БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕГУЛЯЦИИ Лекция -2 проф Шарапов В

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕГУЛЯЦИИ Лекция -2 проф. Шарапов В. И. n n n Биохимия белковопептидных гормонов Механизм действия гормонов на клеткимишени Тканевые гормоны производные ВЖК ЛЕЧЕБНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ 2013 г.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ В ответ на изменение внешней и внутренней среды организм адаптируется по двум механизмам: n СРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ – быстрая мобилизация имеющихся ресурсов, n ДОЛГОВРЕМЕННАЯ АДАПТАЦИЯ – медленная перестройка метаболизма. n n ЦЕЛЬ ЛЕКЦИИ: Сформировать представление о механизмах действия биологических регуляторов на клеткимишени.

ПЛАН ЛЕКЦИИ n 1. Механизм действия гормонов на клетки-мишени. n 2. Биохимия белково-пептидных гормонов. n 3. Тканевые гормоны – производные высших жирных кислот.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРМОНОВ СВОЙСТВА Химическая природа n n n Растворимость Транспортные белки Период полувыведения Рецептор Медиатор Эффект n Механизм действия n n n Гормоны 1 -ой группы Белково-пептидные, Катехоламины Гидрофильные Не имеются Короткий (мин) На плазм. мембране ц. АМФ, Са 2+, ИТФ, ДАГ Быстро развивается, кратковременный Изменяют АКТИВНОСТЬ ферментов в клетке

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГОРМОНОВ СВОЙСТВА Химическая природа n Растворимость Транспортные белки Период полувыведения Рецептор Медиатор Эффект n n n Механизм действия n Гормоны 2 -ой группы Стероиды, Йодтиронины, Кальцитриол Гидрофобные Имеются Продолж. (часы, дни) Внутриклеточный Гормон-рецепторный комплекс n Медленно развивается, продолжительный n Изменяют КОЛИЧЕСТВО ферментов в клетке

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ 1 -ой ГРУППЫ Белково-пептидные гормоны, адреналин ↓ Рецептор→G-белок → Фермент (аденилатциклаза, фосфолипаза) Внутри ↓ клетки Вторичный посредник (ц. АМФ, Са 2+, ИТФ, ДАГ) ↓ Протеинкиназы ↓ Фосфорилирование ферментов ↓ Изменение АКТИВНОСТИ ферментов ↓ Метаболический ответ

АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ гормон Гормон-рецепторный комплекс Активация аденилатциклазы Образование ц. АМФ Активация протеинкиназы Фосфорилирование ферментов (изменение активности ферментов) Метаболический ответ

АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ

ФОСФОЛИПАЗНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ регулятор (гормон) Гормон-рецепторный комплекс Активация фосфолипазы Образование ИТФ и ДАГ Активация протеинкиназы С Фосфорилирование ферментов (изменение активности ферментов) Метаболический ответ

КАЛЬЦИЙ-КАЛЬМОДУЛИНОВЫЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ регулятор (гормон) Гормон-рецепторный комплекс Открытие кальциевых каналов Вход в клетку Са 2+ Образование Са 2+-кальмодулинового комплекса Активация протеинкиназы Фосфорилирование ферментов (изменение активности ферментов) Метаболический ответ

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ 2 -ой ГРУППЫ Стероидные гормоны, тироксин, кальцитриол ↓ Рецептор (внутри клетки) ↓ Гормон-рецепторный комплекс ↓ Связывание с ядерными рецепторами ↓ Взаимодействие с ДНК (энхансер, сайленсер) ↓ Индукция или репрессия синтеза белков-ферментов ↓ Изменение КОЛИЧЕСТВА ферментов ↓ Метаболический ответ

ИНТЕРНАЛИЗАЦИЯ ГОРМОНОВ ГОРМОН Рецептор Гормон-рецепторный комплекс ↓ ↓ вторичный посредник ↓ Метаболический ответ интернализация комплекса ↓ ядерные рецепторы ↓ ↓ метаболический ↓ ответ рецептор (рециклирование)

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ АКТГ ПРООПИОМЕЛАНОКОРТИН (ПОМК) 285 а. к. ↓ АКТГ (1 -39 АК) ↓ α-МСГ (1 -13 АК) ↓ КППДГ (18 -39 АК) кортикотропинподобный пептид промежуточной доли гипофиза

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ АКТГ Кортиколиберин АКТГ Рецепторы коры надпочечников ц. АМФ неактивная → холестеролэстераза активная эфиры холестерина холестерин свободный (С 27) синтез стероидных гормонов

