ОБРАЗОВАНИЕ, СЕКРЕЦИЯ И МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ
Регуляция биосинтеза гормонов
В поддержании упорядоченности, согласованности всех физиологических и
метаболических процессов в организме участвует более 100 гормонов и
нейромедиаторов. Их химическая природа различна (белки, полипептиды, пептиды,
аминокислоты и их производные, стероиды, производные жирных кислот, некоторые
нуклеотиды, эфиры и т. д.). У каждого класса этих веществ пути образования и распада
разные.
Белково-пептидные гормоны. В эту группу входят все тропные гормоны, либерины и
статины, инсулин, глюкагон, кальцитонин, гастрин, секретин, холецистокинин,
ангиотензин II, антидиуретический гормон (вазопрессин), паратиреоидный гормон и др.
Эти гормоны образуются из белковых предшественников, называемых прогормонами.
Как правило, сначала синтезируется препрогормон, из которого образуется прогормон, а
затем гормон.
Синтез прогормонов осуществляется на мембранах гранулярной эндоплазматической
сети (шероховатый ретикулум) эндокринной клетки (рис 5.4). Большое значение для
этих процессов имеет способность препрогормонов проникать через мембрану эндоплаз-
матической сети в ее внутренние полости за счет того, что первые 20—25
аминокислотных остатков с N-конца у многих белковых предшественников являются
одинаковыми, а на наружной мембране эндоплазматической сети имеются структуры,
«узнающие» эту последовательность. В результате становится возможным внедрение
молекулы препрогормона в липидный бислой мембраны и постепенное проникновение
белкового предшественника во внутреннее пространство эндоплазматической сети.
Везикулы с образующимся прогормоном переносятся затем в пластинчатый комплекс
(комплекс Гольджи), где под действием мембранной протеиназы от молекулы
прогормона отщепляется определенная часть аминокислотной цепи. В результате
образуется гормон, который поступает в везикулы, содержащиеся в комплексе Гольджи.
В дальнейшем эти везикулы сливаются с плазматической мембраной и высвобождаются
во внеклеточное пространство.
Различные этапы синтеза гормонов имеют неодинаковую продолжительность.
Например, синтез молекулы проинсулина происходит за 1—2 мин. Транспорт
проинсулина от эндоплазматической сети до комплекса Гольджи занимает 10—20 мин.
«Созревание» везикул, несущих инсулин от комплекса Гольджи до плазматической
мембраны, длится 1—2 ч. При действии глюкозы на β-клетки панкреатических
островков (см. рис. 5.1) стимулируется главным образом слияние инсулиновых везикул с
плазматическими мембранами, что и приводит к усиленной секреции инсулина, а
скорость предыдущих этапов образования гормонов изменяется в меньшей степени.
Концентрация других пептидных гормонов в крови также регулируется не влиянием на
скорость их синтеза или внутриклеточного транспорта, а изменением скорости секреции.
Во многом это обусловлено тем, что в секреторных гранулах содержится такое
количество гормона, что его концентрация в крови может многократно повышаться без
дополнительного синтеза.
Поскольку многие полипептидные гормоны образуются из общего белкового
предшественника, изменение синтеза одного из этих гормонов может приводить к
параллельному изменению (ускорению или замедлению) синтеза ряда других гормонов.