Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Свет (через зрительный тракт) стимулирует сигналы, поступаюшие в ткань железы по симпатическим нервным волокнам; этн сигналы вызывают торможение синтеза О-метилтрансферазы. В результате у крыс, содержашихся все время на свету, наблюдается постоянная течка, обусловленная снижением синтеза мелатонина и соответственно его антнгонадотропного эффекта. Эти данные являются первым биохимическим объяснением цнркадного ритма. Введенный мышам мелатонин быстро гюдвергается метаболическнм превращениям.
В процессе главного метаболического пути происходят гидроксилирование в положении 6 и последующее образование коныогатов, в первую очередь с сульфатом и в небольшой степени с глюкуроновой кислотой. Бычья шишковидная железа содержит аргиннн-вазотоцин, ингпбитор действия гонадотропинов (разд. 48.3.3); в свиной шишко- видной железе находится лизнн-вазотопин. 48.3. Аденогинофиз Аденогипофнз секретнрует несколько гормонов: тиреотропин (ТЯН), адренокортнкотропин (АСТН), лютеинизирующий гормон (БН), фолликулостимулируюший гормон (Г5Н), пролактин, соматотропин (гормон роста, ~дН) и лнпотропины. Нервные стимулы, м виохимия эидокринных жилин которые поступают по трактам, начинающимся в таламусе и в коре мозга, влияют на скорость освобождения специфических гипоталамических регуляторных гормонов (табл.
41.3); последние попадают в аденогипофиз по гипоталамо-гипофизарной портальной системе циркуляции. Регуляторные гормоны вызывают освобождение соответствующих гормонов аденогипофиза. При участии указанных выше нервных путей осуществляется быстрая регуляция скорости аденогипофизарной секреции в ответ на различные стимулы, либо поступающие из окружающей среды (иапример, такие, как холод, гипоксия, травмы, вредные химикалии и т. и.), либо обусловленные определенными физиологическими состояниями (например, такими, как страх, тревога, наличие поблизости других животных нлн индивидуумов и т.
д.). Продукты желез-мишеней аденогипофизарных гормонов, попадая в систему кровообращения, оказывают регулирующее действие (по типу отрицательной обратной связи) на секрецию соответствующих чденогипофизарных гормонов. 48 3.1. Тиреотропный гормон Гипофизэктомня вызывает у млекопитающих ннволюцию щитовидной железы (ее эпителий уплощается) и развитие синдрома гипотиреоза. При введении таким животным экстрактов гипофиза в щитовидной железе происходят процессы Репарации, которые возвращают ее в нормальное состояние.
48.3.1.1. Соиреиии тиреотропина Тиреотропин-регуляторный гормон (ТКН) был выделен из ткани гипоталамуса свиней и кошек; он представляет собой амид трнпептида". О Н О 1 ! О Н!и С вЂ” Х -СН--С' — Х Снт С- — -О !ч ын пироглутаиилгистидиларолииаиил Эффективность этого пептида поразительна; при внутрнвенном введении людям мнкрограммовых количеств секреции ТЬН увеличи. вается уже через несколько минут. Неожиданно оказалось, что ТйН активен и прн пероральном приеме, хотя в этом случае требуются несколько ббльшне дозы. Пептид активен также на срезах итз та ГИПОФИЗ аденогипофиза 1п ч11го. Тирокснн и трииодтиронин тормозят как освобождение ТКН гипоталамусом, так и действие ТКН на уровне аденогипофвза. ТКН влияет также на секрецию соматотропина (см.
ниже); в свою очередь соматостатин — ингибитор освобождения соматотропина (разд. 48.3.4) — тормозит индуцируемое ТКН освобождение ТЬН. Были синтезированы различные синтетические аналоги ТКН. Введение метильной группы в положение 1 имидазольного кольца остатка гистидина уменьшает активность в 5000 раз (по сравнению с активностью природного ТКН). Замена концевого пролинамида на пролин снижает активность в такой же степени. Наоборот, введение метильной группы в положение 3 имидазольного кольца приводит к повышению активности в несколько тысяч раз. ТКН увеличивает скорость как синтеза„так и освобождения ТЬН аденогипофнзом, стимулируя мембраняо-связанную аденялатциклазу клеток-мишеней. сЛМР и адреналпн (хотя и в более высоких концентрациях, чем ТКН) также освобождают ТЬН из ткани аденогнпофнза )п ч11го.
Прн введении пациентам с некоторыми формамн депрессии ТКН оказывает быстрое антидепрессантное действие. Отмечено также влияние ТКН на поведение как нормальных, так и гипофизэктомированных мышей; это влияние, следовательно, не зависит от освобождения ТЬН гипофизом. Представляет интерес вопрос о роли ТКН в функционировании нервной системы; этот пептид имеется не только в гипоталамусе, но и в других отделах головного мозга; он был обнаружен на разных уровнях в спинном мозге и в спинномозговой жидкости (у человека).
Весьма вероятно, что помимо участия в регуляции секреции ТЬН рассматриваемый пептид выполняет также роль нейромедиатора (гл. 37). ТЯН инактивнруется в крови и других тканях, например в печени, почках и коре мозга. Пироглугалатпелгидаза, катализирующая отщепление пироглутаматного остатка от ТКН, обнаружена в почках н печени. 4а.апик Химин тиреотронини (тзн) ТЬН был выделен из ткани гипофиза быка; установлена его аминокислотная последовательность.
