Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Э. Стар линг и В. бейлисе назвали его секрет»«ом н позднее доказали, что се резни — л ш первый представитель болыпои группы еще не т рып«к биологически активных евшее . В !905 г. Э Старлинг преп»о «ил гмзыеат вещества, от«ос»мисс» к этой группе, ер н. ном гор оны* (о гр ч.ор)пы прмю у ад и «ение,п бухслаю). В последующие десятилетия были выделены н хн чески ра с рнзованы цеснтки гормона, В пою»дине год наука плптную подошли к поннмагмю с«вниз м дейстния и нн молекулярно урс не Сущестнует нес«ольке признакон, поз олнющих нмдслить гороны «отдельную группу биологи«ее ак иных свел пегий.
Согласно ласс чег«ой т кс ренин, пр о э о бишощчсски акти ыс регуляторы з по«энного происхомдевия, т е. сннтезнруемые р з,а (сим е е е. Гпрмоны разносятся по арса«из у «роаью н действуют на клетки- ншенн, удаленньс пт эндохрнннык органов. К бе «омэы гор юна атно ятся та« е записи ие соеднне я, как инсулин, гор он роста (соматотрппин), некоторые пзрмоны гипофнза централь ай «слезы внутренсяи се рецни,тиротрогнн, го»ало гропии, лютропин, липспропн . Еще одни белк еми гор юн паратгормо — синтезируетсн н параш то идных зкелеюх, Механнзм действия пептндно-белковыд гормонов б о агиче нея рол белнов Взанмошвстяне гормонов с рецепторами.
Лл» реализации биологического денствня гормона иепбкплимо узнавание его «легко». ншснью, т. е. нал чне у нес структур, специфически сеязыеэющиэ данный гормон. Компоыит клее«и, узнающий пармон и передающих нформацнго о заи одейс и с гм, называют рецептором Рецспшры долгкиы облэшпь большим сродстшм к гормону ( онсгавты ассош ацин для большинства гормон рецепторныэ вэанмодеист«ни составляют велнчнни порнл в 10« — 1О'чн '), а само заи одействие долм«о осуществляться быстрг и еысокоспеци фнчно. Кро е тога, поскольку белковые горбины ие сппспбиы свободна пересекать клеточную е бра»у, ик рецеп пры должны быть коипонеитамн плазматическпи ме браны «легок, локэлиэовзнны на ее внешней позер«плети.
Наклеен, пр» связы«вы н гормона рецептор долгкен обеспечить передачу гор о вльного сипмла клетке. Прело вален е п ки гческод природе рецептора на пер ык шу е д .Т г,вант ел ения структурной одификаолн гормона на есо биологи ескую а«тивипст позволяет делась определенные «меод о с одет«аз учвс ка связывания е мог куле ре~(егзтора.
В последнее время шири. кое рве»рос ранение получил радиол шнд ыд метод изучения взанмпдейсг ня гор он — рецептор, ос ованный на использовании не»сины рад оактивными изотопа и пзр опон н ик структурныл аналогов. Метод даш возмомност »предела ь такие параметры, шк сродство к гормону, количест о и лоюглизацню рецепторов в кштш, взаимосвязь мегкду процесса и связывания гор оиа с рецепторо н индукцнед им биологи«ее ого птне э «лонги. Биолпгически активные соединения, изаимодеяств)ющие с рецепторами, обычно подразлеляются на »гон»си - вещества, с нзыввюо(неси с рецепторами и и дуоируюшие б олог чес нй ответ, и л агои с ы евшее еа, сеиэываюшиесе с рецепторими, но не вызывающие биологического отис а„а, напротив, препятствующие с ятыавнию и дейст.
