हार्मोन की क्रिया का तंत्र। हार्मोनों का वर्गीकरण

हार्मोन चयापचय को नियंत्रित करने में शामिल होते हैं इस अनुसार. स्थिति की जानकारी का प्रवाह आंतरिक पर्यावरणशरीर और उससे जुड़े परिवर्तन बाहरी प्रभावप्रवेश करती है तंत्रिका तंत्र, वहां प्रतिक्रिया संकेत संसाधित और उत्पन्न होता है। यह केन्द्रापसारक तंत्रिकाओं के साथ तंत्रिका आवेगों के रूप में और अप्रत्यक्ष रूप से अंतःस्रावी तंत्र के माध्यम से प्रभावकारी अंगों तक पहुंचता है।

वह बिंदु जहां तंत्रिका और अंतःस्रावी जानकारी का प्रवाह विलय होता है वह हाइपोथैलेमस है - लोग यहां प्रवेश करते हैं तंत्रिका आवेगमस्तिष्क के विभिन्न भागों से. वे हाइपोथैलेमिक हार्मोन के उत्पादन और स्राव का निर्धारण करते हैं, जो बदले में पिट्यूटरी ग्रंथि के माध्यम से परिधीय अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा हार्मोन के उत्पादन को प्रभावित करते हैं। परिधीय ग्रंथियों से हार्मोन, विशेष रूप से अधिवृक्क मज्जा, हाइपोथैलेमिक के स्राव को नियंत्रित करते हैं। अंततः, रक्तप्रवाह में हार्मोन की मात्रा स्व-नियमन के सिद्धांत के अनुसार बनी रहती है। हार्मोन का उच्च स्तर नकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र के माध्यम से इसके गठन को बंद या कमजोर कर देता है, कम स्तरउत्पादों को बढ़ाता है.

हार्मोन ऊतकों पर चयनात्मक रूप से कार्य करते हैं, जो उनके प्रति ऊतकों की असमान संवेदनशीलता के कारण होता है। अंग और कोशिकाएँ प्रभाव के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं एक निश्चित हार्मोन, आमतौर पर कहा जाता है हार्मोन का लक्ष्य (लक्ष्य अंग या लक्ष्य कोशिका)।

लक्ष्य ऊतक अवधारणा.लक्ष्य ऊतक वह ऊतक है जिसमें एक हार्मोन एक विशिष्ट शारीरिक (जैव रासायनिक) प्रतिक्रिया का कारण बनता है सामान्य प्रतिक्रियालक्ष्य ऊतक हार्मोन की क्रिया निर्धारित करता है पूरी लाइनकारक. सबसे पहले, यह लक्ष्य ऊतक के पास हार्मोन की स्थानीय सांद्रता है, जो इस पर निर्भर करती है:

1. हार्मोन के संश्लेषण और स्राव की दर;

2. हार्मोन के स्रोत से लक्ष्य ऊतक की शारीरिक निकटता;

3. एक विशिष्ट वाहक प्रोटीन (यदि कोई मौजूद है) के साथ हार्मोन के स्थिरांक को बांधना;

4. हार्मोन के निष्क्रिय या कम-सक्रिय रूप के सक्रिय रूप में परिवर्तन की दर;

5. क्षय या उत्सर्जन के परिणामस्वरूप रक्त से हार्मोन के गायब होने की दर।

ऊतक प्रतिक्रिया स्वयं द्वारा निर्धारित होती है:

सापेक्ष गतिविधि और (या) विशिष्ट रिसेप्टर्स के अधिभोग की डिग्री

संवेदीकरण की एक अवस्था - कोशिका का असंवेदीकरण।

लक्ष्य कोशिकाओं के संबंध में हार्मोन की विशिष्टता किसकी उपस्थिति के कारण होती है? विशिष्ट रिसेप्टर्स.

सभी हार्मोन रिसेप्टर्स को 2 प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

1) स्थानीयकृतࠠon बाहरी सतहकोशिका झिल्ली;

2) कोशिकाद्रव्य में स्थित कोशिकाएँ।

रिसेप्टर गुण:

स्पष्ट सब्सट्रेट विशिष्टता;

संतृप्ति;

हार्मोन की जैविक सांद्रता की सीमा के भीतर हार्मोन के प्रति आकर्षण;

क्रिया की उत्क्रमणीयता.

सेल में सूचना का स्थानांतरण कहां होता है, इसके आधार पर निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: हार्मोन क्रिया के विकल्प:

1) झिल्ली (स्थानीय)।

2) झिल्ली-इंट्रासेल्युलर या मध्यस्थ।

3) साइटोप्लाज्मिक (प्रत्यक्ष)।

झिल्ली प्रकारयह क्रिया हार्मोन के प्लाज्मा झिल्ली से जुड़ने के स्थान पर होती है और इसकी पारगम्यता में एक चयनात्मक परिवर्तन होता है। क्रिया के तंत्र के अनुसार, इस मामले में हार्मोन एक एलोस्टेरिक प्रभावकारक के रूप में कार्य करता है परिवहन प्रणालियाँझिल्ली. उदाहरण के लिए, ग्लूकोज का ट्रांसमेम्ब्रेन परिवहन इंसुलिन, अमीनो एसिड और कुछ आयनों की क्रिया द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। आमतौर पर झिल्ली प्रकार की क्रिया को झिल्ली-इंट्रासेल्युलर के साथ जोड़ा जाता है।

झिल्ली-अंतःकोशिकीय क्रियाहार्मोन की विशेषता इस तथ्य से होती है कि हार्मोन कोशिका में प्रवेश नहीं करता है, लेकिन एक मध्यस्थ के माध्यम से इसमें विनिमय को प्रभावित करता है, जो कि कोशिका में हार्मोन का एक प्रतिनिधि है - एक माध्यमिक दूत (प्राथमिक दूत है) हार्मोन ही)। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड (सीएएमपी, सीजीएमपी) और कैल्शियम आयन द्वितीयक दूत के रूप में कार्य करते हैं।

विनियमन एक जटिल जटिल तंत्र है जो प्रतिक्रिया देता है विभिन्न प्रकारचयापचय में परिवर्तन के प्रभाव और आंतरिक वातावरण की स्थिरता बनाए रखना।

सीएमपी या सीजीएमपी के माध्यम से विनियमन. कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में एक एंजाइम निर्मित होता है एडिनाइलेट साइक्लेज़, जिसमें 3 भाग होते हैं - मान्यता(झिल्ली की सतह पर स्थित रिसेप्टर्स का एक सेट), संयुग्मन(एन-प्रोटीन झिल्ली की लिपिड बाईलेयर पर कब्जा कर लेता है मध्यवर्ती स्थितिरिसेप्टर और उत्प्रेरक भाग के बीच) और उत्प्रेरक(वास्तविक एंजाइम प्रोटीन, जिसका सक्रिय केंद्र कोशिका के अंदर की ओर होता है)। उत्प्रेरक प्रोटीन में सीएमपी और सीजीएमपी को बांधने के लिए अलग-अलग साइटें होती हैं।

सूचना का प्रसारण, जिसका स्रोत हार्मोन है, निम्नानुसार होता है:

हार्मोन रिसेप्टर से बंध जाता है;

हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स एन-प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे उसका विन्यास बदल जाता है;

कॉन्फ़िगरेशन में परिवर्तन के परिणामस्वरूप जीडीपी (निष्क्रिय प्रोटीन में मौजूद) का जीटीपी में रूपांतरण होता है;

प्रोटीन-जीटीपी कॉम्प्लेक्स एडिनाइलेट साइक्लेज को ही सक्रिय करता है;

सक्रिय एडिनाइलेट साइक्लेज कोशिका के अंदर सीएमपी उत्पन्न करता है (एटीपी ¾® सीएमपी + एच 4 पी 2 ओ 7)

एडिनाइलेट साइक्लेज तब तक काम करता है जब तक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स संरक्षित रहता है, इसलिए कॉम्प्लेक्स का एक अणु सीएमपी के 10 से 100 अणुओं को बनाने में कामयाब होता है।

सीजीएमपी का संश्लेषण उसी तरह से शुरू होता है, एकमात्र अंतर यह है कि हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स गनीलेट साइक्लेज़ को सक्रिय करता है, जो जीटीपी से सीजीएमपी का उत्पादन करता है।

चक्रीय न्यूक्लियोटाइड प्रोटीन किनेसेस (सीएमपी-निर्भर या सीजीएमपी-निर्भर) को सक्रिय करते हैं;

सक्रिय प्रोटीन किनेसेस एटीपी का उपयोग करके विभिन्न प्रोटीनों को फॉस्फोराइलेट करता है;

फॉस्फोराइलेशन इन प्रोटीनों की कार्यात्मक गतिविधि (सक्रियण या निषेध) में बदलाव के साथ होता है।

चक्रीय न्यूक्लियोटाइड (सीएएमपी और सीजीएमपी) विभिन्न प्रोटीनों पर कार्य करते हैं, इसलिए प्रभाव झिल्ली रिसेप्टर पर निर्भर करता है जो हार्मोन को बांधता है। रिसेप्टर की प्रकृति यह निर्धारित करती है कि सीएमपी- या सीजीएमपी-निर्भर एंजाइम प्रोटीन की गतिविधि बदल जाएगी या नहीं। अक्सर इन न्यूक्लियोटाइड्स का विपरीत प्रभाव पड़ता है। इसलिए, एक हार्मोन के प्रभाव में कोशिका में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को सक्रिय या बाधित किया जा सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि कोशिका में कौन से रिसेप्टर्स हैं। उदाहरण के लिए, एड्रेनालाईन बी- और ए-रिसेप्टर्स से बंध सकता है। पहले में एडिनाइलेट साइक्लेज और सीएमपी का निर्माण शामिल है, दूसरे में - गाइनाइलेट साइक्लेज और सीजीएमपी का निर्माण शामिल है। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड विभिन्न प्रोटीनों को सक्रिय करते हैं, इसलिए प्रकृति चयापचय परिवर्तनकोशिका में हार्मोन पर निर्भर नहीं होता है, बल्कि कोशिका में मौजूद रिसेप्टर्स पर निर्भर करता है।

फॉस्फोडिएस्टरेज़ एंजाइम की मदद से चयापचय पर चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के प्रभाव को रोका जाता है।

इस प्रकार, एडिनाइलेट साइक्लेज़ सिस्टम के माध्यम से नियंत्रित प्रक्रिया सीएमपी या सीजीएमपी के उत्पादन की दर और उनके टूटने की दर के बीच संबंध पर निर्भर करती है।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ सिस्टम सहित हार्मोन की क्रिया का तंत्र, प्रोटीन और पॉलीपेप्टाइड प्रकृति के हार्मोन, साथ ही कैटेकोलामाइन (एड्रेनालाईन, नॉरपेनेफ्रिन) में निहित है।

