Аденилатциклазная мессенджерная система

В ней задействованы: 1) рецептор гормона; 2) фермент аденилатциклаза; 3) G-белок (известно около 20 разных G-белков); 4) цАМФ-зависимая протеинкиназа, катализирующая фосфорилирование внутриклеточных ферментов или белков-мишеней, соответственно изменяя их активность; 5) фосфодиэстераза, которая вызывает распад цАМФ и тем самым прекращает действие сигнала. Связывание гормона с рецептором приводит к структурным изменениям внутриклеточного домена рецептора, что в свою очередь обеспечивает взаимодействие рецептора со вторым белком сигнального пути - ГТФ-связывающим (G-белком).

G-белок - смесь 2 активного G_s и ингибиторного G, в составе каждого из них имеется три разные субъединицы.

Сопряжение рецептора с эффекторными системами осуществляется через так называемый G-белок, функция которого - проведение гормонального сигнала на уровне плазматической мембраны. G-белок в активированной форме стимулирует через аденилатциклазу синтез циклического АМФ, который запускает каскадный механизм активирования внутриклеточных белков. Общим фундаментальным механизмом действия «вторичных» мессенджеров внутри клетки является процесс фосфорилирования-дефосфорилирования белков при участии протеинкиназ по ОН-группам серина и треонина, а в ряде случаев – тирозина. Процесс фосфорилирования - посттрансляционная химическую модификация белковых молекул, изменяющая как их структуру, так и функции. Он вызывает ассоциацию или диссоциацию составляющих субъединиц, активирование или ингибирование их каталитических свойств, в конечном итоге определяя скорость химических реакций и в целом функциональную активность клеток.

Некоторые сигнальные молекулы — стероидные гормоны, витамин D, ретиноевая кислота, тироксин — обладают липофильными свойствами и легко проходят через клеточные мембраны. Рецепторы этих веществ находятся в цитозоле или в ядре клетки (в нутриклеточные рецепторы), соответственно, комплекс гормона с рецептором может образоваться непосредственно в ядре или образуется в цитозоле, а затем поступает в ядро.

В роли внеклеточных сигналов могут действовать не только гормоны, но и ряд других веществ — цитокины, биогенные амины, нейромедиаторы, ангиотензин и др. Соответственно, существует множество рецепторов.

Гормоны обеспечивают коммуникацию (обмен информацией) между разными клетками и органами. В результате действия этих механизмов достигается координация метаболизма и функций разных клеток и органов и адекватная реакция организма на изменения внешней среды.