Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_3 (1123311), страница 81
Текст из файла (страница 81)
В результате взаимодействия гормона с рецептором инициируется определенная последовательность процессов, природа которых определяется как химическим строением гормона, так и типом клетки, которой принадлежит рецептор. Гормоны могут влиять иа различные процессы — от транспорта ионов через плазматическую мембрану клетки-мишени до транскрипции генома. Классические представления о действии гормонов, предполагающие транспорт гормона с кровотоком от места образования в зндокриниой железе до органа-мишени и увеличение скоростей клеточных процессов под влиянием гормона, нуждаются в настоящее время в известном пересмотре.
Некоторые гормоны могут проявлять свое действие в том же органе, в котором они образуются, илн даже ш з11п. Хотя гормоны обычно ускоряют процессы, происходящие в клетке, они могут, однако, передавать информацию, приводящую к торможению этих процессов, и таким образом уменьшать параметры ответной реакции клеток. В физиологических условиях для всех гормонов характерен относительно небольшой период полужизни, обычно порядка меньше 1 ч. Следовательно, для эффективного функционирования в качестве регуляторов, поддерживающих нормальное физиологическое состояние (принимая также во внимание, что процессы, стимулируемые гормонами, часго приводят к торможению их синтеза и секреции по механизму обратной связи), гормоны должны постоянно синтезироваться и секретироваться, действовать быстро и в то же время быстро инактивироваться.
ч. Биохилзня эндокиинных желез 1ВЮ Система циркуляции, по которой гормоны доставляются к тканям-мишеням, и нервная система служат в организме животных двумя главными путями передачи информации. Эти два коммуникационных пути обеспечива.*от функционирование в каждом органе механизмов интеграции большого числа реакций; в результате вместо изолированных, несогласованных (или даже «противодействующих») реакций наблюдается совокупность процессов, которые вписываются в гармоничный баланс нормально функционирующего организма.
Нарушения этого баланса либо в условиях эксперимента, либо при патологии вызывают различные отклонения в метаболизме, изучение которых имеет важное значение для понимания процессов„протекающих в здоровом и больном организмах. Анатомической и биохимической основой интеграции обоих путей потока информации служит пшоталамус (см. ниже). Помимо хорошо изученных гормонов в биологических жидкостях и тканях обнаружено большое число различных соединений, которые также влияют на скорости реакций, протекающих в клетках. К их числу относятся полипептиды, которые тормозят пролиферацию клеток; они оказались специфичными для данного органа-мишени (например, соответствующие полипептиды из кожи тормозят пролиферацию клеток кожи), но не обладающими видовой специфичностью.
Ингибиторы этого типа получили название хаяоны (от греческого слова, имеющего смысл «ослаблять», «замедлять»). Халовы сильно влияют на скорость клеточных процессов; подобно кииинам (равд. 35.4) и простагландинам (гл. 19) они могут продуцироваться клетками, не относящимися к эндокринной системе. Следует отметить, что некоторые гормоны также синтезируются в клетках, которые,не принято рассматривать как эндокринные (например, в клетках слизистой оболочки желудка и кишечника, гл. 34). Эндонринология изучает структуру и функцию эндокрпнных желез, продукты их секреции н другие соединения, выполняющие функции химических «посредников», а также последствия избыточного или недостаточного образования гормонов. При изучении гормона биохимик стремится установить его химическое строение, механизм синтеза и секреции, его метаболизм, а также механизм действия на клеточном и молекулярном уровнях.
41.1. Общие сведения о структуре гормонов, регуляции их секреции и механизме действия 41.1.1. Структура гормонов Гормоны млекопитающих по химической природе можно разделить на три большие группы. Одну группу образуют белки и полипептиды (табл. 41.1); вторую группу — стероиды (табл. 41,2); ее ОБщие сВедения третью группу составляют небольшие молекулы, образующиеся в ходе метаболизма из аминокислот; эти соединения приведены в табл.
41.1. Предшественниками ряда приведенных в табл. 41.1 полипептндиых гормонов являются синтезпруемые в соответствующих эндокринных железах более крупные молекулы, называемые прогормоиами. В некоторых случаях продуктамн рибосомального синтеза являются еще более крупные белки, называемые препрогорлонами. Следует напомнить, что в эукариотических клетках экстрацеллюларные белки синтезируются на связанных с мембранами рибосомах (гл. 26).
Было показано, что информационные РНК, полученные из связанных с мембранами рибосом клеток ряда эндокринных желез, имеют, по-видимому, общую структурную черту, а именно несколько дополнительных кодонов в области 5'-конца. При трансляции мРНК ряда прогормонов образуются полипептиды, имеющие на Н-конце сходныи дополнительный сегмент из 15 — 20 аминокислот, богатый гидрофобными аминокнс,еотамн.
Эта последовательность, вероятно, распознается при ассоциации рибосом с эндоплазматическим ретикулумом. При добавлении микросом (п чйго к транслирующей системе происходит отщепление дополнительного пептидного сегмента, занимающего Н-концевое положение. У исследованных прогормонов расщепление полипептидной цепи происходит по связям Буз — Агц или Ага — Агц. Оно осуществляется в комплексе Гольджи, куда (после синтеза в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме) предшественник транспортируется за счет поставляющих энергию процессов при участии клеточных микрофиламентов и микротрубочек. Образование прогормонов и препрогормонов в ряде эндокрицных желез было продемонстрировано путем ннкубации срезов желез в среде с нзотопно меченными аминокислотами.