Это гликопротеид (М 28300), состоящий из двух нековалентно связанных субъединиц, называемых ТЬН-а и ТЬН-(1; их молекулярные массы 13600 и 14700 соответственно. Гормои относится к числу белков, богатых серой; ои имеет 11 днсульфидных связей, однако не содержит свободных сульфгидрнльных групп; дисульфидные связи образуют внутрицепочечные мостики; Ь мостиков находится в а- и б — в р-субъединице. Ч, БИОХИМИЯ ЭНДОКРИНИЫХ ЖЕЛЕЗ 1674 Интересно отметить, что у каждого данного вида млекопитающих аминокислотные последовательности о-субъединиц в ТЬН, ГЬН и ).Н одинаковы; у человека аналогичную последовательность имеет а-субъединица хорионического гоиадотропина (НС6). р-Цепи этих гормонов различны; именно они, следовательно, ответственны за различные гормональные свойства. Приведенные данные показывают, что одна и та же полипептидная цепь была использована в ходе эволюции для построения четырех различных гормонов.
Результаты определения аминокислотной последовательности и иммунологические данные свидетельствуют о видовых различиях препаратов ТБН. Главная иммунологнческая детерминанта, а также участки связывания с клетками шнтовядиой железы локализованы в специфической (8) цепи гормона. 48.3Л.З. ДОЙОГВПО ткп«ОГРООПОГО ГОКИОПВ ТБН оказывает влияние на скорости следующих процессов в щитовидной железе: 1) поглошение иодида нз крови; 2) включение иода в состав тпреоидпых гормонов; 3) освобождение гормонов из железы. У гипофизэктомированных животных скорость поглощения иодида щитовидной железой поннжена, в то же время после вхождения в железу иодид быстро оказывается а составе динодтирозпна. Однако при удалении еипофиза скорость превраи(ения дииодтирозина в тироксин снижается (рис.
48Л). У крыс через 4 дпя после гнпофизэктомпи содержание в крови обшего «гормонального» иода (СБИ, равд. 42.2.6) снижается на 50О . Хотя при этом уменьшаются также размеры щитовидной железы, содержание в ней гормонов или общее количество иода не снижается; концентрация иода в железе, следовательно, повышается. Таким образом, снижение уровня «гормонального» иода в плазме не является непосредственным стимулом, вызывающим освобождение гормонов щитовидной железой; последнее зависит от действия ТЬН.
Протеолиз тпреоглобулина и освобождение тнреоидных гормонов из железы были рассмотрены выше (равд. 42.2.3). Введение ТБН снижает содержание органически связанного иода в щитовидной железе; наблюдается также некоторая стимуляция освобождения иодида. Далее, шитовидная железа, гнперплазированная в результате введении ТЬН, имеет ббльшую, чем в норме, способность фиксировать иод во всех фракциях; при этом «нормальное» соотношение между дииодтирозином и тироксином сдвигается в пользу тироксина (рис.
48.4). Наблюдается увеличение содержания «гормонального» иода в плазме. Вопросы транспорта и метаболизма тиреоидных гормонов обсуждались выше (гл. 42). чк гилаева 1675 70 е тс н- то о й топ $. 9О 33О 1о 4 ХХ 24 48 96 Время песке инъекю,ии н11,ч Рис. 43.3, Распределение радиоактивного иода между нодсодержащимн фракциями щитовидной железы. а — нормальная, б — гипофиээктомированная крысы. Каждой крысе внутрибрющнняо был введен 'з'1 в виде ионина О неогакический иод: А тирокснновая фракция; 1й1 дниодтирознновая фракция.
[СйайоД А Е.. Ташоя А., Апп. Х. "г*. Асад. Бс1., 50„377 (1949).) Наряду с увеличением скорости синтеза н секреции тиреондных гормонов ТЬН ускоряет ряд метаболических процессов в железе: 1) образование сАМР; 2) транспорт и преврапгения глюкозы (гексозомонофосфатный путь, гликолнз, цикл трнкарбоновых кислот); 3) синтез фосфоглицерндов и сфинголипидов; 4) синтез РНК и белков; 5) синтез простагландинов и 6) потребление Оэ. Ускорение гексозомонофосфатного пути увеличивает образование ХАВРН, ко- Р.
БИОХИМИЯ ЭИДОКРИИНЫХ ЖЕЛЕЗ 16?6 е и а х х и о 'зе нарпгзль- миаамнае нормаль- ннмппнае нее и - г.гипер- нае йн гиперхнпнае гпнреамни еан нае миреозам - сз Рис. 48.4. Захват радиоактивного иода и е~о распределение между иодсодсржашимя фракпинмн щитовидной железы и плазмы нормальных морских свинок и животных. у которых с помощью тиреотропного гормона был вызван гнпсртпреоз. Определения проведены спустя 16 ч после внутрибрющинногб введения 'з'1 в виде подина.
[СйпгйоЦ А Д, Тпигой А., Апп. 14. г'. Асаг1. 6сс, Щ З77 (1949).] га1егплн иимзпнОе нае хн- е гипер" рамнае хиреазам торый участвует в реутилпзации тиреоидного идоа (разд. 42.2.3) и является, по-видимому, существенным фактором секреции тиреоидных гормонов в результате процесса, не зависящего от сАМР. Образование МАгзРН является, следовательно, самым ранним существенным следствием связывания ТВН с тиреоидными рецепторами. Помимо щитовидной железы ТЬН оказывает действие и на некоторые другие ткани. В жировых клетках гп ч1(го гормон стимулирует липолиз и переход жирным кислот в инкубационную среду.