Прогестерон клетки мишени — Рецепторы гормонов, клетки-мишени

Автор: | 20.05.2021

Прогестерон клетки мишени

Рецепторы гормонов, клетки-мишени. Чувствительность клетки к гормонам.

Рецепторы – это вещества белковой природы, имеющие большое сродство к соответствующему гормону, и «переводящие принятые от гормонов сигналы на язык внутриклеточного метаболизма». Локализация рецепторов различ­на. Они могут располагаться на плазматической мембране или могут находиться внутри клеток — в цитоплазме, в ядре, на мембранах органоидов клеток.

Клетки, имеющие рецепторы опре­деленного гормона, называются клетками-мишенями, или гормон-зависимыми клетками. Ткани, в которых есть рецепторы, называются тканями-мишенями.

Все рецепторы, как для белково-пептидных гормонов, так и для стероидных, содержат, по меньшей мере, 2 функциональных участка: узнающий участок, с которым связывается гормон, и участок, генерирующий сигнал и изменяющий внутриклеточные функции. Передача гормонального сигнала (трансдукция сигнала) происходит по 3 путям: — при помощи вторичных посредников (мессенджеров), таких как ц.АМФ, ц.ГМФ, инозитолтрифосфат и (или) ионы кальция, тирозинкиназный каскад. Эти гормоны увеличивают активность внутриклеточных ферментов, модифицируя их молекулы.

-образуя гормон-рецепторный комплекс, который является фактором, регулирующим экспрессию генов.

— гормон может оказывать непосредственное действие на проницаемость мембран, увеличивая концетрацию субстратов, вследствие чего активность внутриклеточных ферментов увеличивается.

Рецепторы, находящиеся на плазматической мембране, имеют 3 участка – 1) узнающий, или лигандсвязывающий; 2) сопрягающий, трансмембранный; 3) каталитический.

Многие гормоны, взаимодействующие с рецепторами, расположенными на плазматической мембране, после образования гормон-рецепторного комплекса (Го-R) подвергаются процессу интернализации – эндоцитозу (транслокации), или погружению внутрь клетки (Го-R) посредством образования эндосом (рецептосом). При погружении (Го-R) внутрь клетки происходит диссоциация этого комплекса и деградация гормона. Высвободившийся рецептор возвращается на клеточную мембрану или расщепляется. В период функционирования рецептора он успевает осуществить от 50–150 таких «челночных» циклов, такой процесс называется рециклирование. Во время эндоцитоза (Го-R) происходит снижение чувствительности клетки к гормону в результате уменьшения количества работающих рецепторов на клеточной мембране.

Стероидные и тироидные гормоны имеют рецепторы в цитоплазме или ядре.

Т.о., биологическое действие гормона зависит не только от его содержания в крови, но и от количества и функционального состояния рецепторов, а также от уровня функционирования пострецепторного механизма. Количество клеточных рецепторов, как и других компонентов клетки, постоянно изменяется, отражая процессы их синтеза и распада. Основная роль в регуляции количества рецепторов принадлежит гормонам. Имеется обратная зависимость между уровнем гормонов в межклеточной жидкости и количеством рецепторов клетки. Чувствительность органа или клетки к гормону зависит от плотности расположения рецепторов. В большин­стве клеток плотность рецепторов для многих гормонов рав­на от 500 до 30000, для инсулина — 50000. Для получения наибольшего эффекта действия гормону достаточно связаться с 2—10% рецепторов от их общего количества. Чем больше концентрация гормонов в крови, тем меньше становится количество сво­бодных рецепторов и, наоборот, число свободных рецепторов резко возрастает, если концентрация гормонов резко умень­шается. При повышенном содержании в крови гормонов усиливается синтез их рецепторов. При высокой кон­центрации рецепторов они объединяются в кластеры («пакеты рецепторов») и в таком виде теряют способность к соединению с гормонами. Такие пакеты рецепторов воспринимаются лизосомами как чужеродные тела и лизируются, или к ним вырабатыва­ются антитела. В результате клетка перестает воспринимать регуляторный сигнал того или иного гормона. Это явление обуславливает стадию истощения при дли­тельной гиперфункции какой-либо железы и утрату эффекта от длительного применения больших доз гормона. Некоторые гормоны могут влиять на количество не только «собственных» рецепторов, но и рецепторов к другим гормонам. Так, прогестерон уменьшает, а эстрогены увеличивают количество рецепторов одновременно и к эстрогенам, и к прогестерону.

