Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью

Различают дна основных типа взаимодействия: мембранный (контактный, внеклеточный) и внутриклеточный, включающий в свою очередь, два варианта: цитозольный ,и ядерный.

Мембранный тип рецепции характерен для белковых и полипептидных гормонов, для которых мембрана клеток непроницаема. Последовательность взаимодействий при этом: взаимодействие гормона и рецептора → образование активного комплекса «гормон + рецептор» → активация соответствующего фермента, включающего определенную систему вторичных (вторых) посредников, которые обеспечивают формирование ответа клетки на сигнал (гормон). Известны следующие системы вторых посредников (мессенджеров).

A. Системы циклических нуклеотидов. Последовательность событий: активный комплекс «гормон + рецептор» → активация аденилатциклазы (или гуанилатциклазы) → образование из АТФ (или ГТФ) циклического АМФ (или цГМФ) → активации соответствующих протеинкипаз → фосфорилирование и «активация белков клетки. Прекращение эффекта обеспечивается инактивацией циклических нуклеотидов (фермент фосфодиэстераза) и их вымыванием из клетки.

Б. Фосфатидилинозитоловый цикл. Последовательность взаимодействий: активный комплекс «гормон + рецептор» → активация фосфоинозитдиэстеразы (фосфолипазы С) через комплекс с протеином G → гидролиз фосфатидилинозитола 4,5-дифоефата → образование инозитол-1, 4,5 - трифосфата и диацилглицерола. Дальнейшая организация активного ответа клетки реализуется следующими двумя механизмами.

1. Ипозитол-1,4,5-трифосфат → выход ионов кальция из эндоплазматического ретикулума → образование активного комплекса «кальций + кальмодулин» (рецепторный белок для кальция) → активация «кальций + кальмодулин» — зависимой протеинкиназы → фосфорилирование белков клетки.

2. Днацилглицерол с участием ионов кальция → активация протеинкиназы С → образование эйкозанойдов и модуляция активности ионных каналов.

B. Тирозиновые протеинкиназы. Схема взаимодействий: образование комплекса «гормон 4- рецептор» → аллостерическая активация внутриклеточного белкового домена рецептора, обладающего протеинкиназной активностью → аутофосфорилироваине тирозинкиназы → фосфорилирование клеточных белков.

Цитозольный тип внутриклеточной рецепции. Характерен для стероидных гормонов, проникающих через мембрану клеток. Схема взаимодействия: образование активного комплекса «гормон + рецептор» → транслокация комплекса в ядро клетки и связывание с хроматиновым рецептором → избирательная инициация транскрипции мРНК → изменение белкового синтеза.

Ядерный тип внутриклеточной рецепции установлен для тиреоидных гормонов. Внутриклеточные рецепторы локализованы в ядре клетки и связаны с хроматином. Связывание рецепторов с тиреоидными гормонами усиливает экспрессию генетической информации с усилением синтеза специфической мРНК, кодирующей ферментные белки соответствующего биологического ответа.