Hormonii (mediatorii primari), care se leagă de receptorii de pe suprafața membranei celulare, formează un complex hormonal-receptor care transformă semnalul mediatorului primar într-o schimbare a concentrației de molecule specifice în interiorul celulelor-intermediari secundari. Intermediarii secundari pot fi următoarele molecule: cAMP, cGMP, IF3. DAG, Ca 2+. NO.
Hormonii, a căror interacțiune cu receptorul celulei țintă conduce la formarea de cAMP, acționează printr-un sistem cu trei componente care include proteina receptorului, proteina G și enzima adenilat ciclază. CAMP produs de adenilat ciclază activează proteina kinaza A, enzime de fosforilare și alte proteine (vezi secțiunea 5). Sunt cunoscute mai mult de 200 de proteine G diferite, în structura a căror 3 subunități # 945; # 946; și # 947; (vezi secțiunea 5). În absența unui hormon Subunitatea proteinei G este legată de GDF. Formarea complexului hormon-receptor duce la modificări conformaționale # 945; - legături, înlocuirea GDF cu GTP și scindarea dimerului # 946; # 947; de la # 945; -GTP. În cazul receptorilor conjugați cu proteina Gs, subunitatea # 945; s-GTP activează adenilat ciclaza (Figura 11-3).
În cazul receptorilor conjugați cu proteina Gi, subunitatea # 945; i-GTP inhibă adenilat ciclaza. Tabelul 11-4 prezintă exemple de hormoni a căror interacțiune cu receptorul corespunzător activează sau inhibă adenilat ciclaza.
Un alt sistem care generează cGMP ca mediator secundar este conjugat cu guanilil ciclaza. Domeniul citoplasmatic al acestui tip de receptor are activitatea de guanilatciclază, care catalizează formarea cGMP din GTP (cum ar fi adenilat-
Tabelul 11-3. Principalele etape ale transmiterii semnalelor hormonale
Fig. 11-3. Transmiterea semnalelor hormonale prin receptorii membranare. IF3-inositol-3-fosfat; DAG - diacilglicerol; FIF2 - fosfoinozitol bisfosfat; STG este un hormon somatotrop.
Tabelul 11-4. Activarea și inhibarea adenin-
* V1 - și receptorii V2 sunt discutate mai jos (IV, A).
Ciclazei). Moleculele CGMP pot activa canalele ionice sau pot activa proteina kinaza G dependentă de cGMP, care participă la fosforilarea altor proteine în celulă. De exemplu, fosfodiesteraza, care hidrolizează cAMP la AMP, este activată prin fosforilare cu proteina kinază dependentă de cGMP.
Unii hormoni (de exemplu, vasopresina sau adrenalina), formând un complex cu receptorii corespunzători (receptorul V1 pentru vasopresină și Receptorul 1 pentru epinefrină), activarea proteinei G corespunzătoare activează fosfolipaza C, ducând la apariția mediatorilor secundari IF3 în celulă. DAG. Molecula IF3 stimulează eliberarea Ca2 + din ER. Calciu se leagă de calmodulina proteică. Acest complex se va activa
Ca2 + - proteină kinază dependentă de cultomodulină. Ionii de calciu și DAG sunt implicați în activarea protein kinazei C (vezi secțiunea 5).
Multi hormoni transmite un semnal la celulă prin intermediul receptorilor care posedă activitate zinkinaznoy tirozină sau, sau se leaga de proteinele citoplasmatice care prezintă activitatea tirozin kinazei. legarea la receptorul de membrană care este o tirozin fosforilarea kinazei și are un centru-vanija Insulina inițiază autofosforilare și fosforilarea ulterioară a substraturilor receptorilor pentru insulină și alte proteine (vezi. secțiunile 5 și mai jos, subsecțiunea III, F).
În caz de interacțiune, de exemplu, epider mal-factor de creștere derivat sau asemănător insulinei factor-th creștere -1 receptor de membrană apar inițial dimerizarea și activarea receptorului. receptor Astfel activat zona homodimer pe partea interioară a membranei posedă activitate de tirozin kinază, etsya fosforilat în sine (autofosforilare) și determină fosforilarea altor proteine și enzime implicate în activarea factorilor de transcripție a genei.
Unii hormoni (de exemplu, hormonul de creștere, prolactina, un interferon, citokine) au reacționat cu receptorii membranari asociate cu citoplasmatice protein kinaze (așa-numitele „Janus kinaze“ sau familia de kinaze JAK). Adăugarea hormonului determină dimerizarea receptorului, atașarea kinazelor Janus, autofosforilarea și activarea acestora. Janus kinaze, la rândul său, fosforilează receptorul la resturile de tirozină, rezultând în receptor se leaga de alte proteine, cum ar fi proteine specifice - vector de semnal si activatori de transcriere (PSAT sau STAT - de la traductorul de semnal englezesc și activator de transcripție. - Transporter semnal și activator transcripțional). Următoarea urmărește cascada de reacții de fosforilare inițiată de tirozin kinază. Proteinele sunt fosforilate STAT, dimerii formă sunt transportate spre nucleu, unde se leagă de anumite regiuni ale ADN-ului implicat în (Fig. 11-4), reglarea transcripțională.
Molecula semnalului din celulă poate fi, de asemenea, oxid de azot NO, formată în organism din arginină cu participarea unei enzime
NO sintaza prezentă în țesutul neural, endoteliul vascular, trombocitele și alte țesuturi (vezi secțiunea 9). Moleculele NO pot difuza rapid prin membrana celulelor endoteliale, unde se sintetizează, în celulele vecine. Acțiunea oxidului nitric este de scurtă durată, deoarece T1 / 2 NO fluctuează în 5-10 secunde. În sânge, molecula există aproximativ 100 ms deoarece interacționează rapid cu oxigenul molecular, formând nitrit, care este apoi transformat în nitrat și excretat în urină. Celulele țintă, de exemplu, celulele endoteliale, NO reacționează cu situsul activ de intrare de ioni guanilat ciclazei fier (vezi. Etapa 5), contribuind astfel la formarea rapidă a cGMP. O creștere a concentrației cGMP în celulele musculare netede cauzează activarea kinazelor, ceea ce duce în cele din urmă la o relaxare a GMC a vaselor și la extinderea lor ulterioară. Mecanismul de acțiune al oxidului nitric explică utilizarea nitroglicerinei ca un medicament pentru tratarea durerii acute în inimă, deoarece nitroglicerina - o sursă de molecule de NO produse care provoacă relaxarea vaselor sanguine și creșterea fluxului sanguin în miocard.