स्टेरॉयड हार्मोन में क्रिया का साइटोप्लाज्मिक तंत्र अंतर्निहित होता है।

स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स कोशिका के साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। ये हार्मोन (लिपोफिलिक गुणों वाले), कोशिका में प्रवेश करते हुए, रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करके एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जो आणविक पुनर्व्यवस्था के बाद इसके सक्रियण की ओर जाता है, कोशिका नाभिक में प्रवेश करता है, जहां यह क्रोमैटिन के साथ बातचीत करता है। इस मामले में, जीन सक्रिय हो जाते हैं और बाद में प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला विकसित होती है, जिसमें सूचनात्मक सहित उन्नत आरएनए संश्लेषण भी शामिल होता है। इससे अनुवाद प्रक्रिया के दौरान संबंधित एंजाइमों का प्रेरण होता है, जिससे कोशिका में चयापचय प्रक्रियाओं की गति और दिशा में बदलाव होता है।

इस प्रकार, इस मामले में, लक्ष्य कोशिका के आनुवंशिक तंत्र के स्तर पर हार्मोनल प्रभाव का एहसास होता है।

कोशिका के आनुवंशिक तंत्र को प्रभावित करने वाले हार्मोन के जैविक प्रभाव मुख्य रूप से ऊतकों और अंगों की वृद्धि और विभेदन पर उनके प्रभाव में प्रकट होते हैं।

मिश्रित प्रकारसूचना प्रसारण आयोडोथायरोनिन की विशेषता है(थायराइड हार्मोन), जो लिपोफिलिक गुणों के संदर्भ में पानी में घुलनशील और लिपोफिलिक (स्टेरॉयड) हार्मोन के बीच एक मध्यवर्ती स्थान रखता है। हार्मोन का यह समूह झिल्ली-इंट्रासेल्युलर और साइटोसोलिक तंत्र के माध्यम से अपना प्रभाव महसूस करता है।

प्रारंभ में, शब्द "हार्मोन" उन रासायनिक पदार्थों को दर्शाता है जो अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा लसीका या रक्त वाहिकाओं में स्रावित होते हैं, रक्त में प्रसारित होते हैं और उनके गठन के स्थान से काफी दूरी पर स्थित विभिन्न अंगों और ऊतकों पर प्रभाव डालते हैं। हालाँकि, यह पता चला कि इनमें से कुछ पदार्थ (उदाहरण के लिए, नॉरपेनेफ्रिन), रक्त में हार्मोन के रूप में घूमते हुए, न्यूरोट्रांसमीटर के रूप में कार्य करते हैं, जबकि अन्य (सोमैटोस्टैटिन) हार्मोन और न्यूरोट्रांसमीटर दोनों हैं। इसके अलावा, कुछ रासायनिक पदार्थ अंतःस्रावी ग्रंथियों या कोशिकाओं द्वारा प्रोहॉर्मोन के रूप में स्रावित होते हैं और केवल परिधि में ही जैविक रूप से सक्रिय हार्मोन (टेस्टोस्टेरोन, थायरोक्सिन, एंजियोटेंसिनोजेन, आदि) में परिवर्तित हो जाते हैं।

हार्मोन, में व्यापक अर्थों मेंशब्द जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ और विशिष्ट जानकारी के वाहक हैं, जिनकी सहायता से आपस में संचार होता है विभिन्न कोशिकाएँऔर ऊतक, जो शरीर के कई कार्यों के नियमन के लिए आवश्यक है। हार्मोन में निहित जानकारी रिसेप्टर्स की उपस्थिति के कारण अपने पते तक पहुंचती है, जो इसे एक निश्चित जैविक प्रभाव के साथ पोस्ट-रिसेप्टर क्रिया (प्रभाव) में बदल देती है।

वर्तमान में, हार्मोन की क्रिया के निम्नलिखित विकल्प प्रतिष्ठित हैं:

1) हार्मोनल, या हेमोक्राइन, यानी। गठन के स्थान से काफी दूरी पर कार्रवाई;

2) आइसोक्राइन, या स्थानीय, जब एक कोशिका में संश्लेषित एक रासायनिक पदार्थ पहले के निकट संपर्क में स्थित कोशिका पर प्रभाव डालता है, और इस पदार्थ की रिहाई अंतरालीय द्रव और रक्त में होती है;

3) न्यूरोक्राइन, या न्यूरोएंडोक्राइन (सिनैप्टिक और नॉन-सिनैप्टिक), क्रिया, जब एक हार्मोन, तंत्रिका अंत से जारी होता है, एक न्यूरोट्रांसमीटर या न्यूरोमोड्यूलेटर का कार्य करता है, यानी। एक पदार्थ जो न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को बदलता है (आमतौर पर बढ़ाता है);

4) पैराक्राइन - एक प्रकार की आइसोक्राइन क्रिया, लेकिन इस मामले में एक कोशिका में उत्पन्न हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश करता है और निकटता में स्थित कई कोशिकाओं को प्रभावित करता है;

5) जक्सटैक्राइन - एक प्रकार की पैराक्राइन क्रिया, जब हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश नहीं करता है, और संकेत पास में स्थित किसी अन्य कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से प्रेषित होता है;

6) ऑटोक्राइन क्रिया, जब किसी कोशिका से निकलने वाला हार्मोन उसी कोशिका को प्रभावित करता है, उसे बदलता है कार्यात्मक गतिविधि;

7) सोलिनोक्राइन क्रिया, जब एक कोशिका से एक हार्मोन वाहिनी के लुमेन में प्रवेश करता है और इस प्रकार दूसरी कोशिका तक पहुंचता है, उस पर एक विशिष्ट प्रभाव डालता है (उदाहरण के लिए, कुछ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल हार्मोन)।

प्रोटीन हार्मोन का संश्लेषण, अन्य प्रोटीन की तरह, आनुवंशिक नियंत्रण में होता है, और विशिष्ट स्तनधारी कोशिकाएं जीन व्यक्त करती हैं जो 5,000 और 10,000 के बीच एन्कोड करते हैं विभिन्न प्रोटीन, और कुछ अत्यधिक विभेदित कोशिकाएँ - 50,000 प्रोटीन तक। कोई भी प्रोटीन संश्लेषण डीएनए खंडों के ट्रांसपोज़िशन से शुरू होता है, फिर ट्रांसक्रिप्शन, पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग, अनुवाद, पोस्ट-ट्रांसलेशनल प्रोसेसिंग और संशोधन। कई पॉलीपेप्टाइड हार्मोन बड़े पूर्ववर्ती प्रोहॉर्मोन (प्रोइन्सुलिन, प्रोग्लुकागन, प्रोपियोमेलानोकोर्टिन, आदि) के रूप में संश्लेषित होते हैं। प्रोहॉर्मोन का हार्मोन में रूपांतरण गोल्गी तंत्र में होता है।

उनकी रासायनिक प्रकृति के अनुसार, हार्मोन को प्रोटीन, स्टेरॉयड (या लिपिड) और अमीनो एसिड डेरिवेटिव में विभाजित किया जाता है।

प्रोटीन हार्मोन को पेप्टाइड हार्मोन में विभाजित किया जाता है: ACTH, सोमाटोट्रोपिक हार्मोन (GH), मेलानोसाइट-उत्तेजक हार्मोन (MSH), प्रोलैक्टिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, कैल्सीटोनिन, इंसुलिन, ग्लूकागन, और प्रोटीन हार्मोन - ग्लूकोप्रोटीन: थायरोट्रोपिक हार्मोन (TSH), कूप-उत्तेजक हार्मोन (एफएसएच), ल्यूटिनाइजिंग हार्मोन (एलएच), थायरोग्लोबुलिन। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के हाइपोफिजियोट्रोपिक हार्मोन और हार्मोन ऑलिगोपेप्टाइड्स या छोटे पेप्टाइड्स से संबंधित हैं। स्टेरॉयड (लिपिड) हार्मोन में कॉर्टिकोस्टेरोन, कोर्टिसोल, एल्डोस्टेरोन, प्रोजेस्टेरोन, एस्ट्राडियोल, एस्ट्रिऑल, टेस्टोस्टेरोन शामिल हैं, जो अधिवृक्क प्रांतस्था और गोनाड द्वारा स्रावित होते हैं। इस समूह में विटामिन डी स्टेरोल्स - कैल्सीट्रियोल भी शामिल है। एराकिडोनिक एसिड के डेरिवेटिव, जैसा कि पहले ही संकेत दिया गया है, प्रोस्टाग्लैंडीन हैं और ईकोसैनोइड्स के समूह से संबंधित हैं। एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, अधिवृक्क मज्जा और अन्य क्रोमैफिन कोशिकाओं में संश्लेषित, साथ ही थायराइड हार्मोन अमीनो एसिड टायरोसिन के व्युत्पन्न हैं। प्रोटीन हार्मोन हाइड्रोफिलिक होते हैं और इन्हें रक्त में मुक्त और आंशिक रूप से रक्त प्रोटीन से बंधे हुए दोनों रूपों में ले जाया जा सकता है। स्टेरॉयड और थायरॉइड हार्मोन लिपोफिलिक (हाइड्रोफोबिक) होते हैं, इनमें घुलनशीलता कम होती है और इनमें से अधिकांश प्रोटीन युक्त अवस्था में रक्त में प्रवाहित होते हैं।

हार्मोन रिसेप्टर्स - सूचना अणुओं के साथ मिलकर अपनी जैविक क्रिया करते हैं जो हार्मोनल सिग्नल को हार्मोनल क्रिया में बदल देते हैं। अधिकांश हार्मोन कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, जबकि अन्य हार्मोन इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, यानी। साइटोप्लाज्मिक और परमाणु के साथ।

प्रोटीन हार्मोन, वृद्धि कारक, न्यूरोट्रांसमीटर, कैटेकोलामाइन और प्रोस्टाग्लैंडीन हार्मोन के समूह से संबंधित हैं जिनके लिए रिसेप्टर्स कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित होते हैं। प्लाज्मा रिसेप्टर्स, उनकी संरचना के आधार पर, विभाजित हैं:

1) रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन खंड जिसमें सात टुकड़े (लूप) होते हैं;

2) रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन खंड जिसमें एक टुकड़ा (लूप या चेन) होता है;

3) रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन खंड जिसमें चार टुकड़े (लूप) होते हैं।

हार्मोन जिनके रिसेप्टर में सात ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, उनमें शामिल हैं: ACTH, TSH, FSH, LH, ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, प्रोस्टाग्लैंडिंस, गैस्ट्रिन, कोलेसीस्टोकिनिन, न्यूरोपेप्टाइड Y, न्यूरोमेडिन K, वैसोप्रेसिन, एड्रेनालाईन (a-1 और 2, b-1 और 2) , एसिटाइलकोलाइन (एम1, एम2, एम3 और एम4), सेरोटोनिन (1ए, 1बी, 1सी, 2), डोपामाइन (डी1 और डी2), एंजियोटेंसिन, पदार्थ के, पदार्थ पी, या न्यूरोकिनिन प्रकार 1, 2 और 3, थ्रोम्बिन, इंटरल्यूकिन -8, ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, सेक्रेटिन, सोमाटोलिबेरिन, वीआईपी, पिट्यूटरी एडिनाइलेट साइक्लेज़-एक्टिवेटिंग पेप्टाइड, ग्लूटामेट (MG1 - MG7), एडेनिन।