Т.о., снижение чувствительности клетки к гормонам может быть обусловлено следующими механизмами:

— уменьшением сродства рецептора к гормону вследствие влияния других гормонов и (Го-R);

— снижением количества функционирующих рецепторов в результате их интернализации или высвобождения из мембраны во внеклеточную среду;

— инактивацией рецептора вследствие конформационных изменений;

— разрушением рецепторов путем повышения активности протеаз или деградацией (Го-R) под влиянием ферментов лизосом;

— угнетением синтеза новых рецепторов;

— наличием антагонистов гормонов, которые конкурируют за связь с рецептором.

Механизмы действия гормонов на клетки-мишени

В зависимости от строения гормона существуют два типа взаимодействия. Если молекула гормона липофильна, (например, стероидные гормоны), то она может проникать через липидный слой наружной мембраны клеток-мишеней. Если молекула имеет большие размеры или является полярной, то ее проникновение внутрь клетки невозможно. Поэтому для липофильных гормонов рецепторы находятся внутри клеток-мишеней, а для гидрофильных — рецепторы находятся в наружной мембране.

Для получения клеточного ответа на гормональный сигнал в случае гидрофильных молекул действует внутриклеточный механизм передачи сигнала. Это происходит с участием веществ, которых называют вторыми посредниками. Молекулы гормонов очень разнообразны по форме, а «вторые посредники» — нет.

Надежность передачи сигнала обеспечивает очень высокое сродство гормона к своему белку-рецептору.

Посредники, которые участвуют во внутриклеточной передаче гуморальных сигналов: циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ), инозитолтрифосфат, кальций-связывающий белок — кальмодулин, ионы кальция, ферменты, участвующие в синтезе циклических нуклеотидов, а также протеинкиназы — ферменты фосфорилирования белков. Все эти вещества участвуют в регуляции активности отдельных ферментных систем в клетках-мишенях.

Существует два главных способа передачи сигнала в клетки-мишени от сигнальных молекул с мембранным механизмом действия:

-аденилатциклазная (или гуанилатциклазная) системы;

Система циклазная – это система, состоящая из содержащихся в клетке аденозинциклофосфата, аденилатциклазы и фосфодиэстеразы, регулирующая проницаемость клеточных мембран, участвует в регуляции многих обменных процессов живой клетки, опосредует действие некоторых гормонов. То есть роль циклазной системы заключается в том, что они являются вторыми посредниками в механизме действия гормонов.

Система «аденилатциклаза — цАМФ». Мембраны фермент аденилатциклаза может находиться в двух формах — активированной и неактивированной. Активация аденилатциклазы происходит под влиянием гормон-рецепторного комплекса, образование которого приводит к связыванию гуанилового нуклеотида (ГТФ) с особым регуляторным стимулирующим белком (GS-белок), после чего GS-белок вызывает присоединение магния к аденилатциклазе и ее активацию. Так действуют активизирующие аденилатциклазу гормоны глюкагон, тиреотропин, паратирин, вазопрессин, гонадотропин и др. Некоторые гормоны, напротив, подавляют аденилатциклазу (соматостатин, ангиотензин-П и др.).

Под влиянием аденилатциклазы из АТФ синтезируется цАМФ, вызывающий активацию протеинкиназ в цитоплазме клетки, обеспечивающих фосфорилирование многочисленных внутриклеточных белков. Это изменяет проницаемость мембран, т.е. вызывает типичные для гормона метаболические и, соответственно, функциональные сдвиги. Внутриклеточные эффекты цАМФ проявляются также во влиянии на процессы пролиферации, дифференцировки, на доступность мембранных рецепторных белков молекулам гормонов.

