающих); он проявляется как вазопрессино-, так и окситоциноподобные активности. 48.1.1. Химия Структура вазопрессина и окситоцина человека приведены на рис. 48.1; там же показана структура вазотоцина, который найден у большинства низших позвоночных, например у костистых рыб и амфибий. Меланоцитстимулирующий гормон секретируется промежуточной долей гинофвза; у тех же видов, у которых эта доля отсутствует (например, у кур, морских свиней и китообразных), меланоцвтстнмулирующая активность обнаруживается в экстрактах аденогнпофнза.
Структуры и- н ))-МБН приведены на рвс. 48.2. У шести рассматриваемых видов а-МВН имеет одинаковую структуру; К-концевой остаток серина ацетвлирован, на С-конце молекулы находится валинамид. а-МБН содержит !3 остатков, а р-МЯН у пяти из рассматриваемых видов содержит 18 остатков и имеет на Ы- и С-концах аспарагнновую кислоту. Последовательность и число ампнокпслотных остатков р-МЯН рассматриваемых видов различны (рис. 48.2). Последовательность в положениях 7 — 13 у р-МЬН обезьяны, лошади, быка, свиньи и верблюда идентична последо- ез.
Гнпооиз 1 9 Су-Туг-!!е-б!и-Азп-Су-Рго- еи-б!уииз 1 акснюоцнн 1 3 Су-Туг-Рье-б!п-дзп-су.Рго-Ага-б!уМНг 1 ввзопресснн 1 9 Су-Туг-! !е-б!п-Азп-Су-рго-Ага.б!уМНт рис. 48.!. Структуры вззопрессинз и окситоцинз человенэ и вззотацинз болыиинствз низших пачвоночных. Вззоирессины ряда других млекоиитзюших, нзприиер быка н овцы, имеют идентичные структуры, однако в взэопрессиве свиньи в наложении З нзходится лизин. В нззвзннях вэзопрессинов отражена природа остэткз в положении В; тзк, гормон человека, быка и овцы нззывэют оргинин-еизопрессинам, а гормон свиньи — лизин-еазопрессином.
Окситоцин отличается от вззопресснна только остатками в положениях 3 и 3. В экстракте гипофизэ кур имеются и эргинин-вззапресснн и зргинин-вээотоцин. У всех рассматриваемых структур нз 11-конце нзходнтся полуцнстин, э нэ С-конце — глнцинэннд. вательности в положениях 4 — 10 адреиокортикотропина (АСТН.„ равд. 48.3.2.2). Последовательность а-МБН идентична последовательности 13 аминокислот на гч-конце АСТН; отличие заключается только в том, что у а-МЬН )т1-конец ацетилнрован и пептпд оканчивается валинамидной группой.
Рассмотренное структурное сходство объясняет наличие меланоцитстимулирующей активности у АСТН (равд. 48.3.2.1). Когермн — полипептид с молекулярной массой -4000. Сообщалость что ои весьма термостабилен; после нагревания при 100'С и рН 3,0 в течение 1 ч он теряет только 10а(! активности. Когерин не содержит гистидина, аргинина, валина и метионнна; в нем имеется один остаток цистеина. Было синтезировано большое число аналогов окситоцнна, вазопрессина и МЗН; исследована их биологическая активность. Показано, что для биологической активности окситоцина и вазопрессина важны: циклическая структура; цепочка, содержащая 9 остатков; остаток пролнна в положении 7 и амндные группы в положениях 4 и 5.
Гидроксильная группа остатка тнрозииа в положении 2 не является необходимой для активности; для гормонального действия важна, однако, фенильная группа. Для окситоцнновой активности важно, чтобы в положении 3 находились аминокислоты с разветвленной алифатической боковой цепью. Остаток фенилаланина в положении 3 повышает сосудосуживающую активность; следует отметить, что алифатические аминокислотные остатки в положении 3 более важны для активности окситоцина, чем остаток фенилаланина в этом положении для ак- к. ииохииия эндощ инных жалю Сс < л о х Е а х Г2 Ф! (3 Р. ~ С Х 3 < 2 Ц ! 4 Р < в В в «!» 1 Й С в < о Г~ < Х о [5 О ',3 о Ы! С Х Б Я л Г3 с~ ьь о С х х $ Я Г7 Б й1 в У М й воо ° ~о о в воз в б Ж3Ю ~Л в З ~'Ящо рр,Ю $ $ в в в вФ в в о -во Ф'$ф о „ Х ввав в во в,..~ ~ Ьов~.
