Előadás a témában - hormonok - az orvostudományban
4 fő rendszereinek metabolikus szabályozás:
Központi idegrendszeri (a jelátvitel miatt keresztül idegi impulzusok és a neurotranszmitterek); Az endokrin rendszer (hormonkezelt szintetizálódnak a mirigyekben és szállítják a célsejtekhez (A ábra); parakrin és autokrin rendszerek (közreműködésével jelátviteli molekulák a sejtekből szekretálódik az extracelluláris térbe - eikozanoidok, hisztamin, gasztrointesztinális hormonok, citokinek). (ábra B és C)., Az immunrendszer (. specifikus fehérjék - az ellenanyagok, T-receptor fehérje hisztokompatibilitási komplex) Minden a szabályozási szint vannak integrálva, és működnek, mint egy egység.
Az endokrin rendszer vezérli metabolizmus gormonov.Gormony (ókori görög ὁρμάω -. Energizált késztetés) - biológiailag aktív szerves vegyületek, amelyek előállítása a kis mennyiségben az endokrin mirigyekben, hajtjuk humorális anyagcsere szabályozásában, és a különböző kémiai szerkezetű.
Klasszikus hormon számos attribútumok:
Távoli akció - szintézisét a belső elválasztású mirigyek, és a szabályozás a távoli szöveti szelektivitása szigorú hatnak specifikusan rövid hatástartam fellépés nagyon alacsony koncentrációban, ellenőrzése alatt a CNS és szabályozása hatásukat végezzük a legtöbb esetben egy visszajelzést típusú hatás közvetíti receptor fehérje és enzimatikus rendszerek
Szervezése neuro-hormonális szabályozás
Van egy szigorú hierarchia vagy alárendelés hormonok. Szintjének fenntartását hormonok a szervezetben, a legtöbb esetben egy negatív visszacsatolási mechanizmus.
Hormonális jelátvitel membrán receptorokhoz
Információ átvitelére az elsődleges hormon Operation receptoron keresztül. Ezt a jelet átalakítjuk a receptorok változik a koncentráció második messengerek, az úgynevezett másodlagos hírvivők. receptor konjugáció egy effektor rendszer segítségével G -belok. Egy közös mechanizmus, amely által a biológiai hatás valósul folyamat „foszforiláció - defoszforiláció enzimek” Vannak különféle átviteli mechanizmusok hormonális jelek révén membránreceptorok - cikláz, guanilát-cikláz, inozitolfosfatnaya rendszer és mások.
A jel a hormon átalakul koncentráció változásainak a második messengerek - cAMP tsGTF, IP3, DAG, Ca2 +, NO.
A leggyakoribb rendszer átviteli hormonális jelek révén membrán receptorokhoz - cikláz rendszer.
Hormon-receptor komplex társul G - fehérje, amelynek három alegységből (α, β és γ). Hiányában hormon α- alegységet adenilát ciklázt és GTP. Hormon-receptor komplex lehasadását eredményezi, a αGTF βγ dimer. Alegység αGTF aktiválja az adenilát-ciklázt, ami katalizálja a gyűrűs AMP (cAMP). cAMP aktiválja a protein kináz A (PKA), fosforiliruyushuyu enzimek, hogy a változás a sebesség a metabolikus folyamatok. A protein-kinázok különböztetünk A, B, C és mások.
Epinefrint és glukagon hormon keresztül az adenilát-cikláz jelátviteli rendszer aktiválja hormon-TAG-lipáz adipociták. Organizmus történik feszültségen (éhezés, elhúzódó izmos munka, hűtés). Az inzulin gátolja ezt a folyamatot.
ProteinkinazaA foszforilezi TAG-lipáz és aktiválja azt. TAG-lipáz hasítja a triatsilglitserolovzhirnye-savval, a glicerin. Zsírsavak oxidálódnak, és biztosítja a szervezet energia.
Váltó adrenerg jelet. AC - adenilil-cikláz, pKa - a protein kináz A, PKC - protein-kináz C, FLS - a foszfolipáz C, PLA2 - foszfolipáz A2 FLD - foszfolipáz D, PC - foszfatidilkolin, PL - foszfolipidek FC - foszfatidsav, AHC - arachidonsav, PIP2 - fosfatidilinozitolbifosfat , IP3 - inozitol-trifoszfát, DAG - diacilglicerin, Pg - prosztaglandinok, LT - leukotriének.
Az adrenerg receptorok minden típusú végrehajtásához a fellépés révén Gs-fehérjék. α- alegység a fehérje aktiválja az adenilát-ciklázt, amely cAMP-szintézist, a sejt ATP-t és cAMP aktivizálása függő protein-kináz A. βγ-alegységei Gs-protein aktivált Ca2 + csatornát és az L-típusú a Maxi-K + csatorna megnyitása. Hatása alatt a cAMP-függő protein kináz A bekövetkezik fosforilirovaniekinazy miozin könnyű láncokat és megy át inaktív formában, nem foszforilálni képes a miozin könnyű láncokat. Process foszforiláció könnyű láncok megszűnik, és ellazítja a simaizom-sejtek.
