Билет 11. 1. Характеристика гуморальных механизмов регуляции, гормоны, биологически активные вещества, продукты метаболизма

По химической структуре молекул гуморальные агенты весьма разнообразны. Их основные группы представлены аминокислотами или производными аминокислот (например, производные триптофана — индоламины, тирозина — йодтиронины), белками и пептидами (гормоны гипофиза), а также производными липидов (стероиды, ненасыщенные жирные кислоты и их метаболиты). Функции гормонов могут также выполнять моноамины, глюкоза ионизированный кальций, супероксид кислорода, оксиды азота и углерода, АТФ и другие вещества. В зависимости от структуры молекулы и типа ткани пути гормонопоэза одного гормона и уровни его регуляции могут различаться. Для белков и пептидов этапы представлены экспрессией гена, синтезом и процессингом мРНК, синтезом молекулы предшественника гормона и выведением молекулы из клетки. Комплекс вне— и внутриклеточных факторов может определить уровень экспрессии гена соответствующего гормона (полной или селективной) через активацию транскрипционных факторов, регуляцию сборки комплекса инициации транскрипции гена и т. д.

«Точкой приложения» действия вне— и внутриклеточных факторов, определяющих быстрое изменение секреции гормона, является механизм везикулярного и невезикулярного экзоцитоза. Первый из них зависит от уровня ионов Са2+ в цитоплазме и цистернах Гольджи, второй — от трансмембранного градиента рН. «Упаковка» молекул гормона (чаще препро— или прогормона) в экзоцитозные везикулы происходит при участии Са2+, Са—связывающих белков секрето— и хромогранинов, частично попадающих с прогормоном в одну и ту же везикулу. Эти полифункциональные кислые белки связывают также протеазы осуществляющие протеолиз прогормона с образованием активной формы гормона уже в экзоцитозной везикуле, транспортируемой к плазмалемме.

Поскольку транспорт секреторных гранул везикул идет за Счет гидролиза ГТФ встроенными в их мембрану мономерами ГТФ—связывающими белками то возможна также регуляция гормональных молекул посредством изменения конфигурации ГТФ в клетке. Увеличение выхода Са2+ из того или иного депо под влиянием внеклеточного фактора может суммироваться с предшествующим пиком свободного Са2+. Этим объясняется вероятностный характер выделения гормона из клетки под влиянием одного и того же лиганда.

Гормон, синтезируемый в клетке, может выделяться и другим способом невезикулярно. Так, для трансформирующего фактора роста альфа, эпидермального фактора роста и фактора некроза опухолей известно, что невезикулярное выделение гормона происходит путем протеолиза молекул предшественников, которые встраиваются как интегральные белки в плазмалемму.