Гормони, погано проникають у клітину (білково-пептидні, катехоламіни), з'єднуються з рецепторами на клітинній мембрані і викликають внутрішньоклітинні ефекти через другі посередники.
Більшість гормонів після приєднання до рецепторів активують регульований гуанілнуклеотідамі G-білок мембрани. Активація полягає в обміні ГДФ на ГТФ в # 63; -субодиниці G-білка. При цьому відбувається його розпад на # 63; -субодиниці і # 63; # 63; -дімер, що мають свої власні регуляторні ефекти. Більш вивчено дію # 63; -субодиниці, що є ферментом ГТФазой. Гідроліз ГТФ до ГДФ звільняє енергію, що використовується для передачі регуляторного сигналу. ГДФ- # 63; -субодиниці з'єднується з # 63; # 63; -дімером, знову утворюючи ГДФ - G-білок. Є кілька видів G-білків (GS. Gi, Gq, GO), які впливають на ферменти (наприклад, аденилатциклазу, фосфоліпазу С), що утворюють різні другі посередники (наприклад, цАМФ, інозітолтріфосфат, диацилглицерол). При цьому G-білки можуть як активувати (GS), так і пригнічувати (Gi) освіту друге посередників. Другі посередники, в свою чергу, активують відповідні їм протеїнкінази, фосфорилюється різні клітинні білки по залишках серину і треоніну, що змінює їх функціональну активність (частіше збільшує). Поряд з цим активовані G-білки роблять виражений вплив на проникність кальцієвих і калієвих каналів мембрани.
У дії гормонів, погано проникають в клітини, можна виділити 4 системи: аденилатциклазную, фосфоінозитидного, гуанілатціклазную і тірозінкіназная.
Аденілатціклазную система. Цю систему використовують гормони, які здійснюють свій ефект через аденілатциклазу і синтез другого посередника - циклічного АМФ (3,5-цАМФ). Дія гормону може, як активувати, так і гальмувати його освіту.
- Комплекс «гормон + рецептор» активує GS -белок, який активує аденілатциклазу і утворення цАМФ (наприклад, так діють адреналін через # 63; 1 / # 63; 2-рецептори, АДГ через V2-рецептори, глюкагон, АКТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ, МСГ, кортиколиберин, соматолиберин, кальцитонін, хоріогонадотропін людини, паратгормон).
- Комплекс «гормон + рецептор» активує Gi -белок, який гальмує аденилатциклазу і утворення цАМФ (наприклад, так діють адреналін через # 63; 2-рецептори, ангіотензин II через АТ-рецептори, аденозин через А1-рецептори, соматостатин, опіоїди через # 63; -, # 63; - і # 63; рецептори, ацетилхолін через М2 -холінорецептори гладком'язових клітин).
- цАМФ впливає на функції клітини через зміну активності протеінфосфокінази-А, фосфорилюється різні клітинні білки: мембранні (змінюється її проникність), ферменти (змінюється метаболізм клітини), ядерні (зміна транскрипції), рибосом (зміна трансляції), микротрубочек (рухові ефекти, зміна форми клітини) і ін.
Фосфоінозитидного система. Цю систему використовують гормони, які, діючи через Gq -белок, активують в мембрані фосфоліпазу С.
Вона утворює з фосфолипида мембрани (фосфатіділінозітолдіфосфата) двох посередників - інозитол - 1,4,5 - трифосфат (ІФ3) і 1,2 - диацилглицерол (ДАГ).
- ІФ3. переходячи в цитоплазму, діє на рецептори гладкої ЕПС, що призводить до відкривання Са 2+ -каналів і виходу Са 2+ в цитозоль. Са 2+ при цьому виступає в якості третьої посередника, який зв'язується з білком кальмодулином і активує Са 2+ -кальмодулінзавісімую протеинкиназу, фосфорилюється ефекторні білки, що впливають на функції клітин, їх проліферацію і диференціювання (регулює активність аденілатциклази і синтез цАМФ, фосфоліпази - А2 і синтез простагландинів, тромбоксану, простацикліну, гуанілатциклази і синтез цГМФ, фосфодіестерази і руйнування цАМФ і цГМФ, бере участь в регуляції секреції інсуліну, гормонів щитовидної залози, гіпофіза і надниркових залоз в, кишкової секреції і секреції нейромедіаторів). (Роль Са 2+ як посередника дії гормонів обумовлена його сильним впливом при низьких концентраціях 10 -8 --10 -6 М на метаболізм і функції клітини. Гормони можуть збільшувати концентрацію Са 2+ в цитоплазмі як в результаті відкривання Са 2+ -каналів клітинної мембрани, так виходу Са 2+ з гладкою ЕРС. У клітці є спеціальні білки, що зв'язують Са 2+ при низькій концентрації - кальмодулін, гуанілатциклазу, тропонин з повагою та ін. Приєднання Са 2+ до цих білків змінює їх конфігурацію і властивості. Це призводить до зміни численних функцій клітин - МЕТАБО вої, секреторною, скорочувальної, біоелектричної та ін.)
- ДАГ, залишаючись на внутрішній поверхні мембрани, активує протеїн С, фосфорилюється ефекторні білки (наприклад, активує киназу легкого ланцюга міозину), а також синтез простагландинів з арахідонової кислоти, що змінює функції клітини.
- Через ІФ3 і ДАГ діють адреналін (# 63; рецептори), вазопресин (V1), ацетилхолін (М1), ангіотензин II (AT1), гістамін (Н1), серотонін (5-НТ 2), холецистокінін, окситоцин, ВІП і ін.
Гуанілатціклазная система. Деякі гормони (наприклад, ацетилхолін, цитокіни) діють через гуанілатциклазу, що утворить другий посередник - циклічний ГМФ (цГМФ). Гуанілатциклазу існує в двох формах - мембранозв'язаних і розчинної в цитоплазмі.
- Мембранозв'язаних гуанілатциклазу є частиною рецептора плазмолеми, її активація гормоном (наприклад, Na + -уретіческім) збільшує утворення цГМФ, який стимулює протеїн G, фосфорилюється білки.
- Розчинна в цитоплазмі гуанілатциклазу містить в своєму складі гем, з яким зв'язується сигнальна молекула - NO (оксид азоту утворюється з аргінінав ряді клітин - ендотелію, нейронах і ін. - під дією ацетилхоліну, механічних подразників і ін.). Активована оксидом азоту гуанілатциклазу через протеїн G фосфорилирует білки (наприклад, так діє ацетилхолін, викликаючи розширення судин).
Тірозінкіназная система характеризується особливими рецепторами, які шляхом фосфорилювання і дефосфорилирования сигнальних білків з тирозинового залишкам, регулюють процеси росту, диференціювання, виживання, метаболізму і загибелі клітин. Цю систему використовують деякі гормони - інсулін, інсуліноподібний фактор росту (або Соматомедин), фактори росту епідермісу, тромбоцитів та ін. Багато рецептори до таких гормонів містять в своєму складі тирозинкіназ, яка при дії гормону аутофосфорілірует внутрішню частину рецептора по залишками тирозину. Активоване таким чином рецептор передає через складний і недостатньо вивчений комплекс посередників фосфорилюються і дефосфорилюється вплив по залишками тирозину на багато сигнальні молекули цитоплазми і ядра. Фосфорилювання і дефосфорілірованіе білків може приводити як до їх активації, так і інактивації.