Így a béta-2 receptor (jelzett kék) c G-protein (jelölve zöld). Receptorok, kapcsolódik G-fehérjék, nagyon érdekes, ha figyelembe vesszük a építészeti együttesek molekuláris sejt, mint egy remekmű a természet. Ezek az úgynevezett „semispiralnymi”, mert spirálisan csomagolva a sejtmembránban módon a karácsonyi szerpentin és „behatolni” hétszer, felfedve a felszínen a „farok”, hogy el tudja fogadni a jelet, és továbbítja konformációs változásokat az egész molekulában.
G-fehérjék (Eng G-proteinek.) - protein családdal kapcsolatos GTP és járnak, mint egy közvetítő jelátviteli kaszkádok. G-fehérjék hívják így, mert annak szignál mechanizmusa általuk használt helyettesítő GDF (kék) a GTP (zöld), mint a molekuláris funkció „kapcsoló”, hogy ellenőrizzék a celluláris folyamatokat.
G-fehérjék vannak osztva két fő csoportba - heterotrimer ( „nagy”) és a „kis”. Heterotrimer G-fehérjék - bíró fehérjék álló kvaterner szerkezete három alegységből: az alfa (α), béta (β) és gamma (γ). Kis G-proteinek - olyan fehérjék egyetlen polipeptidláncból, ezek molekulatömege 20-25 kDa, és supersemeystvuRas kis GTP. Az egyetlen polipeptid-lánc, amely homológ a α-alegységét a heterotrimer G-fehérjék. Mindkét csoport a G-fehérjék részt vevő sejten belüli jelátvitelt.
A ciklikus adenozin-monofoszfát (ciklikus AMP, tsAMF, cAMP) - ATP-származék, teljesítő szerepet a szervezetben második messenger, használt intracelluláris jel terjedési bizonyos hormonok (például glukagon vagy epinefrin), amely nem halad át a sejtmembránon.
Mindegyik hormonális jelzőrendszerek megfelel annak a speciális osztálya a protein-kinázok
A aktivitását protein kináz A típusú szabályozott cAMP proteinkinazyG - cGMP. Ca2 + - kalmodulinzavisimyeproteinkinazy ellenőrzése alatt a koncentráció Ca2 +. A protein-kináz C-típusú szabályozott DAG. Szintjének növelése minden második messenger aktiváláshoz vezet egy bizonyos osztálya a protein-kinázok. Néha alegység membrán receptorhoz rendelkeznek enzimaktivitást. Például: tirozinovayaproteinkinaza inzulin receptor, amelynek aktivitása szabályozza hormon.
Az inzulin hatása a célsejtekre után kezdődik való kötődése membrán receptorokhoz, az intracelluláris domén a receptor tirozin-kináz aktivitást.
Tirozinkinazazapuskaet feldolgozza intracelluláris fehérjék foszforilációját. Ez akkor fordul elő, amikor a receptor autofoszforilációjára vezet megnövekedett elsődleges jel. Az inzulin-receptor komplex okozhat a foszfolipáz C aktiválását, generációs második messengerek diacilglicerin és az inozit-trifoszfát, aktiválódását a protein-kináz C, a cAMP gátlása. Különösen több másodlagos hírvivő rendszerek magyarázza a sokszínűség és a különbségek az inzulin hatását a különböző szövetekben.
Egy másik rendszer - guanilátcikláz messendzherskaya rendszer.
A citoplazmatikus domén a receptor aktivitással bír guanilát-cikláz (hem-tartalmú enzim). TsGTF molekulák aktiválhatja ioncsatornák iliproteinkinazuG foszforilált enzimek. cGMP szabályozza a vízcsere és ion transzport a vesében és a belekben, és a szívizom relaxációt szolgálja jelet.
Hormonális jelátvitel a NO
Inozitolfosfatnaya rendszer.
Kötődése a hormon receptor változást okoz a receptor konformáció. Disszociációja a G-fehérje és a GDP helyébe GTP. Szegregált α-alegység kötött GTP molekulát szerez az affinitása a foszfolipáz C alatt az intézkedés a foszfolipáz C hidrolízise a lipid membrán foszfatidilinozitol 4,5-biszfoszfát (FIF2) és a kialakulása inozit-1,4,5-trifoszfát (IP3), és diacil-glicerinné (DAG). DAG részt vesz az aktiválási a protein kináz C enzimet (PKC). Inozit-1,4,5-trifoszfát (IP3) hozzákapcsolódik a specifikus központok Ca2 + -csatorna-ER membrán, ez vezet a változások a fehérje konformációját és megnyitása a csatorna - Ca2 + belép a citoszolba. Hiányában IP3 a citoszolban zárt csatornán.