cikláz rendszer

előző ◈ a következő

cikláz rendszer

Home | Rólunk | visszacsatolás

Az általános tulajdonságai hormonok

A hormonok - a biológiailag aktív anyagok, amelyek szintetizált kis mennyiségben sejtekben spetsializirovannnyh endokrin rendszer és ezen keresztül a keringő folyadékot (például vért) szállított a célsejtekbe, ahol fejtik ki szabályozási intézkedéseket.

Hormonok, mint más jelátviteli molekulák van néhány közös tulajdonságokkal.

  1. mentesülnek a termelő sejtek az extracelluláris térbe;
  2. Ezek nem szerkezeti elemek a sejtek, és nem használják energiaforrásként;
  3. képes specifikusan kölcsönhatásba rendelkező sejteket hormon receptorai;
  4. rendelkeznek nagyon magas a biológiai aktivitása - hatékonyan sejtekre hatnak nagyon alacsony koncentrációban (mintegy 10-6-10-11 mól / l).

A hatásmechanizmusa hormonok

Hormonok befolyásolják a megcélzott sejtek.

Célsejtek - egy sejtet, amely specifikusan kölcsönhatásba lépnek hormonok révén speciális receptor proteinek. Ezek a receptor-proteinek találhatók a külső sejtmembránon vagy a citoplazmában, vagy nukleáris membránon és más sejtszervecskéket.

A biokémiai mechanizmusok jelátviteli a hormon a megcélzott sejt.

Bármilyen fehérje-receptor áll legalább két domént (helyek), amelyek két funkciója van:

  1. felismerés hormon;
  2. konvertáló és továbbítjuk a kapott jelet a sejt belsejébe.

Hogyan receptor fehérje felismeri a hormon molekula, amely együtt tud működni?

Az egyik domén-receptor fehérje tartalmaz egy régiót bármelyikével komplementer részei a jelátvivő molekulának. A kötődés a receptor a jelátvivő molekula hasonló a folyamat kialakulásának az enzim-szubsztrát komplex határozza meg a nagyságát és affinitási állandókat.

Háromféle betegség.

  1. Kapcsolatban áll a kudarc receptor protein szintézist.
  2. Változásaival kapcsolatos receptor szerkezet - genetikai hibák.
  3. Kapcsolódó fehérjék blokkolásával receptor antitestek.

A hatásmechanizmusa hormonoknak a megcélzott sejt.

Attól függően, hogy a szerkezet a hormon két típusú interakciókat. Ha a lipofil molekula egy hormon, (például, szteroid hormonok), ez képes áthatolni a külső réteg a lipid membrán a célsejtek. Ha a molekula nagy vagy poláris, lehetetlen behatolni a sejtbe. Ezért lipofil hormon receptorok belül van a célsejtek, valamint a hidrofil - receptorok megtalálhatók a külső membrán.

A celluláris válasz hormonális jeleket esetében hidrofil ható molekulák intracelluláris szignál transzdukciós mechanizmust. Jön nevű anyag másodlagos hírvivők. Molecule hormonok nagyon változatos formában, és a „második messenger” - nem.

jelátvitel megbízhatóságát egy nagyon nagy affinitással a hormon a receptorához fehérje.

Melyek a mediátorok, amelyek részt vesznek a sejten belüli jelátviteli humorális?

Ez a ciklikus nukleotidok (cAMP és cGMP), inozit-trifoszfát, a kalcium-kötő fehérje - kalmodulin, kalcium-ionokat, enzimek részt vesz a szintézis a ciklikus nukleotidok, valamint a fehérje - fehérje foszforiláció enzimek. Ezeket az anyagokat szabályozásában vesz részt a tevékenység egyes enzimrendszerek a megcélzott sejtek.

Nézzük meg részletesebben a hatásmechanizmusa hormonok és a sejten belüli mediátor.

Két fő jelátvitel módszerrel a célsejteket jelátviteli molekulák membrán hatásmechanizmusa:

  1. cikláz (vagy a guanilát-cikláz) rendszer;
  2. foszfoinozitol mechanizmus.

Fő komponensek: membránfehérje receptor, a G-protein-adenilát-cikláz enzimet, guanozin-trifoszfát, protein-kináz.

Továbbá, a normális működését a adenilátcikláz rendszer ATP-t igényel.

Protein-receptor, a G-fehérje, amelyek mellett elrendezett és GTP enzim (adenilát-cikláz) vannak beágyazva a sejtmembránban.

Amíg az intézkedés a hormon, ezen alkatrészek mindegyike dissotsiirovannnom állapotban, és miután a kialakulása egy jelző molekula komplexált receptor fehérje konformációs változások jelennek G-protein. Ennek eredményeként, az egyik alegységet a G-protein megszerzi a képességét, hogy kötődni GTP.

Komplex „a G-fehérjéhez-GTP” aktiválja az adenilát-ciklázt. Az adenilát-cikláz kezd aktívan átalakítani az ATP-molekula a c-AMP.

c-AMP képes aktiválni specifikus enzimek - protein-kinázok, hogy foszforilezését katalizálják különböző fehérjék reakciók részvételével ATP. Ebben a részben a fehérje molekula maradéka foszforsav. A fő E folyamat eredményeként a változás foszforilációja a foszforilált fehérje aktivitását. A különböző típusú sejtek a foszforilációját aktiválása adenilát-cikláz rendszer kitéve fehérjéket különböző funkcionális aktivitással. Például, lehet, hogy az enzimek, a nukleáris fehérjék, membrán fehérjék. Ennek eredményeként a reakció a proteinek foszforilezésének válhat funkcionálisan aktív vagy inaktív.