вовв Я р Ф З ~~в в вй в во во в во Я в ю.в я в М вв а ооо =з ". в в я Ф~ йово вв ро вво 6в о~ Ф в в воДв й~"вв ввело $ во В4 в ' в ивв ~~М о оовв оввИ 3 ввво ~мов во о $М во о ,.ов о~в«~в аово, $ ДМ3 за гппоаиз тивности вазопрессина. В положении 8 аминокислоты с алифатической боковой цепью важны для окситоциновой активности, а основные аминокислоты — для сосудосуживающей (вазопрессорной) активности. Гидролиз аминопептидазами связи, образуемой Х-концевым полуцистнном, приводит к полной потере активности окситоцином и вазопрессином. Аналоги с дополнительными остатками па Х-конце имеют ббльшую продолжительность действия. При замене в положении 3 фенилаланина на треоиин было достигнуто изменение соотношении прессорной и ептидиуретической активностей вазопрессина (см.
ниже) в пользу последней. При присоединении остатка тирозина к С-концу окситоцина образуется соединение, являющееся антагонистом гормона, 48.1.2. Биосинтез нейрогипофизарных гормонов Нейрогипофизарные гормоны образуются из полипептидов-предшественников, называемых нейрофизинами (М 10000 — 12 000). Последние в свою очередь образуются из белка (М 20000), синтезируемого в супраоптических н паравентрикулярных ядрах гипоталамуса. Нейрофизины и родственные пептиды, включая нейрогипофизарные гормоны, отщепляются от более крупных предшественников в период транспорта последних по аксонам из гипоталамуса в нейрогипофиз. Два главных нейрофизина обозначают как 1 и П.
В бычьем гипоталамусе нейрофизин 1 является источником окситоцина, а нейрофизин П вЂ” вазоцрессина. Однако у некоторых других видов наблюдается обратное соотношение. Взаимоотношения между предшественником, собственно нейрогипофизарным гормоном н нейрофизииом, вероятно, аналогичны взаимоотношениям между проинсулином, инсулином и С-пептидом (гл. 46). Отмеченное выше образование данного гнпофнзарного гормона из разных нейрофнзинов обусловлено различиями областей гипоталамуса и секреторных клеток, в которых осуществляется синтез нейрофизинов у соответствующих видов млекопитающих. Нейрофизины, выделенные из нейрогипо<ризов различных видов, образованы одной полипептидной цепью. Установлена последовательность аминокислот для обоих нейрофнзинов быка и одного из нейрофизинов свиньи.
Бычьи нейрофизнны богаты дисульфидными связями (каждый из них имеет семь дисульфидных связей). Получены данные, свидетельствующие о том, что одна молекула нейрофизнна может быть «носителем» либо одной, либо двух молекул нейрогипофизарного гормона. Синтез вазопрессина и нейрофизина в области гипоталамуса и срединного возвышения был продемонстрирован !и ч!чо и !п ч!!го.
1ббя Ч БИОХИМИЯ ЭИДОКРИИИЫХ ЖЕЛЕЗ 48.1.3. Секреция нейрогипофизариых гормонов На секрецию нейрогипофизарных гормонов влияет ряд факторов: 1) действие центральной нервной системы, 2) осмотическое давление крови, 3) кортикостероиды, 4) ренин-ангиотензииовая система и 5) лекарственные вещества. Каждый из иейрогипофизарных гормонов может, по-видимому, секретироваться избирательно. Из гипоталамуса были выделены специфические пептиды, названные меланоцнт-регуляторными гормонами (табл. 4!.3), одни из которых ускоряют, а другие тормозят освобождение МБН нейрогипофизом. Меланоцитингибируюший гормон (меланостатин) пролиллейцилглицинамид — мощный ингибитор освобождения МБН из нейрогяиофиза, идентичен по структуре С-концевой последовательности оксигоцина.
Микросомальный фермент, выделенный из ножки срединного возвышения, может отщеплять меланостатин от окситоцнна. Освобождение вазопресснна стимулируется различнымя нейрогенными стимулами (например, обусловленными болью, травмой, эмоциями). С другой стороны, в результате активности центральной нервной системы, приводящей к избыточному образованию адреналина, происходит торможение освобождения вазопрессина. Специфические высокочувствительные осморецепторы в ответственных за образование и секрецию вазопрессина ядрах гипоталамуса влияют на скорость секреции гормона, реагируя на очень незначительные изменения осмотического давления крови (изменения давления 2Б/Б в крови, протекающей через каротидный синус).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
