Три механизма передачи сигнала в зависимости от вида мембранных рецепторов

2. Каналообразующие рецепторы – присоединение лиганда к рецептору вызывает открытие ионного канала на мембране. Таким образом действуют нейромедиаторы – ацетилхолин (Na⁺-каналы), глицин и ГАМК (Cl¯-каналы), серотонин (Na+- и K⁺-каналы), глутамат (каналы для Na+, Ca+ и K+), вторичный мессенджер инозитолтрифосфат (Ca⁺-каналы).

3. Рецепторы, связанные с G-белками – передача сигнала от гормона происходит при посредстве особого G-белка. G-белок влияет на ферменты, образующие вторичные мессенджеры (посредники), которые уже передают сигнал на внутриклеточные белки. К третьему виду относятся аденилатциклазный и кальций-фосфолипидный механизмы. По данному механизму действуют большинство белковых и пептидных гормонов, некоторые медиаторы (серотонин, гистамин).

Схема механизма, связанного с G-белками

Механизм клеточного действия гормонов: с участием ц-АМФ; механизм

с прямым взаимодействием с хроматином.

ЦиклоАМФ является наиболее популярным мессенджером

Циклический АМФ (циклоАМФ, цАМФ) образуется в клетке, когда действуют гормоны гипофиза (ТТГ, ЛГ, МСГ, ФСГ. АКТГ), кальцитонин, соматостатин, глюкагон, паратгормон, адреналин (через α₂- и β-адренорецепторы), вазопрессин (через V₂-рецепторы).

Механизм наработки цАМФ связан с активацией фермента аденилатциклазы и называется аденилатциклазный механизм:.

Общая схема аденилатциклазного механизма действия гормонов

Этапы передачи сигнала

Этапы передачи сигнала выглядят следующим образом:

1. Взаимодействие лиганда с рецептором приводит к изменению конформации последнего. Это изменение передается на G-белок (GTP, ГТФ-зависимый), который состоит из трех субъединиц (α, β и γ), α-субъединица связана с ГДФ.

В составе G-белков α-субъединицы бывают двух типов по отношению к аденилатциклазе: активирующие α_s и ингибирующие α_i.
Например, в случае действия адреналина с активирующей субъединицей α_s взаимодействуют β-адренорецепторы, с ингибирующей – α₂-адренорецепторы.

2. В результате взаимодействия с рецептором β- и γ -субъединицы отщепляются, одновременно на α- субъединице ГДФ заменяется на ГТФ.

3. Активированная таким образом α_s-субъединица стимулирует аденилатциклазу, которая начинает синтез цАМФ. Если в действо была вовлечена α_i-субъединица, то она ингибирует аденилатциклазу, все останавливается.

4. Циклический АМФ (цАМФ) – вторичный мессенджер – в свою очередь связывается с регуляторными (R) субъединицами протеинкиназы А и вызывает их диссоциацию от каталитических. В результате каталитические (C) субъединицы становятся активными..

Протеинкиназа А (ПК А) фосфорилирует ряд ферментов, среди которых киназа фосфорилазы гликогена, гликогенсинтаза, гормончувствительная липаза, транскрипционный фактор CREB (cAMP-response element-binding protein).

5. Наработка цАМФ продолжается некоторое время, пока α-субъединица, которая является ГТФ-азой, отщепляет фосфат от ГТФ.

6. Как только ГТФ превратился в ГДФ, то α-субъединица инактивируется, теряет свое влияние на аденилатциклазу, обратно соединяется с β- и γ-субъединицами.

7. Все возвращается в исходное положение.

Гормон отрывается от рецептора еще раньше:

· если концентрация гормона в крови велика, то следующая его молекула присоединится к рецептору через малый промежуток времени и повторный запуск АЦ-механизма произойдет быстро – в клетке активируются соответствующие процессы.

· если гормона в крови мало – для клетки наступает некоторая пауза, изменения метаболизма нет.

Гор. прямого действия. К этой группе относятся липофильные гор. – стероиды и йодтиронины. они мало растворимы в воде и поэтому образуют в крови комплексные соединения с белками плазмы. Гормоны прямого действия в силу своей липофильности способны диффундировать через двойной липидный слой мембран клеток-миш.. Рецепторы к этим гормонам находятся в цитозоле. Образующийся комплекс гормона с рецеп. перемещается в ядро клетки, где связывается с хроматином и воздействует на ДНК. В результате изменяется скорость синтеза РНК на матрице ДНК (транскрипция) и скорость образования специфических ферментативных белков на матрице РНК (трансляция). Это приводит к изменению кол-ва ферментативных белков в клетках-миш. и изменению в них направленности хим. реакций