Синтез, активация и секреция белково-пептидных регуляторов
Формирование первичной структуры прогормонов или гормонов белково-пептидной природы - результат прямой трансляции нуклеотидных последовательностей соответствующих м-РНК. Структура большинства белковых гормонов или их предшественников формируется в полисомах по общей схеме синтеза белка. Исключение составляют либерины и статины гипоталамуса. Синтез этих пептидов происходит не в полисомах на матрице и-РНК, а в растворимой части цитоплазмы под действием специфических для каждого пептида синтетазных систем, состоящих из комплекса специфических ферментов.
При прямой трансляции происходит образование малоактивных предшественников – прегормонов. Это первый этап синтеза. Он проходит непосредственно в клетках эндокринной железы. Второй этап – образование активного регулятора осуществляется либо в эндокринной железе, либо вне ее.
Посттрансляционная активация гормональных предшественников может осуществляться в двух формах:
1. Ферментативная деградация молекул предшественников с уменьшением размеров молекулы активируемого гормона (рис.3),
2. Неферментативная ассоциация субъединиц с укрупнением молекулы (рис.4).
1. Ферментативная деградация протекает при участии специфических протеаз
ограниченного действия (для СТГ, инсулина, паратгормона и т.д.):
ГЕН м-РНК прегормон протеаза 1 прогормон протеаза2 гормон А
Пептид пептид
Про-опиокортин (265 АК)
эндорфины
АКТГ + бета-липотропин
альфа-МСГ пептид,регул. энкефалины
пептид секрецию
запоминания инсулина бета-МСГ пептид памяти
Рисунок 3. Активация регуляторов путем ограниченного протеолиза
2. Неферментативная ассоциация осуществляется внутри эндокринной клетки и характерна для димерных гликопротеидных гормонов – ЛГ, ФСГ, ТТГ:
ГЕН мРНК субъед.А-1 гликозилирование субъед.А
ГЕН мРНК субъед.Б-1 гликозилирование субъед.Б
субъединица А + субъединица Б гормон
Рисунок 4. Активация регуляторов путем объединения двух субъединиц
Биологический смысл посттрансляционной активации регуляторов:
- Ограничение гормональных эффектов в месте образования;
- Облегчение клеточного транспорта;
- Обеспечение оптимальных условий для проявления полифункциональных регулирующих эффектов при минимальном использовании генетического и строительного материалов.
Важнейшим структурно-функциональным элементом секреции белково-пептидных гормонов являются секреторные гранулы – специализированные клеточные органеллы, которые представляют собой образования диаметром 100-400 нм, окруженные липопротеидной мембраной. Возникают секреторные гранулы из комплекса Гольджи, элементы которого окружают прогормон или гормон, постепенно формируя гранулы.
Функции гранул:
- могут быть местом активации пептидных гормонов и последних этапов биогенеза
катехоламинов,
- хранение гормонов в клетке до момента воздействия специфического секреторного
стимула в недиффундирующей форме,
- защита от действия цитоплазматических ферментов,
- внутриклеточный транспорт и гормональный эндоцитоз.
Большое значение в механизмах депонирования имеют некоторые вещества и ионы, содержащиеся внутри гранул. К ним относятся белки, нуклеотиды, ионы, образующие комплексы с гормонами и тем самым подавляющие способность их проникать через мембрану (окситоцин вазопрессин связан с нейрофизинами; инсулин депонируется в связи с цинком).
Секреция регулируется через цАМФ, осуществляется экзоцитозом.
Дата добавления: 2015-07-17 | Просмотры: 318 | Нарушение авторских прав
|