Строение гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата

Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина и аспарагина.

Схема строения протеогликанов межклеточного вещества

По функции протеогликаны особенно значимы для межклеточного пространства, особенно соединительной ткани, в которое погружены коллагеновые волокна. При помощи электронной микроскопии выяснено, что они имеют древовидную структуру. Молекулы гликанов весьма гидрофильны, создают сетчатый желеподобный матрикс и заполняют пространство между клетками, являясь преградой для крупных молекул и микроорганизмов.

1.3.Стероидные гормоны.

Стероидные гормоны - один из главных классов гормональных соединений всех видов позвоночных и многих видов беспозвоночных животных. Они являются регуляторами фундаментальных процессов жизнедеятельности многоклеточного организма - координированного роста, дифференцировки, размножения, адаптации, поведения [ Хартман Э., 1972 ].

Действие стероидных гормонов на клетки-мишени осуществляется, главным образом, на уровне регуляции транскрипции генов. Оно опосредуется образованием комплекса гормона со специфическим регуляторным белком - рецептором, узнающим определенные участки ДНК в генах, регулируемых данным гормоном. Таким образом, рецепторы всех стероидных гормонов - лиганд-зависимые факторы транскрипции. Для них характерно значительное сходство аминокислотных последовательностей, идентичная доменная структура и сходный механизм действия. Вместе с близкими им рецепторами тиреоидных гормонов они объединяются в семейство рецепторов стероидных/тиреоидных гормонов, которое входит в более обширное надсемейство регуляторных белков - ядерных рецепторов [ Mangelsford D.J. et al., 1995 ].

Стероидные гормоны синтезируются из холестерина, в основном, в коре надпочечников, тестикулах, яичниках и плаценте; однако, каждая ткань, продуцирующая стероиды, имеет свой собственный характерный профиль продуктов секреции.

Подобно надпочечникам, половые железы продуцируют довольно много стероидов, но лишь некоторые из них обладают гормональной активностью. Образование этих гормонов строго регулируется с помощью петли обратной связи, включающей в себя гипофиз и гипоталамус. Действие половых гормонов опосредовано ядерными механизмами, подобными тем, которые используются кортикостероидами.

Стероидные соединения плохо растворяются в воде и хорошо в органических растворителях и растительных маслах. Все стероидные гормоны благодаря липофильности относительно легко проникают через плазматические липопротеидные мембраны и поэтому могут свободно секретироваться клетками стероидогенных эндокринных желез и входить внутрь реагирующих клеток.

многие общие названия стероидов базируются на структурных характеристиках различных специфических атомов углерода в молекуле стероидов. Например, 17-оксипрогестерон отличается от прогестерона тем, что он содержит гидроксильный радикал у углерода в 17-положении. Кроме того, название многих ферментативных реакций, участвующих в биосинтезе стероидных гормонов, основывается на номенклатуре нумерации углеводов. Реакция 21- гидроксилирования, например, вводит гидроксильную группу в стероидное ядро в 21 положении

стероиды характеризуются трехмерной пространственной конфигурацией, особенности которой оказывают существенное влияние на их биологическую активность.

Гормоны этого класса представляют полициклические соединения липидной природы, в основе структуры которых, как правило, лежит циклопентанпергидрофенантреновое (стерановое) ядро, состоящее из конденсированных между собой трех насыщенных шестичленных (А,В,С) и одного насыщенного пятичленного кольца (D).

Структурно стероиды отличаются друг от друга количеством и расположением функциональных групп, степенью насыщенности углеводных связей, длиной боковой цепи, прикрепленной к стероидному ядру, и другими химическими характеристиками. Структуры некоторых физиологически важных стероидных гормонов представлены на рис.2-3.

Хотя часто трудно установить определенную взаимосвязь между структурой и активностью, определенные структурные черты, по всей вероятности, являются общими для стероидов со сходной биологической активностью. Например, стероиды с андрогенной или маскулинизирующей активностью, типичным представителем которых является тестостерон, содержат 19 углеродных атомов и не имеют боковой цепи, прикрепленной к стероидному ядру (рис.2-3). Соединения с эстрогенной или феминизирующей активностью, такие как эстрадиол, содержат 18 углеродных атомов и имеют ароматическое кольцо А. Другие физиологически важные стероидные гормоны содержат 21 углеродный атом и включают в себя кортикостероиды и прогестины.

Геометрическая форма стероидной молекулы достаточно стабильна и определяется конформацией колец (циклогексановые кольца имеют конформацию кресла, а циклопентановое - полукресла), характером их соединения (В/С- и С/D-сочленения имеют транс-конфигурацию), а также расположением атомов водорода, радикалов и функциональных групп, присоединенных к стериновому ядру (альфа-или бета-ориентация в пространстве). Следует отметить, что стероиды - оптически активные соединения. Все природные гормоны являются производными D-ряда.

гены индуцируемые под действием низкомолекулярных стероидных и тироидных гормонов, а также таких регуляторов развития и морфогенеза, как витамин D и ретиноевая кислота.

Эта регуляция появляется в процессе эволюции при переходе от одноклеточных к многоклеточным организмам. например у дрожжей нет соответствующих генов, а у нематоды их более 200. Это связано с процессами развития многоклеточных организмов.

Стероидные и тироидные гормоны, витамин D и ретиноевая кислота в силу своей гидрофобности легко проникают в ядро и связываются с рецепторами.

Рецепторы этих гормонов и регуляторов в своей структуре имеют похожий Zn-фингерный домен - C4 домен Последовательность Nys-X2 - Cys -X13 -Cys-X2 -Cys, в которой 4 остатка цистеина способны образовывать комплекс, давая структуру цинкового пальца. Эта укладка способна участвовать в связывании рецептора с ДНК.

В каждой молекуле рецептора стероидных гормонов содержится по два таких домена. В связывании с ДНК участвует комплекс из двух молекул рецептора. Разные структуры глюкокортикоидного и эстрогенового рецепторов позволяют им связывать разные гормоны. Но при этом они очень близки: замещение всего двух определaнных аминокислот в глюкокортикоидном рецепторе меняет его специфичность, превращая в эстрогеновый.

Как же происходит индукция генов под действием стероидных и тироидных гормонов? Лучше всего это изучено для глюкокортикоидного рецептора. Появляясь в окружении клетки, гормон проникает в нее путем простой диффузии. Внутри клетки он связывается с рецептором, и транспортируется в клеточное ядро рис. стероидный гормон проникает в ядро.

Рецепторы связываются со специфическими последовательностями в промоторах или энхансерах. В результате активируется (или репрессируется) экспрессия тех генов, которые должны реагировать в ответ на действие стероидного гормона. Обычно его элемент отклика GRE находится в энхансерах. Это несовершенный палиндром (см Табл 2 svtr). С ним связывается димер рецептора в комплексе с лигандом. Точнее сказать димеризация лиганд-связанного рецептора происходит при связывании с палиндромной последовательностью GRE [ Karin ea 1998 ]. При связывании происходит активация энхансера.

Класс стероидных гормонов включает семейства производных четырех углеродных стероидов, содержащих различное количество углеродных атомов (С*4n*5): * прегнана (С*421*5), андростана (С*419*5), эстрана (С*418*5) и холестана (С*427*5).

Прегнановые стероидные гормоны *можно рассматривать как производные С*421*стероида прегнана. Это семейство гормонов состоит из двух основных групп: кортикостероидов - гормонов коры надпочечников и прогестинов *- гормонов яичников и плаценты.

Дата добавления: 2014-01-11