Окончание рисунка 2.27

В механизме действия ряда гидрофильных гормонов ключевую роль играет вторичный посредник (мессенджер) — циклический АМФ (цАМФ), или циклический ГМФ (цГМФ), образующиеся из АТФ и ГТФ при участии ферментов аденилатциклазы и гуанилатциклазы. Различные гормоны увеличивают, либо снижают внутри­клеточный уровень цАМФ (цГМФ). Ответ тканей на действие гормонов осуществляется через уникальные для каждого гормона рецепторы, сопряженные с одним и тем же фер­ментом — аденилатциклазой.

Схема функционирования аденилатциклазной и гуанилатциклазной систем включа­ет несколько этапов, схематически изображенных на рисунке 2.28.

При связывании гормона с рецептором конформация последнего изменяется так, что гормон-рецепторный комплекс связывается с ГГФ-зависимым белком (G-белком) внутри мембраны. Происходит активация G-белка, и он оказывает влияние на аденилатциклазу (активирует или ингибирует).

Активная аденилатциклаза, локализованная на внутренней поверх­ности плазматической мембраны, катализирует образование цАМФ из АТФ в присутствии ионов Mg²⁺. Образующийся вторичный по­средник (цАМФ) является аллостерическим эффектором фермента протеинкиназы, состоящего из четырех субъединиц: двух регуляторпых (2R) и двух каталитических (2С).

В ассоциированном состоянии протеинкиназа неактивна. Присо­единяя четыре молекулы цАМФ, протеинкиназа диссоциирует на 2R- и 2С-субъединицы, при этом открывается активный центр катали­тической субъединицы. Фермент катализирует фосфорилироваиие ряда белков с образованием фосфопротеинов путем переноса фосфатной группы от АТФ (Mg²⁺) на остаток серина или треонина в различных белках. В результате фосфорилирования изменяется функциональная активность этих белков.

Действие гормонов, опосредованное увеличением концентрации цАМФ, может быть прекращено путем гидролиза цАМФ фосфоди-эстеразами.

Еще один способ контроля гормонального эффекта — регуляция процесса дефосфорилирования белков под действием фосфопротеин-фосфатаз.

Таким образом, эффект влияния цАМФ на белки обусловлен процессами фосфорилирования — дефосфорилирования белков (ковалентная мо­дификация).

Гуанилатциклазная мессенджерная система, подобно аденилатциклазной, основана на активации гуанилатциклазы и образовании цГМФ (рисунок 2.28).

Обнаружены две формы гуанилатциклазы – растворимая и мембраносвязанная. Последняя, в результате гормонального сигнала катализирует синтез цГМФ в реакции:

ГТФ ¾¾® цГМФ + Н₄Р₂О₇..

Рисунок 2.28 - Схематическое изображение мембрано-внутриклеточного механизма действия гормонов