दूसरे समूह में ऐसे हार्मोन शामिल हैं जिनमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है: ग्रोथ हार्मोन, प्रोलैक्टिन, इंसुलिन, सोमाटोमैमोट्रोपिन, या प्लेसेंटल लैक्टोजेन, आईजीएफ-1, तंत्रिका वृद्धि कारक, या न्यूरोट्रॉफिन, हेपेटोसाइट वृद्धि कारक, एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड प्रकार ए, बी और सी, ऑन्कोस्टैटिन , एरिथ्रोपोइटिन, सिलिअरी न्यूरोट्रॉफिक कारक, ल्यूकेमिया निरोधात्मक कारक, ट्यूमर नेक्रोसिस कारक (पी75 और पी55), तंत्रिका वृद्धि कारक, इंटरफेरॉन (ए, बी और जी), एपिडर्मल वृद्धि कारक, न्यूरोडिफरेंशिएटिंग कारक, फाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक, प्लेटलेट वृद्धि कारक ए और बी , मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, एक्टिविन, इनहिबिन, इंटरल्यूकिन्स-2, 3, 4, 5, 6 और 7, ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, ग्रैनुलोसाइट कॉलोनी-उत्तेजक कारक, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन, ट्रांसफ़रिन, आईजीएफ-2, यूरोकाइनेज प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर।

तीसरे समूह के हार्मोन, जिसके रिसेप्टर में चार ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, में एसिटाइलकोलाइन (निकोटिनिक मांसपेशी और तंत्रिका), सेरोटोनिन, ग्लाइसिन, जी-एमिनोब्यूट्रिक एसिड शामिल हैं।

झिल्ली रिसेप्टर्स प्लाज्मा झिल्ली के अभिन्न अंग हैं। संबंधित रिसेप्टर के साथ हार्मोन का कनेक्शन उच्च आत्मीयता की विशेषता है, अर्थात। इस हार्मोन के लिए उच्च स्तर की रिसेप्टर आत्मीयता।

हार्मोन का जैविक प्रभाव जो प्लाज्मा झिल्ली पर स्थानीयकृत रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करता है, एक "दूसरे दूत" या ट्रांसमीटर की भागीदारी के साथ किया जाता है।

कौन सा पदार्थ अपना कार्य करता है इसके आधार पर हार्मोन को निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1) हार्मोन जिनमें चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) की भागीदारी के साथ जैविक प्रभाव होता है;

2) हार्मोन जो चक्रीय गुआनिडाइन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी) की भागीदारी के साथ अपनी क्रिया करते हैं;

3) हार्मोन जो आयनित कैल्शियम या फॉस्फेटिडाइलिनोसाइटाइड्स (इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल) या दोनों यौगिकों की इंट्रासेल्युलर दूसरे दूत के रूप में भागीदारी के साथ अपनी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं;

4) हार्मोन जो किनेसेस और फॉस्फेटेस के कैस्केड को उत्तेजित करके अपना प्रभाव डालते हैं।

दूसरे दूतों के निर्माण में शामिल तंत्र एडिनाइलेट साइक्लेज, गुआनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़ सी, फॉस्फोलिपेज़ ए2, टायरोसिन किनेसेस, सीए2+ चैनल आदि के सक्रियण के माध्यम से संचालित होते हैं।

कॉर्टिकोलिबेरिन, सोमाटोलिबेरिन, वीआईपी, ग्लूकागन, वैसोप्रेसिन, एलएच, एफएसएच, टीएसएच, ह्यूमन कोरिओनिक गोनाडोट्रोपिन, एसीटीएच, पैराथाइरॉइड हार्मोन, प्रोस्टाग्लैंडिंस प्रकार ई, डी और आई, बी-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन एडिनाइलेट साइक्लेज - सीएमपी प्रणाली की उत्तेजना के माध्यम से रिसेप्टर सक्रियण के माध्यम से एक हार्मोनल प्रभाव डालते हैं। उसी समय, हार्मोन का एक अन्य समूह, जैसे सोमैटोस्टैटिन, एंजियोटेंसिन II, एसिटाइलकोलाइन (मस्कैरेनिक प्रभाव), डोपामाइन, ओपिओइड और ए2-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन, एडिनाइलेट साइक्लेज-सीएमपी प्रणाली को रोकते हैं।

फॉस्फोलिपेज़ सी प्रणाली और इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, गोनैडोलिबेरिन, थायरोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन, डोपामाइन, थ्रोम्बोक्सेन ए 2, एंडोपरॉक्साइड्स, ल्यूकोट्रिएन्स, एग्नियोटेंसिन II, एंडोटिलिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, न्यूरोपेप्टाइड वाई, ए 1-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन जैसे हार्मोन के लिए माध्यमिक दूतों के निर्माण में शामिल हैं। , एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकाइनिन, वैसोप्रेसिन।, Ca2+-निर्भर प्रोटीन काइनेज सी। इंसुलिन, मैक्रोफेज कॉलोनी उत्तेजक कारक, प्लेटलेट-व्युत्पन्न वृद्धि कारक टायरोसिन कीनेज के माध्यम से उनकी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं, और एट्रियल नैट्रियूरेटिक हार्मोन, हिस्टामाइन, एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकाइनिन, एंडोथेलियम-व्युत्पन्न कारक या नाइट्रिक ऑक्साइड, जो बदले में गनीलेट साइक्लेज़ के माध्यम से ब्रैडीकाइनिन और एसिटाइलकोलाइन के वासोडिलेटरी प्रभाव की मध्यस्थता में शामिल है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सिस्टम या एक या किसी अन्य माध्यमिक दूत को सक्रिय करने के सिद्धांत के अनुसार हार्मोन का विभाजन मनमाना है, क्योंकि कई हार्मोन, रिसेप्टर के साथ बातचीत करने के बाद, एक साथ कई माध्यमिक दूतों को सक्रिय करते हैं।

अधिकांश हार्मोन जो प्लाज्मा रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, जिनमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, गनीलेट न्यूक्लियोटाइड प्रोटीन या जी-प्रोटीन या नियामक प्रोटीन (जी-प्रोटीन) से जुड़कर द्वितीयक दूतों को सक्रिय करते हैं, जो ए-, बी-, जी- से युक्त हेटरोट्रिमेरिक प्रोटीन होते हैं। उपइकाइयाँ। ए-सबयूनिट को एन्कोड करने वाले 16 से अधिक जीन और बी- और जी-सबयूनिट के लिए कई जीनों की पहचान की गई है। विभिन्न प्रकार की ए-सबयूनिटों में गैर-समान प्रभाव होते हैं। इस प्रकार, ए-एस-सबयूनिट एडिनाइलेट साइक्लेज और सीए2+ चैनलों को रोकता है, ए-क्यू-सबयूनिट फॉस्फोलिपेज़ सी को रोकता है, ए-आई-सबयूनिट एडिनाइलेट साइक्लेज और सीए2+ चैनलों को रोकता है और फॉस्फोलिपेज़ सी, के+ चैनल और फॉस्फोडिएस्टरेज़ को उत्तेजित करता है; बी-सबयूनिट फॉस्फोलिपेज़ सी, एडिनाइलेट साइक्लेज और सीए2+ चैनल को उत्तेजित करता है, और जी-सबयूनिट के+ चैनल, फॉस्फोडिएस्टरेज़ को उत्तेजित करता है और एडिनाइलेट साइक्लेज को रोकता है। नियामक प्रोटीन की अन्य उपइकाइयों का सटीक कार्य अभी तक स्थापित नहीं किया गया है।

एक रिसेप्टर के साथ जटिल हार्मोन जिसमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है, इंट्रासेल्युलर एंजाइम (टायरोसिन कीनेज, गुआनाइलेट साइक्लेज, सेरीन-थ्रेओनीन कीनेज, टायरोसिन फॉस्फेट) को सक्रिय करता है। हार्मोन, जिनके रिसेप्टर्स में 4 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, आयन चैनलों के माध्यम से हार्मोनल सिग्नल संचारित करते हैं।

अनुसंधान हाल के वर्षयह दिखाया गया है कि द्वितीयक संदेशवाहक केवल सूचीबद्ध यौगिकों में से एक नहीं हैं, बल्कि एक बहु-चरण (कैस्केड) प्रणाली हैं, जिसका अंतिम सब्सट्रेट (पदार्थ) एक या अधिक जैविक रूप से सक्रिय यौगिक हो सकता है। इस प्रकार, हार्मोन जो रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं जिनमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं और जी प्रोटीन को सक्रिय करते हैं, फिर एडिनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़ या दोनों एंजाइमों को उत्तेजित करते हैं, जिससे कई माध्यमिक दूतों का निर्माण होता है: सीएमपी, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। आज तक, इस समूह को रिसेप्टर्स की सबसे बड़ी संख्या (100 से अधिक) द्वारा दर्शाया गया है, जिसमें पेप्टाइडर्जिक, डोपामिनर्जिक, एड्रीनर्जिक, कोलीनर्जिक, सेरोटोनर्जिक और अन्य रिसेप्टर्स शामिल हैं। इन रिसेप्टर्स में, 3 बाह्यकोशिकीय टुकड़े (लूप) हार्मोन को पहचानने और बांधने के लिए जिम्मेदार होते हैं, 3 इंट्रासेल्युलर टुकड़े (लूप) जी प्रोटीन को बांधते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन (इंट्रामेम्ब्रेन) डोमेन हाइड्रोफोबिक हैं, और अतिरिक्त- और इंट्रासेल्युलर टुकड़े (लूप) हाइड्रोफिलिक हैं। रिसेप्टर पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के सी-टर्मिनल साइटोप्लाज्मिक अंत में ऐसे क्षेत्र होते हैं, जहां सक्रिय जी-प्रोटीन के प्रभाव में, फॉस्फोराइलेशन होता है, जो माध्यमिक दूतों के एक साथ गठन के साथ रिसेप्टर की सक्रिय स्थिति को दर्शाता है: सीएमपी, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल।

रिसेप्टर के साथ हार्मोन की परस्पर क्रिया, जिसमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है, एंजाइमों (टायरोसिन कीनेज, फॉस्फेट-टायरोसिन फॉस्फेट, आदि) के सक्रियण की ओर जाता है जो प्रोटीन अणुओं पर टायरोसिन अवशेषों को फॉस्फोराइलेट करते हैं।