зию «го«исток Использование радиплнгагщнпго мет де позволило приступить к выделен ю и очнст е рецепторе гормонпи з мембран. В пасто»- щее нремя многие рецепторы полу юны е Шмтаточгю гомагеняод фг рме, определены ик коэффициент сел ментацин. мелекуляривн массе, радиус Стокса, степень шлрофобиости и т, д. Рецепторм нес олькик гормонов выделены иысокооч Шенно виде. Удалось показать. что бо ьшинстве случаев гор опальные рецепторы это гликопротеииы. Структура н свобстиа адеинлвгциклаэноа системы. Вши олебст не гор оиа с реоепмзром запускает цепь био«ими«ее«из реакций, прнводящик к «арактерно. у ответу «летки В «вето»шее врем» усгановле о, ч о в большинстве случае первым событие,пронсюзлящнм в клен е посш нзаи оде»стаи» гор о о с нэ рецепторами, »власте» ак ивация или ннгмбнрошнне е бранного фермен а адгнилихциклазы, катал з руюгцего реакцию (с , с, 240).
Открьпие адеиилатц клавы н установлен е ес роли в с«зина е действия гор онп синтагм с именем американского био«и икв 3. Саэерленл», В «онце УО-к — начале 60-к гадов 3. Сеэерленд исследовал меканиз акти вини варе алином н люквгоном глнкогеиолиза (расщеплен я глнка:енэ) в и:тка печени. Он пбнеру. мнл, что эти гормоны непосрелс евино не «зияют на «о шз.«с растор ык ф«рментп« ече н, у ас вующ к л ко с ол эе. во после Бешч .
папт ды З рФ Ф' н нр, + к«куб»пня мембран «лето» печени с глюк«гоном млп а»реп»ликом э присутстшн АТР э среде пояаляетс» термостабильпый иизкомолекулярный фактор, актиаирующий ферме»тати»имй компле с. Э. Сазерленд ндеитифицароэал его кпк циклический адеиоэи«-325'- оиофосфат (сАМР). Затем было аыпснеио, что в мембранном препарате содержится фермект, сиятезируюпмй сАЫР из Атр и паз»а ый Э.
Саэерлеидо еядеиилатш клазойк Как оказались, фер ент присутствует ирак ичес«и эе гсек клеткак к иватиык и и ест универсальное э ачеиие. Пп со»реме«»ым представлениям, стимулируемая гормонамп аасиилатциккаэа -- это мембран«ая система, состоящ«» по мень. шей мере из 3 ииди идуальи н компонентом рецептора, «аталптии«кого «омпонеита и регуляторпык комле«сито одного или»есколькик тапок свяэыэзющик гузик»оные нуклеотиды. Прм аз«и одейс сии гормон» с ре~юпшром разшмцтся ела «на» цепь событий, при одппш» у«сличению игм сци «еи тиююст деншмтциклазы з резулшете сопряжения между кампо«с«тамп здеинлатциклазиой системы. Схематически екаииэм дейст«па «ценила циклазпой систамы представлен па рисунке 13Б. Процесс начинается с »эам одейсг ия гормона с его рецептора, распологкенпы и» а»сшит» стороне «легочной мембр иы. Прм зтшч иидуцируются ~акис изменения а белке-рецепторе,чтоаиприобретает способность заи одейст отать со слецуюшпм «о по»с»том системы М-белком (М).
В «леткак жикотиык обнаружено по крайней мере 2 типа М-белки«, офшесталяюшик сопряжекпе между рецептора и и алсиилатцикл*эой. Од»н э мик, стимулирующий М-бело» (Мэ), акти»пруст эден»лат»як»азу, Другай — имгибмрующпи М-белок (М() — ски- ает ее акти«ность. Об» М-белка состоят из 3 субъедиипц. ц-Субьедииица М, имеет мплекуляриую массу 42 ООΠ— 45 ООО. Р-субъеди» ца — 35ООО, а у-субьединица -- около 5ООО.