Система «гуанилатциклаза — цГМФ». Активация мембранной гуанилатциклазы происходит не под непосредственным влиянием гормон-рецепторного комплекса, а опосредованно через ионизированный кальций и оксидантные системы мембран. Так реализуют свои эффекты натрийуретический гормон предсердий — атриопептид, тканевой гормон сосудистой стенки. В большинстве тканей биохимические и физиологические эффекты цАМФ и цГМФ противоположны. Примерами могут служить стимуляция сокращений сердца под влиянием цАМФ и торможение их цГМФ, стимуляция сокращений гладких мышц кишечника цГМФ и подавление цАМФ.

Кроме аденилатциклазной или гуанилатциклазной систем существует также механизм передачи информации внутри клетки-мишени с участием ионов кальция и инозитолтрифосфата.

В разных клетках при воздействии комплекса «Са+2-кальмодулин» на изоферменты одного и того же фермента (например, на аденилатциклазу разного типа) в одних случаях наблюдается активация, а в других — ингибирование реакции образования цАМФ. Такие различные эффекты происходят потому, что аллостерические центры изоферментов могут включать в себя различные радикалы аминокислот и их реакция на действие комплекса Са+2-кальмодулин будет отличаться.

Таким образом, в роли «вторых посредников» для передачи сигналов от гормонов в клетках-мишенях могут быть циклические нуклеотиды (ц-АМФ и ц-ГМФ), ионы Са, комплекс «Са-кальмодулин», диацилглицерин, инозитолтрифосфат.

Механизмы действия гормонов на клетки-мишени

В зависимости от строения гормона существуют два типа взаимодействия. Если молекула гормона липофильна, (например, стероидные гормоны), то она может проникать через липидный слой наружной мембраны клеток-мишеней. Если молекула имеет большие размеры или является полярной, то ее проникновение внутрь клетки невозможно. Поэтому для липофильных гормонов рецепторы находятся внутри клеток-мишеней, а для гидрофильных — рецепторы находятся в наружной мембране.

Для получения клеточного ответа на гормональный сигнал в случае гидрофильных молекул действует внутриклеточный механизм передачи сигнала. Это происходит с участием веществ, которых называют вторыми посредниками. Молекулы гормонов очень разнообразны по форме, а «вторые посредники» — нет.

Надежность передачи сигнала обеспечивает очень высокое сродство гормона к своему белку-рецептору.

Что такое посредники, которые участвуют во внутриклеточной передаче гуморальных сигналов?Это циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ), инозитолтрифосфат, кальций связывающий белок — кальмодулин, ионы кальция, ферменты, участвующие в синтезе циклических нуклеотидов, а также протеинкиназы — ферменты фосфорилирования белков. Все эти вещества участвуют в регуляции активности отдельных ферментных систем в клетках-мишенях.Разберем более подробно механизмы действия гормонов и внутриклеточных посредников

Прогестерон клетки мишени

Три класса гормонов по химическому строению: 1) белково-пептидные — гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной, паращитовидной желез и один из гормонов щитовидной железы; 2) производные аминокислот — амины, синтезируемые в мозговом слое надпочечников и в эпифизе, а также йодсодержащие гормоны щитовидной железы; 3) стероидные, синтезируемые в коре надпочечников и в половых железах. По количеству углеродных атомов стероиды отличаются друг от друга: С21 — гормоны коры надпочечников и прогестерон; С19 — мужские половые гормоны — андрогены и тестостерон; С18 — женские половые гормоны — эстрогены. Общее для всех стероидов — наличие стеранового ядра. В результате передачи гормонального сигнала в клетке-мишени происходит включение или выключение клеточных реакций, обеспечивающих клеточный ответ.

Эффекты в клетках-мишенях под влиянием гормонов: 1) изменение скорости биосинтеза отдельных белков (в том числе белков-ферментов); 2) изменение активности уже существующих ферментов; 3) изменение проницаемости мембран в клетках-мишенях для отдельных веществ или ионов (например, для Са^+2). Гормон взаимодействует с клеткой-мишенью только при наличии специального белка-рецептора. Связывание гормона с рецептором зависит от физико-химических параметров среды — рН и концентрации различных ионов. Особое значение имеет количество молекул белка-рецептора на наружной мембране или внутри клетки-мишени. Оно изменяется в зависимости от физиологического состояния организма, при заболеваниях или под влиянием лекарственных средств, т.е. при разных условиях реакция клетки-мишени на действие гормона будет различной. Разные гормоны обладают различными физико-химическими свойствами, и от этого зависит местонахождение рецепторов для определенных гормонов.