तीसरे समूह से संबंधित एक रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन और 4 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होने से आयन चैनलों की सक्रियता और आयनों का प्रवेश होता है, जो बदले में सेरीन-थ्रेओनीन किनेसेस को उत्तेजित (सक्रिय) करता है जो कुछ वर्गों के फॉस्फोराइलेशन में मध्यस्थता करता है। प्रोटीन, या झिल्ली विध्रुवण की ओर ले जाता है। किसी भी सूचीबद्ध तंत्र द्वारा सिग्नल ट्रांसमिशन व्यक्तिगत हार्मोन की कार्रवाई की विशेषता वाले प्रभावों के साथ होता है।

दूसरे दूतों के अध्ययन का इतिहास सदरलैंड एट अल (1959) के अध्ययन से शुरू होता है, जिसमें पता चला है कि ग्लूकागन और एड्रेनालाईन के प्रभाव में यकृत ग्लाइकोजन का टूटना कोशिका की गतिविधि पर इन हार्मोनों के उत्तेजक प्रभाव के माध्यम से होता है। झिल्ली एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज, जो इंट्रासेल्युलर एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) को सीएमपी (स्कीम 1) में परिवर्तित करने को उत्प्रेरित करता है।

योजना 1. एटीपी का सीएमपी में रूपांतरण।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ स्वयं एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसका आणविक भार लगभग 150,000 kDa है। एडिनाइलेट साइक्लेज़ सीएमपी के निर्माण में Mg2+ आयनों के साथ भाग लेता है, जिसकी कोशिका में सांद्रता लगभग 0.01-1 μg mol/l है, जबकि कोशिका में ATP सामग्री 1 μg mol/l तक के स्तर तक पहुँच जाती है।

सीएमपी का निर्माण एडिनाइलेट साइक्लेज़ सिस्टम की मदद से होता है, जो रिसेप्टर के घटकों में से एक है। पहले समूह के रिसेप्टर (7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े वाले रिसेप्टर्स) के साथ एक हार्मोन की बातचीत में कम से कम 3 क्रमिक चरण शामिल होते हैं: 1) रिसेप्टर की सक्रियता, 2) हार्मोनल सिग्नल का संचरण और 3) सेलुलर कार्रवाई।

पहला चरण, या स्तर, रिसेप्टर के साथ हार्मोन (लिगैंड) की बातचीत है, जो आयनिक और हाइड्रोजन बांड और हाइड्रोफोबिक यौगिकों के माध्यम से किया जाता है जिसमें जी-प्रोटीन या नियामक प्रोटीन के कम से कम 3 झिल्ली अणु शामिल होते हैं, जिसमें एक -, बी- और जी- सबयूनिट। यह बदले में झिल्ली-बद्ध एंजाइमों (फॉस्फोलिपेज़ सी, एडिनाइलेट साइक्लेज) को सक्रिय करता है, जिसके बाद 3 दूसरे दूतों का निर्माण होता है: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, डायसाइलग्लिसरॉल और सीएमपी।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ रिसेप्टर सिस्टम में 3 घटक होते हैं: रिसेप्टर स्वयं (उत्तेजक और निरोधात्मक भाग), एक नियामक प्रोटीन जिसके ए-, बी- और जी-सबयूनिट्स और एक उत्प्रेरक सबयूनिट (एडेनाइलेट साइक्लेज़ स्वयं), जो सामान्य होते हैं ( यानी अउत्तेजित) अवस्थाएं एक दूसरे से अलग हो जाती हैं (योजना 2)। रिसेप्टर (इसके दोनों भाग - उत्तेजक और निरोधात्मक) बाहरी पर स्थित है, और नियामक इकाई प्लाज्मा झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित है। नियामक इकाई, या जी प्रोटीन, हार्मोन की अनुपस्थिति में ग्वानोसिन डाइफॉस्फेट (जीडीपी) से बंधी होती है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन जी-प्रोटीन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और जी-प्रोटीन की परस्पर क्रिया का कारण बनता है, अर्थात् ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) के साथ इसका ए-सबयूनिट और बी/जी-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स का एक साथ गठन, जो कुछ जैविक प्रभाव पैदा कर सकता है। जीटीपी-ए-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एडिनाइलेट साइक्लेज़ और उसके बाद सीएमपी के गठन को सक्रिय करता है। उत्तरार्द्ध विभिन्न प्रोटीनों के संगत फास्फारिलीकरण के साथ प्रोटीन कीनेस ए को सक्रिय करता है, जो एक निश्चित जैविक प्रभाव में भी प्रकट होता है। इसके अलावा, सक्रिय जीटीपी-ए-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स कुछ मामलों में फॉस्फोलिपेज़ सी, सीजीएमपी, फॉस्फोडिएस्टरेज़, सीए2+ और के+ चैनलों की उत्तेजना को नियंत्रित करता है और सीए2+ चैनलों और एडिनाइलेट साइक्लेज पर निरोधात्मक प्रभाव डालता है।

योजना 2. सीएमपी के सक्रियण द्वारा प्रोटीन हार्मोन की क्रिया का तंत्र (पाठ में स्पष्टीकरण)।

आरएस - उत्तेजक हार्मोन बाइंडिंग रिसेप्टर

सेंट - उत्तेजक हार्मोन,

आरयू - निरोधात्मक हार्मोन बाइंडिंग रिसेप्टर

यूजी एक निरोधात्मक हार्मोन है

एसी - एडिनाइलेट साइक्लेज,

Gy - प्रोटीन को दबाने वाला हार्मोन,

जीसी एक हार्मोन-उत्तेजक प्रोटीन है।

इसलिए, हार्मोन की भूमिका जी-प्रोटीन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स को जी-प्रोटीन-जीटीपी कॉम्प्लेक्स से बदलना है। उत्तरार्द्ध उत्प्रेरक सबयूनिट को सक्रिय करता है, इसे एटीपी-एमजी2+ कॉम्प्लेक्स के लिए उच्च आत्मीयता वाली स्थिति में परिवर्तित करता है, जो जल्दी से सीएमपी में परिवर्तित हो जाता है। इसके साथ ही एडिनाइलेट साइक्लेज के सक्रियण और सीएमपी के गठन के साथ, जी प्रोटीन-जीटीपी कॉम्प्लेक्स हार्मोन के लिए रिसेप्टर की आत्मीयता को कम करके हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण का कारण बनता है।

परिणामी सीएमपी बदले में सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करता है। वे एंजाइम हैं जो संबंधित प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन करते हैं, यानी। प्रोटीन अणु में शामिल एटीपी से सेरीन, थ्रेओनीन या टायरोसिन के हाइड्रॉक्सिल समूह में फॉस्फेट समूह का स्थानांतरण। इस तरह से फॉस्फोराइलेटेड प्रोटीन सीधे हार्मोन के जैविक प्रभाव को अंजाम देते हैं।

अब यह स्थापित किया गया है कि नियामक प्रोटीन को जीटीपी के साथ जटिल होने में सक्षम 50 से अधिक विभिन्न प्रोटीनों द्वारा दर्शाया जाता है, जिन्हें छोटे आणविक भार (20-25 केडीए) और उच्च आणविक भार जी-प्रोटीन के साथ जी-प्रोटीन में विभाजित किया जाता है, जिसमें शामिल हैं 3 सबयूनिट (ए-सी आणविक भार 39-46 केडीए; बी - 37 केडीए और जी-सबयूनिट - 8 केडीए)। ए-सबयूनिट अनिवार्य रूप से एक GTPase है जो GTP को जीडीपी और मुक्त अकार्बनिक फॉस्फेट में हाइड्रोलाइज करता है। बी- और जी-सबयूनिट्स संबंधित रिसेप्टर के साथ लिगैंड की बातचीत के बाद सक्रिय कॉम्प्लेक्स के निर्माण में भाग लेते हैं। अपने बंधन के स्थलों पर जीडीपी जारी करके, ए-सबयूनिट सक्रिय कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और निष्क्रियता का कारण बनता है, क्योंकि ए-सबयूनिट - जीडीपी का बी- और जी-सबयूनिट्स के साथ बार-बार जुड़ाव एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम को वापस कर देता है। प्रारंभिक अवस्था. यह स्थापित किया गया है कि विभिन्न ऊतकों में जी-प्रोटीन की ए-सबयूनिट को 8, बी - 4 और जी - 6 रूपों द्वारा दर्शाया जाता है। कोशिका झिल्ली में जी-प्रोटीन उपइकाइयों के पृथक्करण से विभिन्न संकेतों का एक साथ निर्माण और अंतःक्रिया हो सकती है, जिसमें सिस्टम के अंत में असमान शक्ति और गुणवत्ता के जैविक प्रभाव होते हैं।

एडिनाइलेट साइक्लेज स्वयं 115-150 केडीए के आणविक भार वाला एक ग्लाइकोप्रोटीन है। विभिन्न ऊतकों में, 6 आइसोफॉर्म की पहचान की गई है, जो ए-, बी- और जी-सबयूनिट्स के साथ-साथ सीए 2+ कैल्मोडुलिन के साथ बातचीत करते हैं। कुछ प्रकार के रिसेप्टर्स में, नियामक उत्तेजक (जीएस) और नियामक अवरोधक (आई) प्रोटीन के अलावा, एक अतिरिक्त प्रोटीन, ट्रांसड्यूसिन की पहचान की गई है।

हार्मोनल संकेतों के संचरण में नियामक प्रोटीन की भूमिका महान है; इन प्रोटीनों की संरचना की तुलना "कैसेट" से की जाती है, और प्रतिक्रिया की विविधता नियामक प्रोटीन की उच्च गतिशीलता से जुड़ी होती है। इस प्रकार, कुछ हार्मोन एक साथ सक्रिय हो सकते हैं बदलती डिग्रीजीएस और गी दोनों। इसके अलावा, रिसेप्टर नियामक प्रोटीन के साथ कुछ हार्मोन की परस्पर क्रिया संबंधित प्रोटीन की अभिव्यक्ति का कारण बनती है जो हार्मोनल प्रतिक्रिया के स्तर और डिग्री को नियंत्रित करती है। जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, नियामक प्रोटीन का सक्रियण हार्मोनल रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स से उनके पृथक्करण का परिणाम है। कुछ रिसेप्टर प्रणालियों में, इस इंटरैक्शन में 20 या अधिक नियामक प्रोटीन शामिल होते हैं, जो सीएमपी के गठन को उत्तेजित करने के अलावा, एक साथ सक्रिय होते हैं कैल्शियम चैनल.

