Биохимия человека Том 2 - Марри Р. 1993
Биохимия внутри- и межклеточных коммуникаций
Действие гормонов
Классификация гормонов
Гормоны можно классифицировать по химическому составу, растворимости, локализации их рецепторов и природе сигнала, опосредующего гормональный внутриклеточный эффект. Классификацию, основанную на последних двух свойствах, иллюстрирует табл. 44.1, а общие характеристики каждой из групп приведены в табл. 44.2.
Гормоны первой группы липофильны и, за исключением Т3 и Т4, являются производными холестерола. После секреции они связываются с транспортными белками; это разрешает проблему растворимости и одновременно удлиняет период полужизни в плазме крови. Свободный гормон легко проходит сквозь плазматическую мембрану любой клетки и, попадая в клетку-мишень, связывается с рецепторами, находящимися в ципоплазме или ядре. Комплекс лиганд — рецептор рассматривается как внутриклеточный посредник действия гормонов этой группы.
Вторая основная группа состоит из водорастворимых гормонов, которые присоединяются к плазматической мембране клеток-мишеней. Воздействие присоединившихся к поверхности клетки гормонов на внутриклеточные процессы обмена опосредуется промежуточными соединениями, называемыми вторыми посредниками (первый посредник — сам гормон); последние образуются в результате взаимодействия лиганд — рецептор. Концепция второго посредника возникла в результате работ Сазерленда, показавшего, что адреналин связывается с плазматической мембраной эритроцитов голубя и увеличивает внутриклеточную концентрацию с АМР. В последующих сериях исследований было выявлено, что с АМР опосредует метаболические эффекты многих гормонов. Гормоны, в отношении которых доказан такой механизм действия, составляют группу II.А. Некоторые гормоны используют в качестве внутриклеточного сигнала кальций или метаболиты сложных фосфоинозитидов (или то и другое вместе), хотя первоначально предполагалось, что они действуют через сАМР. Эти гормоны включены в группу II.Б. Для большой и очень интересной группы II.В внутриклеточный посредник окончательно не установлен. В качестве возможных кандидатов на эту роль для инсулина рассматривали целый ряд соединений: cAMP, cGMP, Н2О2, кальций, несколько коротких пептидов, фосфолипид, сам инсулин и инсулиновый рецептор, но пока не найдено ни одного, отвечающего необходимым критериям. Может оказаться, что действие гормонов этой группы опосредовано различными механизмами и несколькими медиаторами. Отдельные гормоны трудно отнести к какой-то одной категории, и по мере накопления информации их место в классификации может измениться.
Таблица 44.1. Классификация гормонов по механизму действия
Группа I. Гормоны, связывающиеся с внутриклеточными рецепторами |
|
Эстрогены |
Кальцитриол (1,25 [ОН]2-D3) |
Глкюкокортикоиды |
Андрогены |
Минералокортикоиды |
Тиреоидные гормоны (Т, и Т4) |
Прогестины |
|
Группа II. Гормоны, связывающиеся с рецепторами на поверхности клетки А. Второй посредник—сАМР |
|
Адренокортикотропный гормон (АКТГ) |
Паратиреоидный гормон (ПТГ) |
Ангиотензин II |
Опиоиды |
Антидиуретический гормон (АДГ) |
Ацетилхолин |
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) |
Глюкагон |
Хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) |
а2-Адренергические катехоламины |
Липотропин (ЛПГ) |
Кортикотропинрилизинг-гормон (КРГ; кортиколиберин) |
Лютеинизирующий гормон (ЛГ) |
Кальцитонин |
Меланоцит-стимулирующий гормон (МСГ) |
Соматостатин |
Тиреоид-стимулирующий гормон (ТСГ) |
ß-Адренергические катехоламины |
Б. Второй посредник — кальций или фосфатидилинозиды(или то и другое) |
|
а,-Адренергические катехоламины |
Ацетилхолин (мускариновые рецепторы) |
Холецистокинин |
|
Гастрин |
|
Вещество Р |
|
Тиреотропинрилизинг-гормон (ТРГ; тиролиберин) |
Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ; гонадолиберин) |
Вазопрессин |
Ангиотензин II |
В. Внутриклеточный посредник неизвестен |
|
Хорионический соматомаммотропин (ХС) |
|
Гормон роста |
Окситоцин |
Инсулин |
Фактор роста нервов (ФРН) |
Инсулиноподобные факторы роста (ИФР 1, ИФР 2) |
Фактор роста эпидермиса (ФРЭ) |
Фактор роста фибробластов (ФРФ) |
|
Пролактин (ПРЛ) |
Фактор роста из тромбоцитов |
Таблица 44.2. Общая характеристика классов гормонов
Группа I |
Группа II |
|
Химическая природа |
Стероиды |
Полипептиды |
Иодтиронины |
Белки |
|
Кальцитриол |
Гликопротеины |
|
Катехоламины |
||
Растворимость |
Липофильные |
Гидрофильные |
Транспортные белки |
Имеются |
Не имеются |
Период полужизни в плазме крови |
Продолжительный (часы и дни) |
Короткий (минуты) |
Рецептор |
Внутриклеточный |
На плазматической мембране |
Медиатор |
Гормон-рецепторный комплекс |
сАМР, Са2+, метаболиты сложных фосфоинозитидов и др. |