Гормоны белково-пептидные: введение
Белково-пептидные гормоны (небольшие пептиды, олигопептиды, простые белки, гликопротеины) - наиболее многочисленный и разнообразный по составу и вариабельный в сравнительно-биологическом плане класс гормональных соединений. По особенностям химической структуры, свойств и физиологическим функциям входящих в него гормонов этот класс можно разделить на семейства:
1) нейрогипофизарных пептидов ;
2) гипоталамических пептидных рилизинг-факторов ;
3) ангиотензинов ;
4) олигопептидных гипофизарных гормонов ряда АКТГ ;
5) олигопептидных гормонов типа глюкагона и гормонов желудочно- кишечного тракта ;
6) инсулина ;
7) полипептидных гормонов, регулирующих обмен кальция , и полипептидных гормонов, регулирующих обмен фосфора ;
8) одноцепочечных (мономерных) белково-пептидных гормонов ряда СТГ ;
9) димерных гликопротеидных гормонов .
Предполагается, что представители каждого из большинства перечисленных семейств возникли на самых ранних стадиях эволюции позвоночных из общего гормонального предшественника путем серий последовательных мутаций и дупликаций кодирующего гена, а также ассоциаций модифицированных генов в более крупные.
Это предположение не относится к семейству паратгормона и кальцитонина . В основе типологии гормонов в указанном случае лежит не эволюционно-структурный принцип, а направленность их физиологических эффектов.
К пептидным гормонам относятся также эритропоэтин , гормоны тимуса , соматомедины , некоторые нейросекреторные гормоны насекомых и т.д.
Анализ функциональных свойств различных участков пептидной цепи нейрогипофизарных гормонов показал, что за связывание их с рецепторами соответствующих органов-мишеней ответственна кольцевая часть молекулы гормона и прежде всего аминокислота, стоящая в 3-м положении.
Очевидно, наличие в 3-м положении Фен обеспечивает наилучшее связывание пептидов преимущественно вазопрессиновыми рецепторами клеток экскреторных органов и артериол. Наличие в том же положении изолейцина обусловливает наибольшее сродство гормона к окситоциновым рецепторам клеток миометрия (гладкомышечного слоя матки) и миоэпите- лиальных образований молочных желез. Однако оба типа кольцевой части все же могут связываться, хотя и с разной степенью интенсивности, с обоими типами рецепторов и конкурировать друг с другом за связывание. По- видимому, структура всей 1-6-петли нейрогипофизарных пептидов ответственна за принципиальную возможность гормон-рецепторного взаимодействия, а остатки в 3-й позиции петли определяют силу данного взаимодействия с тем или иным типом рецепторов и специфику эффекта. Роль актона , по существующим представлениям, выполняют боковая цепь и остаток тирозина во 2-м положении.
В настоящее время основными направлениями развития исследований белково - пептидных гормонов являются:
1) изучение тонкой структурно - функциональной организации генов и мРНК, кодирующих белково - пептидные гормоны млекопитающих, выявление основных регуляторных элементов этих генов, анализ их структуры и механизмов тканеспецифичной мультигормональной (мультифакторной) регуляции.
2) изучение генов и мРНК, кодирующих факторы белковой природы, которые регулируют экспрессию данных белково - пептидных гормонов млекопитающих, анализа их структуры и механизмов взаимодействия с регуляторными участками промоторных областей генов белково - пептидных гормонов;
3) исследование структурно - функциональной организации самих белково - пептидных гормонов, выявление функциональной значимости отдельных аминокислотных доменов, выяснение закономерных взаимосвязей между аминокислотной последовательностью и функциональной активностью;
4) выяснение молекулярных механизмов действия белково -пептидных гормонов в клетке - мишени, расшифровка цепи молекулярных сигналов, реализующих воздействие пептидного гормона с поверхности мембранного рецептора клетки на ген, локализованный в хромосоме.