पहले समूह से संबंधित रिसेप्टर्स की एक निश्चित संख्या, जिसमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल डेरिवेटिव्स से संबंधित माध्यमिक दूतों द्वारा उनकी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट इंट्रासेल्युलर कैल्शियम के उत्पादन के माध्यम से सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। इस संदेशवाहक प्रणाली को दो तरीकों से सक्रिय किया जा सकता है, अर्थात् नियामक प्रोटीन या फॉस्फोटायरोसिन प्रोटीन के माध्यम से। दोनों ही मामलों में, फॉस्फोलिपेज़ सी को और अधिक सक्रिय किया जाता है, जो पॉलीफ़ॉस्फ़ोइनोसाइड सिस्टम को हाइड्रोलाइज़ करता है। जैसा कि ऊपर कहा गया है, इस प्रणाली में दो इंट्रासेल्युलर दूसरे संदेशवाहक शामिल हैं जो फॉस्फेटिडिलिनोसिटॉल-4,5-बिस्फोस्फेट (पीआईएफ 2) नामक एक झिल्ली पॉलीफॉस्फॉइनसाइड से बनते हैं। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन पीआईएफ 2 फॉस्फोरिलेज़ के हाइड्रोलिसिस का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप संकेतित दूतों का निर्माण होता है - इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट (आईपी 3) और डायसाइलग्लिसरॉल। IP3 इंट्रासेल्युलर कैल्शियम के स्तर में वृद्धि को बढ़ावा देता है, मुख्य रूप से एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम से उत्तरार्द्ध की गतिशीलता के कारण, जहां यह तथाकथित कैल्सियोसोम्स में स्थानीयकृत होता है, और फिर कोशिका में बाह्य कैल्शियम के प्रवेश के कारण होता है। डायसाइलग्लिसरॉल, बदले में, विशिष्ट प्रोटीन किनेसेस और विशेष रूप से, प्रोटीन किनेज सी को सक्रिय करता है। बाद वाला अंतिम जैविक प्रभाव के लिए जिम्मेदार कुछ एंजाइमों को फॉस्फोराइलेट करता है। यह संभव है कि FIF2 का विनाश, दो दूतों की रिहाई और इंट्रासेल्युलर कैल्शियम की सामग्री में वृद्धि के साथ, प्रोस्टाग्लैंडीन के गठन को भी प्रेरित करता है, जो सीएमपी के संभावित उत्तेजक हैं।

यह प्रणाली हिस्टामाइन, सेरोटोनिन, प्रोस्टाग्लैंडिंस, वैसोप्रेसिन, कोलेसीस्टोकिनिन, सोमाटोलिबेरिन, थायरोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन, ऑक्सीटोसिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, न्यूरोपेप्टाइड वाई, पदार्थ पी, एंजियोटेंसिन II, α1-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करने वाले कैटेकोलामाइन जैसे हार्मोन की कार्रवाई में मध्यस्थता करती है।

फॉस्फोलिपेज़ सी एंजाइम समूह में 16 आइसोफॉर्म शामिल हैं, जो बदले में बी-, जी- और डी-फॉस्फोलिपेज़ सी में विभाजित होते हैं। यह दिखाया गया है कि बी-फॉस्फोलिपेज़ सी नियामक प्रोटीन के साथ बातचीत करता है, और जी-फॉस्फोलिपेज़ सी टायरोसिन किनेसेस के साथ बातचीत करता है। .

इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट 4x313 केडीए के आणविक भार के साथ अपने विशिष्ट टेट्रामेरिक रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है। ऐसे रिसेप्टर के साथ जटिल होने के बाद, तथाकथित "बड़े" इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट रिसेप्टर्स या राइनोडाइन रिसेप्टर्स की पहचान की गई, जो टेट्रामर्स से भी संबंधित हैं और जिनका आणविक भार 4x565 केडीए है। यह संभव है कि राइनोडाइन रिसेप्टर्स के इंट्रासेल्युलर कैल्शियम चैनल एक नए दूसरे मैसेंजर, सीएडीपी-राइबोस (एल। मेस्ज़ारोस एट अल।, 1993) द्वारा नियंत्रित होते हैं। इस संदेशवाहक का निर्माण सीजीएमपी और नाइट्रिक ऑक्साइड (एनओ) द्वारा मध्यस्थ होता है, जो साइटोप्लाज्मिक गनीलेट साइक्लेज़ को सक्रिय करता है। इस प्रकार, नाइट्रिक ऑक्साइड कैल्शियम आयनों की भागीदारी के साथ हार्मोनल क्रिया के संचरण में तत्वों में से एक का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

जैसा कि ज्ञात है, कैल्शियम कोशिका के अंदर प्रोटीन युक्त अवस्था में पाया जाता है मुफ्त फॉर्मबाह्यकोशिकीय द्रव में. इंट्रासेल्युलर कैल्शियम-बाइंडिंग प्रोटीन जैसे कैलेरिटिकुलिन और कैल्सेक्वेस्ट्रिन की पहचान की गई है। इंट्रासेल्युलर मुक्त कैल्शियम, जो दूसरे संदेशवाहक के रूप में कार्य करता है, कोशिका प्लाज्मा झिल्ली में कैल्शियम चैनलों के माध्यम से बाह्यकोशिकीय द्रव से आता है या प्रोटीन बाइंडिंग से इंट्रासेल्युलर रूप से जारी होता है। इंट्रासेल्युलर मुक्त कैल्शियम संबंधित फॉस्फोराइलेज़ किनेसेस को तभी प्रभावित करता है जब वह इंट्रासेल्युलर प्रोटीन कैल्मोडुलिन (स्कीम 3) से बंधा होता है।

योजना 3. सीए2+ के माध्यम से प्रोटीन हार्मोन की क्रिया का तंत्र (पाठ में स्पष्टीकरण) पी - रिसेप्टर; जी - हार्मोन; Ca+प्रोटीन प्रोटीन-युक्त रूप में इंट्रासेल्युलर कैल्शियम है।

कैल्मोडुलिन, कैल्शियम के प्रति उच्च आकर्षण वाला एक रिसेप्टर प्रोटीन है, जिसमें 148 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं और यह सभी न्यूक्लियेटेड कोशिकाओं में मौजूद होता है। इसका आणविक भार (mol.m.) 17,000 kDa है, प्रत्येक अणु में कैल्शियम बाइंडिंग के लिए 4 रिसेप्टर्स होते हैं।

कार्यात्मक आराम की स्थिति में, कैल्शियम पंप (एटीपीस) के कामकाज और कोशिका से अंतरकोशिकीय तरल पदार्थ तक कैल्शियम के परिवहन के कारण, बाह्य कोशिकीय द्रव में मुक्त कैल्शियम की सांद्रता कोशिका के अंदर की तुलना में अधिक होती है। इस अवधि के दौरान, कैल्मोडुलिन निष्क्रिय रूप में होता है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन के जटिल होने से मुक्त कैल्शियम के इंट्रासेल्युलर स्तर में वृद्धि होती है, जो कैल्मोडुलिन से जुड़ता है, इसे सक्रिय रूप में परिवर्तित करता है और हार्मोन के संबंधित जैविक प्रभाव के लिए जिम्मेदार कैल्शियम-संवेदनशील प्रोटीन या एंजाइम को प्रभावित करता है।

इंट्रासेल्युलर कैल्शियम का बढ़ा हुआ स्तर तब कैल्शियम पंप को उत्तेजित करता है, जो मुक्त कैल्शियम को अंतरकोशिकीय द्रव में "पंप" करता है, कोशिका में इसके स्तर को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप कैल्मोडुलिन निष्क्रिय हो जाता है और कोशिका में कार्यात्मक आराम की स्थिति बहाल हो जाती है। कैल्मोडुलिन एडिनाइलेट साइक्लेज, गुआनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोडिएस्टरेज़, फॉस्फोराइलेज किनेज, मायोसिन किनेज, फॉस्फोलिपेज़ A2, Ca2+- और Mg2+-ATPase को भी प्रभावित करता है, न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई को उत्तेजित करता है, झिल्ली प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन करता है। कैल्शियम परिवहन, चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के स्तर और गतिविधि और अप्रत्यक्ष रूप से ग्लाइकोजन चयापचय को बदलकर, कैल्मोडुलिन कोशिका में होने वाली स्रावी और अन्य कार्यात्मक प्रक्रियाओं में शामिल होता है। यह माइटोटिक तंत्र का एक गतिशील घटक है, सूक्ष्मनलिका-विलस प्रणाली के पोलीमराइजेशन, एक्टोमीओसिन के संश्लेषण और कैल्शियम "पंप" झिल्ली के सक्रियण को नियंत्रित करता है। कैल्मोडुलिन - एनालॉग मांसपेशी प्रोटीनट्रोपोनिन सी, जो कैल्शियम को बांधकर, एक्टिन और मायोसिन का एक कॉम्प्लेक्स बनाता है, और मायोसिन एटीपीस को भी सक्रिय करता है, जो एक्टिन और मायोसिन की बार-बार बातचीत के लिए आवश्यक है।

सीए2+-कैलमोडुलिन कॉम्प्लेक्स सीए2+-कैलमोडुलिन-निर्भर प्रोटीन काइनेज को सक्रिय करता है, जो तंत्रिका सिग्नल ट्रांसमिशन (न्यूरोट्रांसमीटर के संश्लेषण और रिलीज), फॉस्फोलिपेज़ ए2 की उत्तेजना या निषेध में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और एक विशिष्ट सेरीन-थ्रेओनीन प्रोटीन फॉस्फेट को सक्रिय करता है। कैल्सीनुरिन कहा जाता है, जो टी-लिम्फोसाइटों में टी-सेल रिसेप्टर की कार्रवाई में मध्यस्थता करता है।

कैल्मोडुलिन-आश्रित प्रोटीन किनेसेस को दो समूहों में विभाजित किया गया है: बहुक्रियाशील, जो अच्छी तरह से विशेषता रखते हैं, और विशिष्ट, या "विशेष उद्देश्य"। पहले समूह में प्रोटीन काइनेज ए जैसे प्रोटीन शामिल हैं, जो कई इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन में मध्यस्थता करते हैं। "विशेष प्रयोजन" प्रोटीन किनेसेस कुछ सब्सट्रेट्स को फॉस्फोराइलेट करते हैं, जैसे मायोसिन लाइट चेन किनेज, फॉस्फोरिलेज़ किनेज़, आदि।

प्रोटीन काइनेज सी को कई आइसोफॉर्म (मोल. वजन 67 से 83 केडीए तक) द्वारा दर्शाया जाता है, जो 10 अलग-अलग जीनों द्वारा एन्कोड किए जाते हैं। शास्त्रीय प्रोटीन काइनेज सी में 4 अलग-अलग आइसोफॉर्म (ए-, बी1-, बी2- और जी-आइसोफॉर्म) शामिल हैं; 4 अन्य प्रोटीन आइसोफोर्म (डेल्टा, - एप्सिलॉन, - पाई और ओमेगा) और 2 असामान्य प्रोटीन रूप।

क्लासिक प्रोटीन किनेसेस कैल्शियम और डायसाइलग्लिसरॉल द्वारा सक्रिय होते हैं, नए प्रोटीन किनेसेस डायसाइलग्लिसरॉल और फोर्बोल एस्टर द्वारा सक्रिय होते हैं, और असामान्य प्रोटीन किनेसेस में से एक इनमें से किसी भी सक्रियकर्ता पर प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन इसकी गतिविधि के लिए फॉस्फेटिडिलसेरिन की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।

यह ऊपर उल्लेख किया गया था कि हार्मोन, जिनके रिसेप्टर्स में 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के गठन के बाद जी-प्रोटीन से बंधते हैं, जिनका आणविक भार छोटा होता है (20-25 केडीए) और प्रदर्शन करते हैं अलग कार्य. प्रोटीन जो रिसेप्टर टायरोसिन किनेज के साथ परस्पर क्रिया करते हैं उन्हें रास प्रोटीन कहा जाता है, और पुटिका परिवहन में शामिल प्रोटीन को रब प्रोटीन कहा जाता है। सक्रिय रूप जीटीपी के साथ जटिल एक जी प्रोटीन है; रास प्रोटीन का निष्क्रिय रूप जीडीपी के साथ इसकी जटिलता का परिणाम है। गुआनिन न्यूक्लियोटाइड रिलीजिंग प्रोटीन रास प्रोटीन के सक्रियण में शामिल है, और निष्क्रियता प्रक्रिया GTPase के प्रभाव में GTP के हाइड्रोलिसिस द्वारा की जाती है। रास प्रोटीन का सक्रियण, बदले में, फॉस्फोलिपेज़ सी के माध्यम से द्वितीयक दूतों के गठन को उत्तेजित करता है: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। रास प्रोटीन को पहले ओंकोजीन (ए.जी. गिलमैन, 1987) के रूप में वर्णित किया गया था, क्योंकि इन प्रोटीनों की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति, या उत्परिवर्तन, घातक नियोप्लाज्म में पाया गया था। आम तौर पर, रास प्रोटीन विकास सहित विभिन्न नियामक प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।

कुछ प्रोटीन हार्मोन (इंसुलिन, आईजीएफ I, आदि) हार्मोन-संवेदनशील टायरोसिन किनेज के माध्यम से रिसेप्टर को सक्रिय करने की अपनी प्रारंभिक क्रिया करते हैं। हार्मोन को रिसेप्टर से बांधने से गठनात्मक परिवर्तन या डिमराइजेशन होता है, जो टायरोसिन कीनेज के सक्रियण और बाद में रिसेप्टर के ऑटोफॉस्फोराइलेशन का कारण बनता है। हार्मोनल रिसेप्टर इंटरेक्शन के बाद, ऑटोफॉस्फोराइलेशन अन्य डिमर में टायरोसिन कीनेस गतिविधि और इंट्रासेल्युलर सब्सट्रेट्स के फॉस्फोराइलेशन दोनों को बढ़ाता है। रिसेप्टर टायरोसिन किनेज एक एलोस्टेरिक एंजाइम है जिसमें बाह्यकोशिकीय डोमेन नियामक सबयूनिट है और इंट्रासेल्युलर (साइटोप्लाज्मिक) डोमेन उत्प्रेरक सबयूनिट है। टायरोसिन कीनेस का सक्रियण या फॉस्फोराइलेशन एक एडाप्टर या एसएच2 प्रोटीन से जुड़ने के माध्यम से होता है, जिसमें दो एसएच2 डोमेन और एक एसएच3 डोमेन होता है। SH2 डोमेन विशिष्ट रिसेप्टर टायरोसिन कीनेस फॉस्फोटायरोसिन को बांधते हैं, और SH3 डोमेन एंजाइम या सिग्नलिंग अणुओं को बांधते हैं। फॉस्फोराइलेटेड प्रोटीन (फॉस्फोटायरोसिन) को 4 अमीनो एसिड द्वारा छोटा किया जाता है, जो SH2 डोमेन के लिए उनके विशिष्ट उच्च-आत्मीयता बंधन को निर्धारित करता है।

कॉम्प्लेक्स (फॉस्फोटायरोसिन पेप्टाइड्स - एसएच2 डोमेन) हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन की चयनात्मकता निर्धारित करते हैं। हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन का अंतिम प्रभाव दो प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है - फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन। पहली प्रतिक्रिया विभिन्न टायरोसिन किनेसेस के नियंत्रण में होती है, दूसरी - फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस। आज तक, 10 से अधिक ट्रांसमेम्ब्रेन फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस की पहचान की गई है, जिन्हें 2 समूहों में विभाजित किया गया है: ए) बड़े ट्रांसमेम्ब्रेन प्रोटीन/टेंडेम डोमेन और बी) एकल उत्प्रेरक डोमेन के साथ छोटे इंट्रासेल्युलर एंजाइम।

फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस के इंट्रासेल्युलर टुकड़े अत्यधिक विविध हैं। ऐसा माना जाता है कि SH2 डोमेन फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस (प्रकार I और II) का कार्य रिसेप्टर टायरोसिन कीनेज पर फॉस्फोराइलेशन साइटों को डीफॉस्फोराइलेट करके सिग्नल को कम करना या एक या दोनों SH2 डोमेन पर टायरोसिन फॉस्फोराइलेटिंग सिग्नलिंग प्रोटीन के बंधन के माध्यम से सिग्नल को बढ़ाना है। साथ ही एक एसएच2 प्रोटीन की दूसरे प्रोटीन के साथ अंतःक्रिया के माध्यम से सिग्नल ट्रांसडक्शन या टायरोसिन फॉस्फोराइलेटेड सेकेंडरी मैसेंजर अणुओं, जैसे फॉस्फोलिपेज़ सी-जी या एसआरसी-टायरोसिन किनेज के डिफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा निष्क्रियता।

कुछ हार्मोनों में, हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन अमीनो एसिड अवशेषों टायरोसिन, साथ ही सेरीन या थ्रेओनीन के फॉस्फोराइलेशन द्वारा किया जाता है। इस संबंध में विशेषता इंसुलिन रिसेप्टर है, जिसमें टायरोसिन और सेरीन दोनों का फॉस्फोराइलेशन हो सकता है, और सेरीन का फॉस्फोराइलेशन इंसुलिन के जैविक प्रभाव में कमी के साथ होता है। रिसेप्टर टायरोसिन कीनेज के कई अमीनो एसिड अवशेषों के एक साथ फॉस्फोराइलेशन का कार्यात्मक महत्व पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है। हालाँकि, यह हार्मोनल सिग्नल के मॉड्यूलेशन को प्राप्त करता है, जिसे योजनाबद्ध रूप से रिसेप्टर सिग्नलिंग तंत्र के दूसरे स्तर के रूप में जाना जाता है। इस स्तर की विशेषता कई प्रोटीन किनेसेस और फॉस्फेटेस (जैसे प्रोटीन किनेज सी, सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज, सीजीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज, शांतोडुलिन-निर्भर प्रोटीन किनेज, आदि) के सक्रियण से होती है, जो सेरीन का फॉस्फोराइलेशन या डिफॉस्फोराइलेशन करते हैं। टायरोसिन या थ्रेओनीन अवशेष, जो जैविक गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक गठनात्मक परिवर्तनों का कारण बनते हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फॉस्फोराइलेज, काइनेज, कैसिइन काइनेज II, एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज किनेज, ट्राइग्लिसराइड लाइपेस, ग्लाइकोजन फॉस्फोरिलेज, प्रोटीन फॉस्फेट I, एटीपी साइट्रेट लाइसेज़ जैसे एंजाइम फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा सक्रिय होते हैं, और ग्लाइकोजन सिंथेज़, पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज और पाइरूवेट काइनेज डिफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा सक्रिय होते हैं।

हार्मोन की क्रिया में नियामक सिग्नलिंग तंत्र का तीसरा स्तर सेलुलर स्तर पर एक संबंधित प्रतिक्रिया की विशेषता है और चयापचय, जैवसंश्लेषण, स्राव, वृद्धि या भेदभाव में परिवर्तन से प्रकट होता है। इसमें कोशिका झिल्ली में विभिन्न पदार्थों के परिवहन, प्रोटीन संश्लेषण, राइबोसोमल अनुवाद की उत्तेजना, माइक्रोविलस ट्यूबलर सिस्टम की सक्रियता और कोशिका झिल्ली में स्रावी कणिकाओं के स्थानांतरण की प्रक्रियाएं शामिल हैं। इस प्रकार, कोशिका झिल्ली के माध्यम से अमीनो एसिड और ग्लूकोज के परिवहन की सक्रियता वृद्धि हार्मोन और इंसुलिन जैसे हार्मोन की कार्रवाई की शुरुआत के 5-15 मिनट बाद संबंधित ट्रांसपोर्टर प्रोटीन द्वारा की जाती है। अमीनो एसिड के लिए 5 ट्रांसपोर्टर प्रोटीन और ग्लूकोज के लिए 7 ट्रांसपोर्टर प्रोटीन होते हैं, जिनमें से 2 सोडियम-ग्लूकोज सिंपोर्टर या कोट्रांसपोर्टर से संबंधित होते हैं।

हार्मोन द्वितीय संदेशवाहक प्रतिलेखन प्रक्रियाओं को संशोधित करके जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित करते हैं। इस प्रकार, सीएमपी हार्मोन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार कई जीनों के प्रतिलेखन की दर को नियंत्रित करता है। यह क्रिया सीएमपी प्रतिक्रिया तत्व सक्रिय करने वाले प्रोटीन (सीआरईबी) द्वारा मध्यस्थ होती है। बाद वाला प्रोटीन (सीआरईबी) डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों के साथ जटिल होता है, जो एक सामान्य प्रतिलेखन कारक है।

कई हार्मोन जो प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के गठन के बाद, आंतरिककरण, या एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया से गुजरते हैं, यानी। कोशिका में हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का स्थानान्तरण, या स्थानांतरण। यह प्रक्रिया "लेपित गड्ढों" नामक संरचनाओं में होती है, जो कोशिका झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित होती है, जो प्रोटीन क्लैथ्रिन से पंक्तिबद्ध होती है। इस तरह से एकत्र किए गए हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स, जो "लेपित गड्ढों" में स्थानीयकृत होते हैं, फिर कोशिका झिल्ली (फैगोसाइटोसिस की प्रक्रिया के समान एक तंत्र) के आक्रमण द्वारा आंतरिक हो जाते हैं, वेसिकल्स (एंडोसोम या रिसेप्टोसोम) में बदल जाते हैं, और बाद वाले को कोशिका में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

स्थानांतरण के दौरान, एंडोसोम अम्लीकरण की प्रक्रिया से गुजरता है (जैसा कि लाइसोसोम में होता है), जिसके परिणामस्वरूप लिगैंड (हार्मोन) का क्षरण हो सकता है या हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का पृथक्करण हो सकता है। बाद के मामले में, जारी रिसेप्टर कोशिका झिल्ली में वापस आ जाता है, जहां यह हार्मोन के साथ फिर से संपर्क करता है। कोशिका में हार्मोन के साथ रिसेप्टर के विसर्जन और रिसेप्टर की कोशिका झिल्ली में वापसी की प्रक्रिया को रिसेप्टर रीसाइक्लिंग की प्रक्रिया कहा जाता है। रिसेप्टर के कामकाज की अवधि के दौरान (रिसेप्टर का आधा जीवन कई से 24 घंटे या उससे अधिक तक होता है), यह 50 से 150 ऐसे "शटल" चक्रों को पूरा करने का प्रबंधन करता है। एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया हार्मोन की क्रिया में रिसेप्टर सिग्नलिंग तंत्र का एक अभिन्न या अतिरिक्त हिस्सा है।

इसके अलावा, आंतरिककरण प्रक्रिया के माध्यम से, कोशिका झिल्ली पर रिसेप्टर्स की संख्या को कम करके प्रोटीन हार्मोन को (लाइसोसोम में) और सेलुलर डिसेन्सिटाइजेशन (हार्मोन के प्रति सेलुलर संवेदनशीलता को कम) किया जाता है। यह स्थापित किया गया है कि एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया के बाद हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का भाग्य अलग होता है। अधिकांश हार्मोन (एफएसएच, एलएच, मानव कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, इंसुलिन, आईजीएफ 1 और 2, ग्लूकागन, सोमैटोस्टैटिन, एरिथ्रोपोइटिन, वीआईपी, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन) के लिए, कोशिका के अंदर एंडोसोम पृथक्करण से गुजरते हैं। जारी रिसेप्टर कोशिका झिल्ली में वापस आ जाता है, और हार्मोन कोशिका के लाइसोसोमल तंत्र में गिरावट की प्रक्रिया से गुजरता है।

अन्य हार्मोन (जीएच, इंटरल्यूकिन-2, एपिडर्मल, तंत्रिका और प्लेटलेट वृद्धि कारक) के लिए, एंडोसोम के पृथक्करण के बाद, रिसेप्टर और संबंधित हार्मोन लाइसोसोम में गिरावट की प्रक्रिया से गुजरते हैं।

कुछ हार्मोन (ट्रांसफ़रिन, मैनोज़-6-फॉस्फेट युक्त प्रोटीन, और इंसुलिन का एक छोटा हिस्सा, कुछ लक्ष्य ऊतकों में जीएच) एंडोसोम के पृथक्करण के बाद, उनके रिसेप्टर्स की तरह, कोशिका झिल्ली में लौट आते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि सूचीबद्ध हार्मोन आंतरिककरण की प्रक्रिया से गुजरते हैं, प्रोटीन हार्मोन या इसके हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स की प्रत्यक्ष इंट्रासेल्युलर कार्रवाई पर कोई सहमति नहीं है।

अधिवृक्क हार्मोन, सेक्स हार्मोन, कैल्सीट्रियोल, रेटिनोइक एसिड और थायराइड हार्मोन के रिसेप्टर्स इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत होते हैं। सूचीबद्ध हार्मोन लिपोफिलिक हैं, रक्त प्रोटीन द्वारा परिवहन किए जाते हैं, और होते हैं एक लंबी अवधिअर्ध-जीवन और उनकी क्रिया की मध्यस्थता एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स द्वारा की जाती है, जो डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़कर विशिष्ट जीन को सक्रिय या निष्क्रिय करता है।

एक हार्मोन को एक रिसेप्टर से बांधने से उसके भौतिक-रासायनिक गुणों में परिवर्तन होता है, और इस प्रक्रिया को रिसेप्टर का सक्रियण या परिवर्तन कहा जाता है। इन विट्रो में रिसेप्टर्स के परिवर्तन के एक अध्ययन से पता चला है कि तापमान की स्थिति, ऊष्मायन माध्यम में हेपरिन, एटीपी और अन्य घटकों की उपस्थिति इस प्रक्रिया की दर को बदल देती है।

अपरिवर्तित रिसेप्टर्स 90 केडीए के आणविक द्रव्यमान वाला एक प्रोटीन है, जो समान आणविक द्रव्यमान (एम. कैटेल एट अल।, 1985) के साथ तनाव या तापमान शॉक प्रोटीन के समान है। बाद वाला प्रोटीन ए- और बी-आइसोफॉर्म में पाया जाता है, जो विभिन्न जीनों द्वारा एन्कोड किया जाता है। स्टेरॉयड हार्मोन के संबंध में भी ऐसी ही स्थिति देखी गई है।

मोल के साथ तनाव प्रोटीन के अलावा. एम. 90 केडीए, मोल के साथ एक प्रोटीन। एम. 59 केडीए (एम. लेबीन एट अल., 1992), जिसे इम्युनोफिलिन कहा जाता है, जो सीधे स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर से जुड़ा नहीं है, लेकिन प्रोटीन मोल के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है। एम. 90 केडीए. इम्यूनोफिलिन प्रोटीन के कार्य को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर के कार्य को विनियमित करने में इसकी भूमिका सिद्ध हो चुकी है, क्योंकि यह इम्यूनोसप्रेसिव पदार्थों (उदाहरण के लिए, रैपामाइसिन और एफके 506) को बांधता है।

स्टेरॉयड हार्मोन रक्त में प्रोटीन युक्त अवस्था में परिवहन करते हैं और उनका केवल एक छोटा सा हिस्सा मुक्त रूप में होता है। हार्मोन, जो मुक्त रूप में है, कोशिका झिल्ली के साथ बातचीत करने और इसके माध्यम से साइटोप्लाज्म में जाने में सक्षम है, जहां यह एक साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर से जुड़ जाता है, जो अत्यधिक विशिष्ट है। उदाहरण के लिए, रिसेप्टर प्रोटीन जो केवल ग्लुकोकोर्तिकोइद हार्मोन या एस्ट्रोजेन को बांधते हैं, उन्हें हेपेटोसाइट्स से अलग कर दिया गया है। वर्तमान में, एस्ट्राडियोल, एण्ड्रोजन, प्रोजेस्टेरोन, ग्लूकोकार्टिकोइड्स, मिनरलोकॉर्टिकोइड्स, विटामिन डी, थायराइड हार्मोन, साथ ही रेटिनोइक एसिड और कुछ अन्य यौगिकों (एडिक्सन रिसेप्टर, डाइऑक्सिन रिसेप्टर, पेरोक्सिसोम प्रोलिफेरेटिव एक्टिवेटर रिसेप्टर और रेटिनोइक एसिड के लिए अतिरिक्त रिसेप्टर एक्स) के लिए रिसेप्टर्स की पहचान की गई है। ) . संबंधित लक्ष्य ऊतकों में रिसेप्टर्स की सांद्रता 103 से 5104 प्रति कोशिका है।

स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स के 4 डोमेन होते हैं: अमीनो-टर्मिनल डोमेन, जिसमें सूचीबद्ध हार्मोन के रिसेप्टर्स में महत्वपूर्ण अंतर होता है और इसमें 100-600 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं; डीएनए-बाध्यकारी डोमेन, जिसमें लगभग 70 अमीनो एसिड अवशेष शामिल हैं; लगभग 250 अमीनो एसिड का एक हार्मोन-बाध्यकारी डोमेन और एक कार्बोक्सिल-टर्मिनल डोमेन। जैसा कि उल्लेख किया गया है, अमीनो-टर्मिनल डोमेन में आकार और अमीनो एसिड अनुक्रम दोनों में सबसे बड़ा अंतर है। इसमें 100-600 अमीनो एसिड होते हैं और इसका सबसे छोटा आकार थायराइड हार्मोन रिसेप्टर में पाया जाता है, और इसका सबसे बड़ा आकार ग्लूकोकॉर्टीकॉइड हार्मोन रिसेप्टर में पाया जाता है। यह डोमेन रिसेप्टर प्रतिक्रिया की विशेषताओं को निर्धारित करता है और अधिकांश प्रजातियों में यह अत्यधिक फॉस्फोराइलेटेड होता है, हालांकि फॉस्फोराइलेशन की डिग्री और जैविक प्रतिक्रिया के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है।

डीएनए-बाइंडिंग डोमेन की विशेषता 3 इंट्रॉन हैं, जिनमें से दो में तथाकथित "जिंक फिंगर्स" या 4 सिस्टीन ब्रिज के साथ जिंक आयन युक्त संरचनाएं होती हैं। "जिंक फिंगर्स" हार्मोन के डीएनए के विशिष्ट बंधन में शामिल होते हैं . डीएनए-बाध्यकारी डोमेन में परमाणु रिसेप्टर्स के विशिष्ट बंधन के लिए एक छोटा सा क्षेत्र होता है, जिसे "हार्मोन प्रतिक्रिया तत्व" कहा जाता है, जो प्रतिलेखन की शुरुआत को नियंत्रित करता है। यह क्षेत्र प्रतिलेखन की शुरुआत के लिए जिम्मेदार 250 न्यूक्लियोटाइड के एक और टुकड़े के भीतर स्थित है। डीएनए-बाइंडिंग डोमेन में सभी इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर्स की तुलना में सबसे बड़ी संरचनात्मक स्थिरता है।

हार्मोन-बाइंडिंग डोमेन हार्मोन बाइंडिंग के साथ-साथ अन्य डोमेन के कार्य के डिमराइजेशन और विनियमन की प्रक्रियाओं में शामिल है। यह सीधे डीएनए-बाध्यकारी डोमेन के निकट है।

कार्बोक्सिल-टर्मिनल डोमेन हेटेरोडिमराइजेशन प्रक्रियाओं में भी शामिल है और समीपस्थ प्रोटीन प्रमोटरों सहित विभिन्न प्रतिलेखन कारकों के साथ बातचीत करता है।

इसके साथ ही, इस बात के भी प्रमाण हैं कि स्टेरॉयड पहले विशिष्ट कोशिका झिल्ली प्रोटीन से बंधे होते हैं, जो उन्हें साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर तक पहुंचाते हैं या, इसे दरकिनार करते हुए, सीधे परमाणु रिसेप्टर्स तक पहुंचाते हैं। साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर में दो सबयूनिट होते हैं। कोशिका नाभिक में, सबयूनिट ए, डीएनए के साथ बातचीत करके, प्रतिलेखन प्रक्रिया को ट्रिगर (शुरू) करता है, और सबयूनिट बी गैर-हिस्टोन प्रोटीन से बांधता है। स्टेरॉयड हार्मोन का प्रभाव तुरंत नहीं, बल्कि एक निश्चित समय के बाद प्रकट होता है, जो आरएनए के निर्माण और उसके बाद एक विशिष्ट प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

