Свойства белков рецепторов
Механизм действия гормонов.
По отношению к гормонам клетки, ткани можно разделить на 3 группы:
1. Гормонзависимые клетки – дифференцировка и функционирование зависит от наличия гормонов.
Например: Для эстрогенов гормонзависимыми клетками являются клетки органов женской половой сферы, андрогенов – органы мужской половой сферы, для АКТГ – клетки коры надпочечников.
2. Гормончувствительные клетки – без гормона дифференцируются и функционируют, но все процессы активируются в присутствии гормона. Для АКТГ – клетки жировой ткани.
3. Гормоннезависимые клетки. В физиологических концентрациях гормон не оказывает, но фармакологических оказывает, но влияние уже другое.
В пределах одного органа или даже ткани могут быть все три вида клеток, соответственно этому происходит распределение гормонов из кровотока по органами и тканям.
Например эстрогены (Н3-эстрадиол)
1 – мышца (гормоннезависимая ткань)
2 – поджелудочная железа (гормончувствительная ткань)
3 – матка (гормонзависимая ткань)
4 – печень (метаболизм гормонов).
Взаимодействие клетки-мишени с гормоном обеспечивают клеточные рецепторы или циторецепторы. По химической природе циторецепторы являются белками. Каждая группа гормонов избирательно связывается со строго определенными белками – рецепторами. Если рецепторный белок отсутствует в клетке, то она резистентна к действию физиологических концентраций гормона.
Структура рецепторов заложена в геноме и экспрессия рецепторов начинается перед синтезом гормонов.
Молекула белка-рецептора содержит:
1. Участок, принимающий сигнал (гормонсвязывающий участок).
2. Сопрягающие механизмы – структурные компоненты, вызывающие конформационные изменения молекулы рецептора и активирующие ее.
3. Эффекторный участок – места, обеспечивающие взаимодействие с субклеточными структурами клетки, ответственные за инициацию специфических гормональных эффекторов – или другими словами переводящими гормональный сигнал на язык клеточного метаболизма.
Свойства белков рецепторов.
1. Высокое сродство рецепторов к связываемому гормону.
Гормон улавливается клеткой-мишенью в очень низких концентрациях. Это обуславливает высокую чувствительность клетки к гормону.
2. Высокая избирательность – рецепторные белки способны связывать преимущественно определенную группу природных и синтетических гормонов. Рецепторы эстрогенов связывают только биологически активные эстрогены, но не связывают андрогены и кортикостероиды.
3. Ограниченная связывающая емкость – это свойство ограничивает взаимодействие клетки с гормонами в рамках физиологических и умеренных фармакологических концентраций. При физиологических состояниях только часть рецепторных молекул занята гормоном.
Взаимодействие гормона с рецептором происходит в соответствии с законом действия масс, поэтому избыточная концентрация рецепторных молекул обеспечивает высокую скорость гормон-рецепторного взаимодействия.
Фармакологические эффекты гормонов могут быть обусловлены не только связыванием их рецепторами, но их неспецифическим взаимодействием с различными нерецепторными белками клетки.
Концентрация рецепторных белков положительно коррелирует со степенью чувствительности различных клеток к гормону.
4. Специфическая тканевая локализация рецепторов – на одних клетках-мишенях больше рецепторов для одного гормона, а на другом для другого.
Циторецепторы делят на 2 группы:
1. Внутриклеточный тип рецепции характерен для стероидных и тиреоидных гормонов. Этот тип рецепции предполагает относительно свободное проникновение гормонов через плазматическую мембрану.
2. Мембранный тип рецепции обеспечивает взаимодействие с гормонами плохо проникающими внутрь клетки. Для реализации эффекта этих гормонов необходимы внутриклеточные медиаторы, которые опосредуют их эффекты.