ИЗБЫТОК АКТГ n Отрицательный баланс: Азотистый, калиевый и фосфорный Задержка Na, повышение АД, отеки Гипергликемия Гиперлипидемия (повышение жирных кислот) Атрофия мышц, ожирение (туловище) n Гиперпигментация кожи (избыток α-МСГ) n n

ИНСУЛИН-АДРЕНАЛИН инсулин адреналин акт фосфодиэстераза акт аденилатциклаза ц. АМФ ингибирует протеинкиназа активирует блокирует фосфорилирование активирует ферментов акт ГЛИКОГЕНСИНТАЗА акт ГЛФОСФОРИЛАЗА синтез гликогена распад гликогена

ИНСУЛИНГЛЮКОКОРТИКОИДЫ ИНСУЛИН ГЛЮКОКОРТИКОИДЫ рецептор в ядре клетки акт синтез ферментов ГЛИКОЛИЗ ГЛЮКОНЕОГЕНЕЗ цикл КРЕБСА ГЛЮКОЗА УТИЛИЗАЦИЯ БИОСИНТЕЗ

ЭЙКОЗАНОИДЫ (ПРОСТАНОИДЫ) Эйкозаноиды – БАВ производные полиеновых жирных кислот: - Олеиновая (С 18: 1 ὠ-9) - Линолевая (С 18: 2 ὠ-6) - Линоленовая (С 18: 3 ὠ-3) - Арахидоновая (С 20: 4 ὠ-6) - Эйкозапентаеновая (С 20: 5 ὠ-3)

ЭЙКОЗАНОИДЫ(ПРОСТАНОИДЫ) КЛАССЫ: 1. ПРОСТАНОИДЫ n n n ПРОСТАГЛАНДИНЫ ПРОСТАЦИКЛИНЫ ТРОМБОКСАНЫ 2. ЛЕЙКОТРИЕНЫ n ЛЕЙКОТРИЕНЫ

СИНТЕЗ ЭЙКОЗАНОИДОВ МЕМБРАННЫЕ ФОСФОЛИПИДЫ Фосфолипаза А 2 АРАХИДОНОВАЯ КИСЛОТА (свободная) Липооксигеназа циклооксигеназа ЛЕЙКОТРИЕНЫ ПЕРОКСИД-Рg. G 2 LTA 4 пероксидаза LTB 4 ПРОСТАГЛАНДИН-Pg. H 2 → TXA 2 LTC 4 → LTD 4 → LTE 4 Pg. E 2, Pg. F 2 a, Pg. A 2, Pg. I 2

ЭФФЕТЫ ЭЙКОЗАНОИДОВ Регуляция сокращения гладкой мускулатуры: Вазоконстрикция или вазоделятация, Бронхоконстрикция или бронходелятация. Регуляция секреции воды и натрия почками Влияние на артериальное давление Участие в воспалительных и аллергических реакциях Регуляция свертываемости крови, проницаемости сосудов.

ЭФФЕТЫ ЭЙКОЗАНОИДОВ Pg. E 2 – ткани, почки. Расслабляет гладкие мышцы, расширяет сосуды, стимулирует родовую деятельность n Pg. F 2 a - Сокращает гладкие мышцы, суживает сосуды, стимулирует сокращение матки n Pg. I 2 (простациклин)– сердце, эндотелий сосудов. Уменьшает агрегацию тромбоцитов, расширяет сосуды n TXA 2 – тромбоциты. Стимулирует агрегацию тромбоцитов, суживает сосуды, бронхи n

ЭФФЕТЫ ЭЙКОЗАНОИДОВ TXB 2 – тромбоциты. Суживает сосуды n LTB 4 – клетки крови, эндотелий. Стимулирует хемотаксис, агрегацию лейкоцитов n LTC 4 – клетки крови, макрофаги. Расширяет сосуды, увеличивает их проницаемость, сокращает бронхи. Компонент медленно реагирующей субстанции анафилаксии (LTC 4, LTD 4, LTE 4) n

ЛИТЕРАТУРА n n n - Биохимия: учебник под редакцией Е. С. Северина. М. : ГЭОТАР-медиа. - 2005. - 779 с. - Берёзов Т. Т. , Коровкин Б. Ф. Биологическая химия: Учебник. -3 -е изд. -М. : Медицина, 2004. 704 с. - Николаев А. Я. Биологическая химия. -М. : «Мед. информагентство» , 2001. - 496 с. Дополнительная литература - Страйер Л. Биохимия / В 3 -х томах. - М. : Мир, 1985. - Марри Р. , Греннер Д. . Мейес П. , Родуэлл В. Биохимия человека: В 2 -х томах. Пер. с англ. : Мир, 1993. - 415 с.