Гормоны стероидные: синтез и секреция (стероидогенез)
Синтез различных стероидных гормонов из холестерина осуществляется последовательными ферментативными реакциями. Основной путь стероидогенеза , приводящий к образованию минералокортикоидов , глюкокортикоидов , андрогенов и эстрогенов , представлен на рис.1-5сер .
Первая стадия на пути превращения холестерина в прегненолон является реакцией, которая происходит во всех стероид-продуцирующих тканях и считается, что она является стадией, лимитирующей скорость стероидогенеза .
См. ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ БЕНЗОДИАЗЕПИНОВЫЕ РЕЦЕПТОРЫ (PBR) В ТРАНСПОРТЕ ХОЛЕСТЕРИНА. В соответствии с этим, регуляция стероидогенеза во всех тканях осуществляется, главным образом, за счет изменения скорости именно этого ферментативного превращения. Реакция удаляет боковую цепь из молекулы холестерина, поэтому она известна как отщепление боковой цепи холестерина. Поскольку фермент, катализирующий отщепление боковой цепи холестерина, локализован, главным образом, во фракции митохондрии, транспорт холестерина из цитозоля в митохондрии клетки необходим для синтеза стероидов. Таким образом регуляция транспорта холестерина играет важную роль в контроле биосинтеза стероидных гормонов.
После образования прегненолона в стероид-продуцирующих клетках, его дальнейшие превращения определяются распределением относительных активностей стероидогенных ферментов внутри клеток. Некоторые ферментативные реакции, указанные на рис.1-5сер , происходят только в определенных тканях, и поэтому продукты этих реакций образуются только в этих тканях. Например, 11-гидроксилирование и 21-гидроксилирование обнаруживается только в коре надпочечников и в результате этого образование глюкокортикоидов и минералокортикоидов ограничивается только этой железой.
Как можно видеть из рис. 1-5сер , многие стадии стероидогенеза являются реакциями гидроксилирования, хотя и другие типы реакций принимают участие в этом процессе. Каждый фермент имеет тенденцию локализоваться в специфических субклеточных образованиях.
Таким образом последовательная модификация стероидной молекулы в ходе стероидогенеза требует ее перемещения от одного субклеточного образования к другому. Внутриклеточная миграция, необходимая для биосинтеза кортизола , например, представлена на рис.1-6сер . Мало известно о механизмах, определяющих внутриклеточное перемещение стероидов, и, в особенности, о механизмах, предотвращающих свободную диффузию промежуточных продуктов биосинтеза из клетки. Постулируется участие в этом транспортных белков, но оно пока не доказано экспериментально. Каким бы не был этот механизм, внут-риклеточная миграция, необходимая для биосинтеза гормонов, осуществляется очень эффективно, так что очень мало промежуточных продуктов в нормальных условиях секретируется клеткой. Таким образом, ферментативная модификация стероидного ядра продолжается до тех пор, пока не образуется конечный продукт секреции.
В отличие от пептидных гормонов не существует никакого механизма, способствующего накоплению стероидных гормонов в клетке. Только гормональный предшественник в форме эфиров холестерина накапливается в стероид-продуцирующих клетках в значительных количествах.
Поскольку стероид хорошо растворим в липидной среде, стероидные гормоны после их образования легко диффундируют через липидную клеточную мембрану в кровяное русло.
Таким образом, процессы биосинтеза и секреции стероидных гормонов тесно связаны и скорость их секреции целиком определяется механизмами регуляции скорости биосинтеза гормонов (стероидогенеза).