Два механизма взаимодействия гормонов с клетками-мишенями: 1) мембранный — гормон связывается с рецептором на поверхности наружной мембраны клетки-мишени; 2) внутриклеточный — рецептор для гормона находится внутри клетки, т.е. в цитоплазме или на внутриклеточных мембранах.

Гормоны, обладающие мембранным механизмом действия: все белковые и пептидные гормоны; амины (адреналин, норадреналин).

Гормоны, обладающие внутриклеточным механизмом действия: стероидные гормоны; производные аминокислот — тироксин и трийодтиронин. Передача гормонального сигнала на клеточные структуры происходит по одному из механизмов. Через аденилатциклазную систему или с участием Са^2+ и фосфоинозитидов действуют все гормоны с мембранным механизмом действия. Однако стероидные гормоны с внутриклеточным механизмом действия, которые обычно регулируют скорость биосинтеза белков и имеют рецептор на поверхности ядра клетки-мишени, не нуждаются в дополнительных посредниках в клетке.

Похожие вопросы

  • Биохимия — Структурагормонов. Эффектывклеткахмишенях.
    Структурагормонов. Эффектывклеткахмишеняхподвлияниемгормонов. Три класса гормонов по химическому строению: 1) белково-пептидные — гормоны гипоталамуса, гипофиза, поджелудочной, паращитовидной желез и один из гормонов щитовидной железы; 2).
  • Биохимия — Общие свойства и механизмы действиягормонов
    Эффектывклеткахмишеняхподвлияниемгормонов.
    Три типа эндокринных нарушений: — недостаточность синтеза белков-рецепторов; — изменение структуры рецептора — генетические дефекты
  • Биохимия — Биосинтез и секреция белково-пептидных гормонов
    Эффектывклеткахмишеняхподвлияниемгормонов.
    На ее N-конце находится лидерная структура, или сигнальная последовательность (пре-), которая представлена гидрофобными радикалами и нужна для прохождения этой молекулы от рибосом через липидные слои.
  • Шпаргалки по биохимии
    Структурагормонов. Эффектывклеткахмишеняхподвлияниемгормонов.
  • Физиология — Свойства гормонов, механизм их действия.
    Биосинтез гормонов – цепь биохимический реакций, которые формируют структуругормональной мол.
    Гормоны функционируют как химические посредники, переносящие информацию или сигнал в определенное место – клеткумишень, которая имеет.
  • Биохимия — Тестостерон и другие андрогены
    Механизм действия. Гонадотропные гормоны ЛГ и ФСГ связываются с рецепторами на мембранах своих клетокмишеней в яичниках и яичках, в результате
    Образующийся цАМФ активирует протеинкиназу, ко-торая фосфорилирует белки, опосредующие эффекты ЛГ и ФСГ.
  • Биохимия — В щитовидной железе синтезиру¬ются гормоны.
    Механизм действия и биологические функции йодтиронинов. Клеткимишени йодтиронинов имеют 2 типа рецепторов к этим гормонам. Основные эффекты йодтирони-нов — результат их взаимодействия с высокоспецифичными ре-цепторами.
  • Биохимия — Секреция и транспорт гормонов. Катаболизм гормонов
    Синтезированные гормоны накапливаются в секреторных гранулах. Под действием нервных импульсов или подвлиянием сигналов из.
    В процессе образования белковых и пептидных гормоноввклетках эндокринных желез происходит о.
  • Токсикология — ТОКСИКОДИНАМИКА
    Любая клетка, ткань, орган содержат огромное количество потенциальных рецепторов (структурмишеней) различных типов (“запускающих” различные биологические реакции), с которыми могут вступить во взаимодействие химические вещества.
  • Физиология — Гуморальная регуляция деятельности сердца.
    Тироксин (гормон щитовидной железы) усиливает работу сердца.
    Глюкагон повышает уровень глюкозы в крови за счет расщепления гликогена, приводя к положительному инотропному эффекту.
    Нервный механизм возникает в гладкомышечных клетках сосудов подвлиянием.

найдено похожих страниц:10

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *