• Синтез РНК і білка
Активація ранніх і пізніх реакцій в ендокринної клітці-мішені гормонами, стимулюючими аденілатціклазную-протеінкіназной шлях.
НСБ - нуклеотідсвязивающій білок; Р - рецепторні ліганди з високою специфічністю і активувати реакції, опосередковувані і детермініруемие ефекторними системами клітини. Іншими словами, специфічний ефект гормону не пов'язаний ні з його синтезом, ні з його транспортом, ні з його активацією, не пов'язаний він і з особливостями всередині клітинних реакцій (оскільки клітина на будь-яке подразнення реагує відповідно до свого ферментативним набором і набором внутрікле- точних органел). Специфіка визначається лише наявністю рецептора гормону.
Локалізація рецептора гормону визначається здатністю останнього проникати через клітинні мембрани.
За особливостями механізмів взаємодії клітин з гормонами останні можуть бути розділені на два основних типи: 1-й тип включає білкові гормони і катехоламіни, 2-й тип - стероїдні і тиреоїдні. Гормони 1-го типу погано проникають всередину клітини, діють на її поверхні, вже з самого початку вимагають внутрішньоклітинних медіаторів, які опосередковують їх ефекти. Характерною стороною їх дії є відносно швидкий ефект, обумовлений тим, що вони активують вже предсуществующие, вже синтезовані в клітці ферменти і інші білки. Біологічний ефект пов'язаного з білком і вільного гормону практично однаковий. Гормони 2-го типу у вільному вигляді відносно легко проникають всередину клітини через плазматичні мембрани і тому не вимагають на перших етапах дії внутрішньоклітинного посередника; для їх дії типова глибока і тривала перебудова клітинного метаболізму, сполучена з впливом на біосинтетичні процеси, і перш за все на процеси транскрипції в ядрі. Ефектом володіють в основному вільні гормони, пов'язані же з білком транспортером повинні від нього отщепа.
Для гормонів 1-ї групи показано, що рецептор локалізована на поверхні клітинної мембрани і що реакція клітин ефекторів реалізується через «ціклазной» систему. Циклічний 3,5-АМФ утворюється з АТФ під впливом аденілатциклази, а інактивується фосфодіестеразою. Гормони взаємодіють з локалізованими на зовнішній поверхні плазматичної мембрани клітин рецепторами, сигнал про цю взаємодію передається на аденілатциклазу, локалізовану на внутрішній поверхні мембрани або на фосфодіестеразу. При цьому збільшується або зменшується утворення циклічного 3,5-АМФ, який, в свою чергу, активує внутрішньоклітинні ферменти. Таким чином, ця речовина виявляється як би внутрішньоклітинним медіатором, який забезпечує передачу впливу гормону на внутрішньоклітинні ферментні системи. Характер же кінцевої реакції ефектора визначається специфікою ферментного набору реагують клітин, а дія гормону фактично виявляється пусковим моментом для реакції, зумовленої ферментативним профілем клітини. Одні клітини, наприклад паренхіматозні клітини печінки, мають рецептори для малого числа гормонів (тільки для глюкагону і адреналіну). Інші клітини, наприклад, адипоцити, мають рецептори для великого числа гормонів (глюкагону, секретину, АКТГ, адреналіну). Всі рецептори строго специфічні і реагують тільки на «свої» гормони. Інактивація рецепторів для одного з гормонів не впливає на взаємодію інших рецепторів з відповідними гормонами. З іншого боку, представляється досить імовірним, що всі ці рецептори впливають на одну і ту ж аденилатциклазу.
Механізми, якими аміни, гормони і фармакологічні сполуки змінюють рівень 3,5-АМФ і в різних клітинах, не є ідентичними. Збільшення 3,5-АМФ може бути обумовлено активированием аденілатциклази або гальмуванням фосфодіестерази.
З гормонів стимулюючий ефект па біосинтез 3,5-АМФ надають: глюкагон, АКТГ, СТГ, Л Г, антидіуретичний гормон, паратиреоїдного гормон, меланоцитостімулірующий гормон.
Гальмують фосфодіестеразу - теофілін, кофеїн, папаверин.
Участь 3,5-АМФ в обмінних процесах здійснюється або активированием протеінфосфокіназ, або ж регуляцією обміну внутрішньоклітинного кальцію. Кальцій необхідний для запуску реакції, яка в подальшому стимулюється 3,5-АМФ, або, навпаки, кальцій стимулює реакцію, розпочату за участю 3,5-АМФ.
Посилення продукції 3,5-АМФ обумовлено активированием аденілатциклази, а збільшення концентрації кальцію в клітині - гальмуванням кальцієвих насосів, які регулюють його транспорт з навколишнього середовища в клітку або ж субклітинні освіти. Кальцію поза клітиною в 100 разів більше, ніж в клітці. Крім того, встановлено, що саркоплазматический ретикулум клітини активно поглинає кальцій. Для здійснення цих процесів потрібно АТФ. Відомо також, що роль рецептора кальцію в клітині виконує білок тропин. При активації фосфорилювання білків під впливом цАМФ змінюється зв'язок кальцію з білком і утворюється іонна форма кальцію.
Взаємозв'язок 3,5-АМФ з кальцієм можна постати за наступною схемою. Первинний сигнал призводить до активації циклази і збільшення продукції 3,5-АМФ. Одночасно відбувається гальмування кальцієвого насоса і збагачення внутрішньоклітинного простору кальцієм. Кальцій, зі свого боку, починає активувати ферментні системи, пов'язані з перенесенням термінального фосфату АТФ на протеінфосфокінази. Далі в обмін кальцію залучаються саркоплазматический ретикулум і скорочувальної апарат. У той же час з фосфорилюванням пов'язані в клітці такі процеси, як діяльність натрієвого насоса, транспорт і мобілізація іонів кальцію.
Висловлено припущення, що 3,5-АМФ шляхом зворотного фосфорилювання гістонів втягується в зміни генетичної експресії ДНК.
Слід враховувати, що іони кальцію необхідні і для перекладу АТФ в 3,5-АМФ, а також для його розпаду з утворенням 5-АМФ. Як аденилатциклаза, так і фосфодіестерази свою каталітичну активність проявляють тільки в присутності іонів кальцію, а також іонів магнію.
Певну роль в реакції аденілатциклази можуть грати і іони фтору. Експериментально було встановлено, що фториди стимулюють аденілатциклазу. Однак вони, на відміну від гормонів, що діють через рецептор на мембрані клітини, надають пряму дію на аденілатциклазу. Тому введення фторидів призводить до того, що вони виграють конкурентну боротьбу за аденилатциклазу з гормонами і пригнічують ефект гормонів на аденілатциклазу.
У передачі імпульсу з рецептора гормону на аденілатциклазу може грати і інший циклічний нуклеотид - гуанозин-3,5-монофосфат (3,5-ГМФ). Цей нуклеотид бере участь у взаємодії гормону з рецептором і в передачі сигналу від утвореного ними комплексу на аденілатциклазу.
Простагландини і 3,5-АМФ. Нервовий імпульс або гормон ініціюють посилення звільнення простагландинів, які зі свого боку, можуть модифікувати за допомогою 3,5-АМФ відповідну реакцію клітини. Досліди, в яких вивчалася дія екзогенних простагландинів, показали, що ці сполуки беруть участь в функціональної активності клітини за допомогою 3,5-АМФ. Простагландини знаходяться в клітці в неактивному стані у вигляді естерів, їх звільнення з зв'язаного стану стимулюється липолитическими (норадреналін) і гальмується ангіліполітіческімі (інсулін) агентами. Таким чином, в залежності від умов середовища, простагландини або діють на аденілатциклазу, або самі піддаються впливу 3,5-АМФ.
Сенс взаємини простагландинів і 3,5-АМФ найбільш чітко можна продемонструвати на прикладі жирової тканини. З експериментальних даних випливає, що у відповідь на введення адреналіну, глюкагону, АКТГ або будь-якого іншого ліполітичного фактора поряд зі значним збільшенням синтезу ц-АМФ в адипоцитах відзначається практично одночасне посилення продукції простагландинів (ПГ) - головним чином типу Е, що обмежує ( можливо, через гальмування аденілатциклази) дію гормону.