Механизм действия гормонов, не проникающих в клетку

Передача гормонального сигнала в клетку гормонов этой группы осуществляется через мембранные рецепторы.

Рецепторы для гормонов этой группы – интегральные мембранные белки, которые связывают сигнальные вещества на внешней стороне мембраны и за счет изменения пространственной структуры генерирует сигнал на внутренней стороне мембраны.

Различают три типа рецепторов.

1) Рецепторы первого типа являются белками, имеющими одну трансмембранную полипептидную цепь. Внеклеточный домен этого рецептора связывается с гормоном. Внутриклеточный домен обладает ферментативной активностью, который активируется, когда гормон связывается с внеклеточным доменом. Примером такого рецептора может быть трансмембранная тирозинкиназа, которая при активации фосфорилирует остатки тирозина. Вначале рецептор аутофосфорилируется, а затем фосфорилирует остатки тирозина других белков. К такому типу рецепторов принадлежат рецепторы инсулина, ростовых факторов и цитокинов.

2) Ионные каналы.Эти рецепторы являются олигомерными белками, образующими лиганд-активируемый ионный канал. Связывание лиганда ведет к открытию канала для ионов Na⁺, K⁺, Cl^-. По такому механизму осуществляется действие нейромедиаторов, таких как ацетилхолин и g-аминомасляная кислота.

3) Рецепторы третьего типа, сопряженные с ГТФ-связывающими белками.Такие рецепторы передают сигнал с помощью G-белков на белки-эффекторы, которые являются ферментами или ионными каналами. Название этот белок получил, поскольку обладает способностью связывать гуаниловые нуклеотиды – ГТФ или ГДФ. G-белок состоит из 3-х субъединиц - a, b и g. Различают Gs (стимулирующий) и Gi (ингибирующий)-белки. При связывании гормона с рецептором конформация последнего изменяется таким образом, что комплекс приобретает способность связывать G-белок. Ассоциация G-белка с рецептором приводит к обмену ГДФ на ГТФ. При этом происходит активация G-белка, он отделяется от рецептора и диссоциирует на a-субъединицу и b,g-комплекс. Комплекс ГТФ-a-субъединица связывается с белками-эффекторами и изменяет их активность, в результате чего происходит открывание или закрывание ионных каналов, активация или ингибирование рецепторов. В результате изменяется концентрация ионов или вторичных посредников.

Ферментами-эффекторами являются аденилатциклаза, гуанилатциклаза, фосфолипаза С.

Выделяют 3 типа вторичных посредников: 1) циклические нуклеотиды (цАМФ и цГМФ); 2) ионы Са²⁺ и 3) метаболиты фосфатидилинозитола.