Гормоны - сигнальные молекулы с выраженным эндокринным эффектом
Цитокины - факторы роста. Это сигнальные молекулы белковой природы, которые выделяются неспециализированными клетками организма. Они регулируют рост, дифференцировку, пролиферацию соседних клеток. Действие пара- и аутокринно.
Нейромедиаторы сигнальные молекулы, вырабатывающиеся нервными клетками, координирующие работу нейронов и управление периферическими тканями. Их действие связано с влиянием на ионные каналы. Они изменяют их проницаемость и вызывают деполяризацию мембраны.
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СИГНАЛЬНЫХ МОЛЕКУЛ.
Механизм действия ОРГАНИЧЕСКИХ ЛИПОФИЛЬНЫХ сигнальных молекул.
Взаимодействие с внутриклеточными рецепторами,
Регуляторный эффект связан с изменением количества белков в результате влияния на экспрессию генов (действуют через геном),
3. биологическое действие продолжительное, но развивается медленно в пределах часов.
Факторы, необходимые для их действия:
- сигнальные молекулы,
- воспринимающий внутриклеточный рецептор, связанный с шапероном.
- участок ДНК, регулирующий транскрипцию определённых генов (ЭНХАНСЕР, САЙЛЕНСЕР),
- белок синтетический аппарат клетки.
Этапы действия:
Проникновение внутрь клетки,
Связывание с внутриклеточным рецептором,
Освобождение шаперона (запуск таймера действия),
Взаимодействие комплекса сигнальных молекул с регуляторными элементами ДНК, изменение биосинтеза некоторых белков, в том числе и их ферментов.
Изменение метаболизма и клеточных функций.
Механизм прекращения действия органических липофильных сигнальных молекул:
Разрушение рецепторов, обусловленное отсутствие защиты со стороны шаперона,
Протеолиз синтезированных белков,
Разрушение факторов транскрипции, участвующих в передаче сигналов к структурному гену.
По перечисленному механизму действуют СТЕРОИДНЫЕ гормоны и ЙОДТИРОНИН.
Механизм действия ЛИПОФОБНЫХ сигнальных молекул:
Взаимодействие с поверхностными рецепторами,
Сигнал передаётся от рецептора внутрь клетки (ТРАНСДУКЦИЯ) и устанавливается с помощью внутриклеточных регуляторов: высоко- и низкомолекулярных.
Высокомолекулярные регуляторы - это регуляторные белки. Они опосредуют действие сигнальной молекулы внутри клетки.
Низкомолекулярные регуляторы небелковой природы. Его называют второй МЕССЕНДЖЕР (первый МЕССЕНДЖЕР - сама сигнальная молекула) - полноправный представитель сигнальной молекулы внутри клетки. Это ионы кальция, ДИАЦИЛГЛИЦЕРОЛ, ИНОЗИТОЛТРИФОСФАТ, цАМФ и цГМФ.
3. биологическое действие обусловлено сочетанием регуляции активности ранее синтезированных белков и регуляция экспрессии генов. Регуляторный эффект двухфазный:
- первая фаза быстрая, но не продолжительная, она обеспечивает изменение структуры и активности ферментов;
- вторая фаза медленная за счёт изменения количества ферментов.
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ, ЗАВИСИМЫЙ ОТ ЦАМФ.
Факторы, необходимые для этого:
1. растворимая в воде сигнальная молекула;
2. поверхностные рецепторы клетки-мишени;
Внутриклеточный трансдуктор G-белок. Состоит из 3 единиц: альфа, бета, гамма.
G-белок может быть ингибирующий и активирующий. Он находится в непосредственной близости к рецептору. При взаимодействии сигнальной молекулы с рецептором он активируется, его активность обусловлена альфа единицей. Она оказывает влияние на внутриклеточный фермент - АДЕНИЛАТЦИКЛАЗУ (превращает АТФ в ЦАМФ). Альфа-S повышает активность. альфа-I понижает активность G-белка. G-белок способен присоединять ГДФ или ГТФ. Альфа-единица активна, когда связана с ГТФ.
4. АДЕНИЛАТЦИКЛАЗА(АЦ);
5. ПРОТЕИНКИНАЗА-А ЦАМФ-зависимая. Она катализирует реакцию фосфорилирования белков. В результате белки изменяют активность;
6. Регуляторные элементы ДНК (ЭЕХАНСЕР и САЙЛЕНСЕР);
7. ФОСФОДИЭСТЕРАЗА - разрушает ЦАМФ;
8. ФОСФАТАЗА - дефосфорилируют белки;