Az ilyen eljárások változásához vezetnek majd a biokémiai folyamatok sebességét a célsejtben.

Az adenilát cikláz aktiválása sisttemy tart egy nagyon rövid idő alatt, mivel a G-protein kötődés után az adenilát-ciklázhoz kezd mutatnak GTPáz aktivitását. Miután GTP hidrolízis G-protein visszanyeri konformációját, és megszűnik, hogy aktiválja az adenilil-cikláz. Ennek eredményeként, akkor leállítja a cAMP képződését választ.

Továbbá a résztvevők adenilát-cikláz rendszert bizonyos célsejtek receptorral kapcsolódó fehérjék G-fehérjék, amelyek miatt gátolja az adenilát-ciklázt. Ebben a komplex „GTP-G-fehérje” gátolja az adenilát-ciklázt.

Amikor leállítja a cAMP képződését foszforiláció reakciók a cella nem áll le azonnal: míg továbbra is fennállnak molekula cAMP - továbbra is a folyamat a protein kinázok. Ahhoz, hogy megszünteti a cAMP a sejtekben van egy speciális enzim - foszfodiészteráz, amely katalizálja a hidrolízist a 3”, 5'-ciklikus-AMP, hogy AMP.

Egyes anyagok gátló hatású a foszfodiészteráz (például, alkaloid koffein, teofillin), hozzájárul a fenntartása és koncentrációjának növelése ciklikus-AMP sejtekben. Befolyása alatt ezeknek az anyagoknak a testhossza aktiválása adenilátcikiáz rendszer nagyobb lesz, azaz a. E. Enhanced a hormonok hatását.

Emellett adenilil-cikláz vagy a guanilát-cikláz rendszer is van információ átviteli mechanizmus belsejében a célsejteket inozit-trifoszfát és kalcium-ionok.

Az inozit-trifoszfát - olyan anyag, amely származó komplex lipid - inozitol. Ez eredményeként jött létre a speciális enzim - foszfolipáz „C”, amely aktiválódik eredményeként konformációs változások a membrán fehérje-receptor intracelluláris domént.

Ez az enzim hidrolizálja a foszfoészter kötés egy molekulában foszfatidil-inozitol-4,5-bifoszfát, és a kapott képződött diacilglicerin és az inozit-trifoszfát.

Ismeretes, hogy a kialakulását diacilglicerin és az inozit-trifoszfát növeli a kalciumion koncentráció a sejt belsejében. Ez vezet az aktiválását számos kalcium-dependens proteinek sejten belüli, beleértve az aktivált protein-kináz különböző. Itt is, mint az adenilát-cikláz aktiválását rendszer egy jelátviteli színpad intracelluláris fehérje foszforilezés, ami egy fiziológiai válasz a sejt a a hormonok hatását.

A foszfoinozitid jelátviteli mechanizmus a célsejt részt speciális kalcium-kötő fehérje - kalmodulin. Ez a kis molekulatömegű fehérje (17 kDa), 30% álló negatív töltésű aminosavak (Glu, Asp), és így képesek aktívan kötődnek Ca + 2. Egy kalmodulin molekulának négy kalcium kötőhelyek. Reakció után a Ca + 2 mennek konformációs változásokat kalmodulin-molekula és a komplex „Ca + 2-kalmodulin” válik, amely képes szabályozni a tevékenység (allosztérikusan gátolják vagy aktiválják) Számos enzim - az adenilil-cikláz, foszfodiészteráz, Ca + 2, Mg + 2-ATPáz és a különböző protein-kinázok.

A különböző sejtek hatására a komplex „Ca + 2-kalmodulin” a izoenzimjeinek ugyanazon enzim (például, adenilát-cikláz a különböző típusú) bizonyos esetekben van aktiválást, és mások - gátlása a cAMP képződés reakció. Ezek a különböző hatások fordulnak elő, mivel alloszterikus központok izozimek közé tartoznak a különböző aminosav gyökök és ezek reakció az intézkedés a komplex Ca + 2-kalmodulin változik.

Így, mint egy „második messenger” jelek átvitelére hormonok a megcélzott sejtek lehetnek:

  1. ciklikus nukleotidok (cAMP és cGMP);
  2. Ca ionok;
  3. komplex "Ca-kalmodulin";
  4. diacilglicerol;
  5. inozitol-trifoszfát.

információcsere mechanizmusok hormonok megcélzott sejtekbe ezek a közvetítők vannak közös vonásaik:

  1. egy jelátviteli szakaszban fehérje foszforilezés;
  2. megszűnése aktiválás történik eredményeként speciális mechanizmusok által kezdeményezett résztvevői folyamatok - vannak mechanizmusok negatív visszacsatolás.

A hormonok olyan nagy humorális szabályozók fiziológiai funkciót, és ma már jól ismertek azok tulajdonságait, a bioszintetikus folyamatok és hatásmechanizmusa.

Kapcsolódó cikkek

előző ◈ a következő