Рецепторы

Классификация

Гормоны можно классифицировать по химическому строению, растворимости, локализации их рецепторов и влиянию на обмен веществ.

А. По химическому строению известные гормоны позвоночных делят на 4 основных класса:

1. Стероиды, стероидные гормоны (производные холестерола). Гормоны этого класса — полициклические соединения липидной природы, в основе структуры которых находится ядро - циклопентанпергидрофенантрен а. Стероидные гормоны в зависимости от рецепторов с которыми они связываются подразделяются на 5 групп:

· глюкокортикоиды;

· минералокортикоиды;

· андрогены;

· эстрогены;

· прогестероны.

Шестым гормоном, производным холестерола является кальцитриол – активная форма витамина Д₃, правда он относится к стеролам, а не стероидам.

2. Производные полиеновых (полиненасыщенных) жирных кислот (арахидоновой кислоты) – эйкозаноиды классические (простагландины, лейкотриены, тромбоксаны) и неклассические (анандамид,).

3. Декарбоксилированные производные ароматических аминокислот (биогенные амины, моноамины) - адреналин, норадреналин, тироксин, трийодтиронин.

4. Белково-пептидные соединения. Пептидные гормоны представляют цепь нескольких аминокислот (вазопрессин, тиолиберин - TRH). Гормоны, состоящие из сотен аминокислот – белки – это, например, инсулин и гормон роста. Более сложные гормоны – гликопротеиды – лютеинизирующий гормон, фолликул стимулирующий гормон, тироид стимулирующий гормон.

В совокупности к пептидным гормонам относятся: адренокортикотропный гормон (АКТГ), соматотропный гормон (СТГ), тиреотропный гормон (ТТГ), лактотропный гормон (пролактин, ПЛГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин), окситоцин, кальцитонин, паратгормон, инсулин, глюкагон.

Б. Классификация по влиянию на обмен веществ:

• Белковый обмен - инсулин, СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин,
• Липидно-углеводный обмен - инсулин, СТГ, АКТГ и кортизол, ТТГ и тироксин, адреналин, глюкагон,
• Водно-солевой обмен - альдостерон, вазопрессин;
• Обмен кальция и фосфора - кальцитонин, паратгормон, кальцитриол;
• Репродуктивная функция - гонадотропные гормоны (эстрадиол, эстриол, прогестерон, тестостерон, пролактин, окситоцин).

В. Классификация по месту синтеза:

• Гипоталамус - кортиколиберин, тиреолиберин, гонадолиберин, соматолиберин, меланолиберин. Пролактостатин, соматостатин, меланостатин.
• Гипофиз - СТГ, АКТГ, ЛТГ, ТТГ, АДГ, МСГ, ФСГ, ЛГ, окситоцин, вазопрессин.
• Эпифиз – мелатонин.
• Щитовидная железа – тироксин (Т₄), трийодтиронин (Т₃), дийодо-L-тиронин, тиронамин, кальцитонин;
• Паращитовидная железа -
• Тимус (виличковая железа) -
• Предсердия -
• Поджедлудочная железа - инсулин, глюкагон, амилин.
• ЖКТ -
• Надпочечники - кортизол, адреналин, альдостерон, эстрадиол, эстриол, тестостерон, кальцитонин, паратгормон, кальцитриол.
• Жировая ткань – лептин, адипонектин,
• Почки -
• Яичники, яички -
• Плацента -

Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетку-мишень, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами и инициирует определенные процессы. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.

Для всех рецепторов характерен феномен саморегуляции чувствительности посредством механизма обратной связи — при низком уровне определённого гормона автоматически компенсаторно возрастает количество рецепторов в тканях и их чувствительность к этому гормону — процесс, называемый сенсибилизацией или сенситизацией (sensitization) рецепторов. И наоборот, при высоком уровне определённого гормона происходит автоматическое компенсаторное понижение количества рецепторов в тканях и снижение чувствительности к этому гормону — процесс, называемый десенсибилизацией или десенситизацией (desensitization) рецепторов.

Например, рецепторы, связанные с G-белками теряют чувствительность после длительной экспозиции со своими лигандами. Различают две формы потери чувствительности:

1) гомологичную, при которой сокращается число активированных рецепторов;

2) гетерологичную, при которой активированный рецептор вызывает уменьшение числа рецепторов других типов. Ключевой реакцией подобного сокращения числа рецепторов является фосфорилирование внутриклеточного домена рецептора протеинкиназами.

Все гормоны реализуют своё воздействие на организм или на отдельные органы и системы при помощи специальных рецепторов к этим гормонам. Рецепторы к гормонам делятся на 2 основных класса:

1. цитозольные или ядерные. Связываются с ДНК и регулируют работу генов – это рецепторы ретиноевой кислоты, стероидных и тиреоидных гормонов;
2. мембранные. Большинство этих гормонов характеризуются тремя особенностями:

они растворяются в воде; не связываются с белками-носителями; начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться на поверхности плазматической мембраны, реже в цитоплазме или ядре клетки. В свою очередь они подразделяются на:

· метаботропные рецепторы - рецепторы, являющиеся а) ферментами или б) связанны с белками-передатчиками сигнала с ферментативной функцией. При взаимодействии гормона (лиганда) с рецептором активируется внутриклеточная часть (домен) рецептора, имеющий тирозинкиназную, тирозинфосфатазную или ГТФ-азную активность. Например, рецепторы, связанные с G-белками (GPCR) - наиболее широко распространены в организме. По этому механизму действуют СТГ, инсулин, пролактин, интерлейкины, факторы роста, интерфероны α, β, γ.

· ионотропные рецепторы или каналообразующие – рецепторы, связанные с ионными каналами в клетке. Присоединение лиганда к рецептору вызывает открытие ионного канала на мембране. Таким образом действуют нейромедиаторы (ацетилхолин, глицин, ГАМК, серотонин, гистамин, глутамат);

1. Цитозольные рецепторы. Такие гормоны как стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы, по свойствам являются гидрофобными соединениями. В плазме крови для их транспортировки используются специальные белки-транспортеры. Гормоны могут либо путём свободной диффузии, либо с помощью белков-переносчиков проходить через клеточную мембрану внутрь клетки. После перехода в цитозоль они взаимодействуют с белками - рецепторами.

Гормон-рецепторный комплекс этой группы выполняет роль своеобразного внутриклеточного реле — образовавшись в клетке, он поступает в ядро и взаимодействует с определёнными участками хроматина ядра (гормон-чувствительным элементом в ДНК) ускоряя или замедляя экспрессию тех или иных генов. Комплекс гормон-рецептор в некоторых случаях может дополнительно модифицироваться и активироваться.

Избирательно влияя на конкретный ген, гормон изменяет концентрацию соответствующей РНК и белка, и тем самым регулирует процессы метаболизма.

Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. Хотя в клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1 % белков и РНК, этого оказывается вполне достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.

В настоящее время для некоторых из гормонов этого типа найдены и мембранные рецепторы.

Дата добавления: 2014-01-07