Изучение процесса внедрения меченых аминокислот в экстрагируемые тканевые белки (разделенные с помощью гель-хроматографии; см. гл. 5) показало, что вначале метка появляется в относительно крупных белках, а при продолжении инкубацни она оказывается в молекулах, идентичных по размерам секретнруемым гормонам. В некоторых случаях предшественники гормонов, а также продукты, образующиеся наряду с гормонамн при действии нротенназ на предшественники гормонов, могут появляться в системе циркуляции.
Наличие предшественников установлено в настоящее время для ряда гормонов, например для инсулина и паратгормона. Взанмгютношения предшественник — гормон будут рассматриваться в последующих главах. Целесообразно, однако, прокомментировать некоторые аспекты этого феномена, Образование предшественников биологически активных белков было давно установлено в случае протеолитических ферментов желудочно-кншечного тракта; превращение неактивных зимогенов У. БИОХИМИЯ ЭИДОКРИНИЫХ ЖЕЛЕЗ в х х 3 Ф о Ю » » Ф Ю З х о » 3"3 О 3 » М О Е З » С Е а 1 3 О » а 3 -о З б Х ХФ агах 33 б о,й-»х ВЮ»3 Фо «З «3«х Х »ХО О. х х о Ю а Х х 3 .с о х 3 3 Х 3» 3 Х 3« «3 3 Ф й «3 охо Ф «3 «3 о О В 3 «3 О й Я х х х Я ах ы «3 Р х~ х б х ва х И О.
О. о ы х х О О Ы х о О » х ю. а О 3 Е й \- 3 о с с 3 Х 3 Е О Ю йб О, Я .й х х х у Ю й в И Й х «3 о Ы Сй И й3 ох 1- «* б в 8 З Ф 3 й3 х 3« о х Ф 31 х о 3 5 б й' б Е~ Ю Сй х Ф 'О О о х х \'3 ох р" Ю О й Ы « х 3- ~ Ф Я хо х Х 3' Ф Х Сй Сй О Ф х и Е з 3О а Я в й о с « й 3 о 3 х й о х О С3 в х О СО в Ю Ф о Ф 3 Э » 3 о СО б Ф О х ь х хо ахв 33 юа о 5 3. ,"~ х .Ю, 3 З о «3 Е ю в»в ХОХ 33 хйй б Ю ХЗ Ф Ха. в 3 3 с 3" а 3 в в »33 И С 3 х ,б х в ох х в З оо»И Ых,.
ов 333 33, сов оо о ха хЫво а ф Ф Х~ х ы аи3 ° Ф 3 ° айв хи З а аю о Р ХФ Ахи Р Ю$ О Ф 3« х в в х ХЗ 3« в» Ф Х Ю, о хох в х х ю ФФ Фыов О3« ЮВЫО Ю,С 3:3 й' в хо .Сх бх хх хаххвсх »йа ы в х в в ФЮОЫХХЫ ВХХаохс ЮФХФХййх 3« о Ю ы ы а х Ф х в х СС в Сб х'33 в х х х Ю х «3 С„х Х ю3 »С« 4С ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Х О «С О Х 3" х„ю х 3« а о о О ы Я о ь.
О3 о ы ь хх с ых О 33 ы Ь 3О хо хо а ао Ыд 3 З о Е ь ° х Х «3 х «3 3 ь, о О Я С3 х 'б 3 х х о ох хх «й ОМ хо «3 оо 3 х хо ЯС о О О М х 3 х о я хо .:И ХО О ОХ «3 ОЫ О Х О ОЬ ОХ Б Е~:,. а х х х о о о О х О. йа 5 х хИ \ 3 3 х х о о М х о о 30 «с х .9' ых„ х х х х о х Х «3 х о ы х с о О. ~ О.а, хо о \ Я хх-Х С3 хю хХ Цсх О ОО« с х Х'«О О О Х сс Х оо 3 ° х.х - Дх хых хо ОО Х Ххо х о х ь о х о а х х х х о 3«, а. х 33 ох хх о 3 ь О3 Ы О«„3 о 3 о х х О «3, 3 О с «3 х 3- оо С« . ь О.
Я 3 3 х х о 3 о о Ю О, 3 о о О, х .Е о х о «3 «3 4. о О х о *О й о о х о Е 33 ы х х х О о х 3:3, О О х Их о Мхх р И х о дах оьо Ф 3 > х 3 33-' оо О одо о а,. 3" о хо хх" О О.с Х о ь.'с о .Е Х о Ы хо х ох ох да. ИОСТ О и О3 о х о х О о х ХХ «О ох о «3«3 Ы ОЗ оххэ с ЕОЕЕ о о«хо «Ь ь ха«а ОС ИС3 ХХ О О Ы 3 ых ы о 3 Х ОХХХ О~ «О «.
ЗО х~ы с;,-с х С« 'а .3 .хх а "ь е о Б .ХС« Вьох х с "' " 3 О' 3 О ООХ х ххх ы хххь, Зхх х о,с х о ,"Еь х о Л О х 3 о хо р„с"- о 3 сс ь х О С О. «3 х ао о «3 х х х л~ о О 3 2 О1- О О. о а о. о 3 о х сс ~О 3 ,3 О хао х о оо к Ос Х х охх3 Оьр "о Р, хо хо хха х х ь 3 Р 3 охах дха о О О х ы х 3 х х х ь ха х О о Сс о'х х 3 „Х х ха 3 3 о ох ххь ОЯ «.Ы У.
БИОХИМИЯ ЭНЕОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ Й Я Ы 5 а О о в о а о р х И о о Я Р Х И хо х вх в х Ф с х в С РС в ы до 2 о а Й а Р О з Р ь а й Р Ф И х х Р' Х Р' О~ О с со Ы ХР ОР >,И о И ы' ы с ы сс о х о ы Р о Р\ О с х х Ф 3 а О 9' х сс с:С х О х х с Я Ь х хх х УЙ Я а.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