о-Субъедиикц» М, имеет молекулярную массу 41 ООО. а Р- и у-субъедпиицы М( очень ало отличаются ог соогаегсткуккцик субъсдмииц Мэ плк иден- тичны им. Из-Белок «за»молсйстауст с рене»торам». актив»~ уюю»м» аде»»латниклазу. йй бело«.— с рсц пторам», ее ингибируюгними. При образо анин тройного компле са гормон -- ренептор - И-белок о.суб един ца П-белка обмениает се»ванный с К-беггком СОР на СТР, При св»змван» СТР с а-суй»единицей Па белок приобретает способность езанмодейстноеать с аталитн»секим «омоо. не»том аденилатннклаэм, и мбраннмм ферментам с молекул»рной 241 Ь»о о с к ро ь бе оз в р р АТР йе гиды 4'Ф цг,г «чз гдгг. пр «а <р . мгг в' р ..137 и а *шш массой около ! 60 ВВЮ н акт инироввт ее, прн агом возрастает скорость сиипза сАМР. Х-Белки обладают ГТФ-анной актиансстъю, гндролиз связанного с ц-субъединнцей СТР до СОР переводит последнюю а неактивное состояние.
и онв теряет связь с аденнлатцнклазай. Смстсма возврашаетсн а неводное состояние, и ц я ее нового запуска» несбкош мо взаимодействие гормона с рец гморем. Ингибироввнне аденилатциюмзм происходит црн вза модействин СТР с Хр нируцнрованным соответствующим горновом и рец втором. Таким образом, взаимодействие гормона с его рецептором индуцирует процесс сонрал енин в аденилатцмклазнои системе, в результате которого актиеность аленилатцнвлаэы возрастаег или снилшется, а в клеткак изменяется содермание сАМ Р. Цн лнческмн аденоэннмоиофосфат выполняет роль уннв реального внутривле'пмног посредника Мауорого мессендмера», по СгзерленлуЦ «мэывая к летке цикл преврвюенми, индушгруемык гор оном.
В чагтностн, цмклический АМР актмвирует сАМР-зависимые про. теинкиназы Эти ферменты переносят термина ьный остаток фосфата АТР на огтатк серяка н треоннна субстратнык белков. Протеинкиназы фосбюр пируют многие бал н, а частносз» гистоны, белки рнбосом, ферменты, транспортные мембранные белки и т п. Цнклмческий АМ Р участвует е реализации бмалогмческого действия большого числа гормонов. д ним нврялу с упомнвавшиммси уле адреналимом и глюкагоном «тносямя: наратгормон, протрогмн, лютроцни, фоллитропнн, «алвцитпния, корти отро ин, р-ме миотропин, серотонмн, азсцресспн н др.
2БЗ сн» 1 Сн» сн, СН» сн, сн, 1 сн, сн* о- 1 1 сн. сн» Н» Н» 1 сн оо — » — о- Ц а сн нд» с сн» с сн 11 сн 1 а .»=.о 1 о. СН» сн. 1 сн-сн о 1 сн» 1 с== О 1 О 1' О сн — сн., 1 он О 1 о сн, ! сн, сн, 1 СН» 1 сн» ! 1 сн» сн. 1 сн 1 СН» 1 сн» СН» сн. СН» СН» сн» сн, 1 сн, 1 сн, 1 сн, 1 сн сн 1 СН» 1 сн ! сн» 1 сн, 1 сн» сн О1» 1. сн В Сн сн„ 4 Сн сн» сн !! СН. С»77 СН» 1 Б»»»о»и»»» »» рОль б» »»» Бе~ н пэптиды > магм и пр: а а 8-6 Ф Фли Р У (ФВЭ14 Ф -4,5-шФ Ф Э ФР ' Р" " Р 3 '"У 'Рю.
~М П~ р~ З3 6 по ег е» роп бонов '1 а Биосинтез гормонов Гормональны» пептиды и белки после Вноси нтеза е клетках эндокрииных гкелез дол ны проникнуть через клеточную мембрану, чтобы аыйтн в русло крови и дост муть соответсзауюшей мишени Однако »сточные ембраны»»ляготся непреолрлиммм бар ером лля свободной дибзфуз и белкон.