Механизм действия гормонов через рецепторы, обладающие ферментативной активностью

Гормоны, у которых рецепторы находятся на поверхности клетки, в нее не проникают, а действуют через вторых посредников.

Второй посредник - цГМФ.

Рецептор состоит из двух частей:

• наружная - для соединения с гормоном

• цитоплазматическая - обладает ферментативной активностью.

1. Рецептор пронизывает мембрану. Внутренняя часть обладает гуанилатциклазной активностью.

2. При присоединении гормона меняется конформация ферментативной части, и гуанилатциклаза (ГЦ) активируется. Она превращает сотни ГТФ в цГМФ (усиление сигнала).

3. В цитоплазме в неактивном виде находится протеинкиназа G, которая в неактивном виде состоит из 2 субъединиц, соединенных вместе в неактивном виде.

4. Присоединяя к себе 4 молекулы цГМФ, протеинкиназа G активируется.

5. Она активирует имеющиеся ферменты путем фосфорилирования или дефосфорилирования за счет концевой группы АТФ.

6. В некоторых клетках находится цитоплазматическая ГЦ, которая имеет в своем составе гем.

7. Она может активироваться оксидом азота (NO) эндотелия кровеносных сосудов и обладает расслабляющим эффектом.

8. NO взаимодействует с железом гема. В результате ГЦ активируется и превращает ГТФ в сотни цГМФ.

Вопрос №143.

Ионы кальция как вторые посредники. Каскад ионов Са²⁺.

Са²⁺ как второй посредник

Гормоны, у которых рецепторы находятся на поверхности клетки, в нее не проникают, а действуют через вторых посредников.

Использование Са²⁺ как второго посредника возможно благодаря тому, что в цитоплазме может повышаться его концентрация.

1. В цитоплазме концентрация Са²⁺ в норме 10^-7 моль, а снаружи – 10^-5. Под воздействием каких-либо факторов (химических – гормоны, или электрических – потенциал-зависимые Са²⁺-каналы) в мембранах открываются специальные Са²⁺-каналы, через которые Са²⁺ поступает в цитоплазму. Следовательно, его концентрация в цитоплазме повышается.

2. В цитоплазме Са²⁺ оказывает несколько эффектов: может связываться со специфическим белком кальмодулином (Ка) (связывающим 4 Са²⁺), который может менять свою конформацию и…

3. Активировать Са²⁺-кальмодулин-зависимую протеинкиназу (Са²⁺/КаПК).

4. Са²⁺/КаПК может активировать ферменты путем фосфорилирования или дефосфорилирования за счет концевой группы АТФ.

5. Са²⁺ может связываться с другими цитоплазматическими белками-ферментами (тропонин, пируваткиназа, амилаза).

6. Небольшое количество Са²⁺ связывается со специфическими цитоплазматическими белками для депонирования.

Вопрос №144

Инозитол-3-фосфат как вторичный посредник.

Механизм действия через липиды мембран

Гормоны, у которых рецепторы находятся на поверхности клетки, в нее не проникают, а действуют через вторых посредников.

Участвуют два посредника - ИФ₃ (инозитолтрифосфат) и ДАГ (дтацилглицерол), которые образуются из фосфолипидов мембран (ФИФ₂ - фосфатидилинозитол-4,5-бифосфат).

1. Вторые посредники образуются через 3 встроенных в мембрану белков:

• белок-рецептор

• G-белок

• фосфолипаза С

2. Гормон соединяется с рецептором менее 1 с и называется первичным вестником сигнала. Образуется гормон-рецепторный комплекс, при этом меняется конформация интегральной части рецептора, и эти изменения передаются на G-белок.

3. У G-белка отщепляется ГДФ и присоединяется ГТФ. В результате G-белок активируется, сродство α-ГТФ к β и γ ослабевает, она отделяется от них.

4. α-ГТФ перемещается по мембране (латеральная диффузия), активирует фосфолипазу С, которая расщепляет ФИФ₂ на ИФ₃ и ДАГ.

5. ИФ₃ гидрофилен и выходит из мембраны в цитоплазму.

6. ИФ₃ стимулирует выход Са²⁺ из внутриклеточных депо.

7. Са²⁺ может взаимодействовать с кальмодулином (см. кальмодулиновый каскад).

8. Са²⁺ может взаимодействовать с цитоплазматическими белками.

9. Са²⁺ может активировать протеинкиназу С, которая в неактивном виде находится в цитоплазме.

10. Протеинкиназа С соединяется с Са²⁺ и подходит к мембране в место,...

11. где находится фосфолипид фосфатидилсерин.

12. Этот фосфолипид узнает второй посредник ДАГ и соединяется с ним.

13. В этом комплексе протеинкиназа С активируется.

14. Она активирует ферменты путем фосфорилирования за счет АТФ.