थायराइड हार्मोन (थायरोक्सिन-टी4 और ट्राईआयोडोथायरोनिन-टी3), स्टेरॉयड हार्मोन की तरह, आसानी से लिपिड कोशिका झिल्ली के माध्यम से फैलते हैं और इंट्रासेल्युलर प्रोटीन से बंधे होते हैं। अन्य आंकड़ों के अनुसार, थायराइड हार्मोन पहले प्लाज्मा झिल्ली पर रिसेप्टर के साथ बातचीत करते हैं, जहां वे प्रोटीन के साथ जटिल होते हैं, जिससे थायराइड हार्मोन का तथाकथित इंट्रासेल्युलर पूल बनता है। जैविक क्रिया मुख्य रूप से T3 द्वारा की जाती है, जबकि T4 को T3 में विघटित किया जाता है, जो साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर से बंध जाता है। यदि स्टेरॉयड साइटोप्लाज्मिक कॉम्प्लेक्स को कोशिका नाभिक में स्थानांतरित किया जाता है, तो थायरॉइड साइटोप्लाज्मिक कॉम्प्लेक्स पहले अलग हो जाता है और टी 3 सीधे परमाणु रिसेप्टर्स से बंध जाता है जिनके पास इसके लिए उच्च आकर्षण होता है। इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रिया में उच्च-आत्मीयता T3 रिसेप्टर्स भी पाए जाते हैं। ऐसा माना जाता है कि थायराइड हार्मोन का कैलोरीजेनिक प्रभाव माइटोकॉन्ड्रिया में नए एटीपी की पीढ़ी के माध्यम से होता है, जिसके निर्माण में एडेनोसिन डाइफॉस्फेट (एडीपी) का उपयोग होता है।

थायराइड हार्मोन ट्रांसक्रिप्शनल स्तर पर प्रोटीन संश्लेषण को नियंत्रित करते हैं और यह प्रभाव, 12-24 घंटों के बाद पता लगाया जा सकता है, आरएनए संश्लेषण अवरोधकों की शुरूआत से अवरुद्ध किया जा सकता है। इंट्रासेल्युलर क्रिया के अलावा, थायराइड हार्मोन कोशिका झिल्ली में ग्लूकोज और अमीनो एसिड के परिवहन को उत्तेजित करते हैं, जो सीधे इसमें स्थानीयकृत कुछ एंजाइमों की गतिविधि को प्रभावित करते हैं।

इस प्रकार, हार्मोन का विशिष्ट प्रभाव संबंधित रिसेप्टर के साथ जटिल होने के बाद ही प्रकट होता है। रिसेप्टर की पहचान, जटिलता और सक्रियण की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, उत्तरार्द्ध कई माध्यमिक संदेशवाहक उत्पन्न करता है जो पोस्ट-रिसेप्टर इंटरैक्शन की अनुक्रमिक श्रृंखला का कारण बनता है, जो हार्मोन के विशिष्ट जैविक प्रभाव की अभिव्यक्ति के साथ समाप्त होता है।

इससे यह पता चलता है कि हार्मोन का जैविक प्रभाव न केवल रक्त में इसकी सामग्री पर निर्भर करता है, बल्कि रिसेप्टर्स की संख्या और कार्यात्मक स्थिति के साथ-साथ पोस्ट-रिसेप्टर तंत्र के कामकाज के स्तर पर भी निर्भर करता है।

अन्य कोशिका घटकों की तरह, सेलुलर रिसेप्टर्स की संख्या लगातार बदल रही है, जो उनके संश्लेषण और गिरावट की प्रक्रियाओं को दर्शाती है। रिसेप्टर्स की संख्या को विनियमित करने में मुख्य भूमिका हार्मोन की होती है। अंतरकोशिकीय द्रव में हार्मोन के स्तर और रिसेप्टर्स की संख्या के बीच एक विपरीत संबंध है। उदाहरण के लिए, रक्त और अंतरकोशिकीय द्रव में हार्मोन की सांद्रता बहुत कम है और इसकी मात्रा 1014-109 M है, जो अमीनो एसिड और अन्य विभिन्न पेप्टाइड्स (105-103 M) की सांद्रता से काफी कम है। रिसेप्टर्स की संख्या अधिक है और 1010-108 एम है, प्लाज्मा झिल्ली पर लगभग 1014-1010 एम है, और दूसरे दूतों का इंट्रासेल्युलर स्तर थोड़ा अधिक है - 108-106 एम। सेल पर रिसेप्टर साइटों की पूर्ण संख्या झिल्ली कई सौ से लेकर 100,000 तक होती है।

कई अध्ययनों से पता चला है कि रिसेप्टर्स में न केवल वर्णित तंत्रों के माध्यम से, बल्कि तथाकथित "नॉनलाइनियर बाइंडिंग" के माध्यम से हार्मोन की क्रिया को बढ़ाने की विशेषता होती है। एक अन्य विशिष्ट विशेषता यह है कि सबसे बड़े हार्मोनल प्रभाव का मतलब रिसेप्टर्स के लिए हार्मोन का सबसे बड़ा बंधन नहीं है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन द्वारा एडिपोसाइट्स में ग्लूकोज परिवहन की अधिकतम उत्तेजना तब देखी जाती है जब हार्मोन केवल 2% इंसुलिन रिसेप्टर्स को बांधता है (जे. ग्लिमैन एट अल., 1975)। एसीटीएच, गोनैडोट्रोपिन और अन्य हार्मोनों के लिए समान संबंध स्थापित किए गए हैं (एम.एल. डुफौ एट अल., 1988)। इसे दो घटनाओं द्वारा समझाया गया है: "नॉनलाइनियर बाइंडिंग" और तथाकथित "रिजर्व रिसेप्टर्स" की उपस्थिति। एक तरीका या दूसरा, लेकिन हार्मोन की क्रिया का प्रवर्धन, या सुदृढ़ीकरण, जो इन दो घटनाओं का परिणाम है, एक महत्वपूर्ण कार्य करता है शारीरिक भूमिकासामान्य परिस्थितियों में और विभिन्न रोग स्थितियों में हार्मोन की जैविक क्रिया की प्रक्रियाओं में। उदाहरण के लिए, हाइपरइंसुलिनिज्म और मोटापे के साथ, हेपेटोसाइट्स, एडिपोसाइट्स, थाइमोसाइट्स, मोनोसाइट्स पर स्थानीयकृत इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या 50-60% कम हो जाती है, और, इसके विपरीत, जानवरों में इंसुलिन की कमी इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या में वृद्धि के साथ होती है। इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या के साथ-साथ उनकी आत्मीयता भी बदलती है, यानी। इंसुलिन के साथ जटिल होने की क्षमता, और रिसेप्टर के भीतर हार्मोनल सिग्नल का ट्रांसडक्शन (संचरण) भी बदल जाता है। इस प्रकार, हार्मोन के प्रति अंगों और ऊतकों की संवेदनशीलता में परिवर्तन फीडबैक तंत्र (डाउन रेगुलेशन) के माध्यम से किया जाता है। रक्त में हार्मोन की उच्च सांद्रता वाली स्थितियों में रिसेप्टर्स की संख्या में कमी होती है, जो चिकित्सकीय रूप से इस हार्मोन के प्रतिरोध के रूप में प्रकट होती है।

कुछ हार्मोन न केवल अपने "अपने" रिसेप्टर्स की संख्या को प्रभावित कर सकते हैं, बल्कि दूसरे हार्मोन के रिसेप्टर्स को भी प्रभावित कर सकते हैं। इस प्रकार, प्रोजेस्टेरोन कम हो जाता है, और एस्ट्रोजेन बढ़ जाता है, एस्ट्रोजेन और प्रोजेस्टेरोन दोनों के लिए रिसेप्टर्स की संख्या।

किसी हार्मोन के प्रति संवेदनशीलता में कमी निम्नलिखित तंत्रों के कारण हो सकती है: 1) अन्य हार्मोन और हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के प्रभाव के कारण रिसेप्टर आत्मीयता में कमी; 2) बाह्यकोशिकीय अंतरिक्ष में झिल्ली से उनके आंतरिककरण या रिहाई के परिणामस्वरूप कार्यशील रिसेप्टर्स की संख्या में कमी; 3) गठन संबंधी परिवर्तनों के कारण रिसेप्टर का निष्क्रिय होना; 4) लाइसोसोम एंजाइमों के प्रभाव में प्रोटीज की गतिविधि में वृद्धि या हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के क्षरण के कारण रिसेप्टर्स का विनाश; 5) नए रिसेप्टर्स के संश्लेषण का निषेध।

प्रत्येक प्रकार के हार्मोन के लिए एगोनिस्ट और प्रतिपक्षी होते हैं। उत्तरार्द्ध ऐसे पदार्थ हैं जो हार्मोन रिसेप्टर को प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बांध सकते हैं, इसके जैविक प्रभाव को कम या पूरी तरह से अवरुद्ध कर सकते हैं। इसके विपरीत, एगोनिस्ट, जब संबंधित रिसेप्टर के साथ जटिल होते हैं, तो हार्मोन के प्रभाव को बढ़ाते हैं या इसकी उपस्थिति की पूरी तरह से नकल करते हैं, और कभी-कभी एगोनिस्ट का आधा जीवन प्राकृतिक हार्मोन के क्षरण समय से सैकड़ों या अधिक गुना लंबा होता है, और अत: इस दौरान जैविक प्रभाव प्रकट होता है, जिसका प्रयोग स्वाभाविक रूप से चिकित्सीय प्रयोजनों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, ग्लुकोकोर्तिकोइद एगोनिस्ट डेक्सामेथासोन, कॉर्टिकोस्टेरोन, एल्डोस्टेरोन हैं, और आंशिक एगोनिस्ट 11बी-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, 17ए-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, प्रोजेस्टेरोन, 21-डीऑक्सीकोर्टिसोल हैं, और उनके विरोधी टेस्टोस्टेरोन, 19-नॉर्टेस्टोस्टेरोन, 17-एस्ट्राडियोल हैं। ग्लूकोकॉर्टीकॉइड रिसेप्टर्स में निष्क्रिय स्टेरॉयड में 11ए-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, टेट्राहाइड्रोकोर्टिसोल, एंड्रोस्टेनेडियोन, 11ए-, 17ए-मिथाइलटेस्टोस्टेरोन शामिल हैं। हार्मोन की क्रिया को स्पष्ट करते समय न केवल प्रयोगों में, बल्कि नैदानिक ​​​​अभ्यास में भी इन संबंधों को ध्यान में रखा जाता है।

जानवरों में हार्मोन की क्रिया के तंत्र को समझने से शारीरिक प्रक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने का अवसर मिलता है - चयापचय का विनियमन, प्रोटीन जैवसंश्लेषण, विकास और ऊतकों का विभेदन।

प्राकृतिक और सिंथेटिक के बढ़ते व्यापक उपयोग के संबंध में, यह व्यावहारिक दृष्टिकोण से भी महत्वपूर्ण है हार्मोनल दवाएंपशुपालन और पशु चिकित्सा में।

वर्तमान में, लगभग 100 हार्मोन हैं जो अंतःस्रावी ग्रंथियों में बनते हैं, रक्त में प्रवेश करते हैं और कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों में चयापचय पर विविध प्रभाव डालते हैं। शरीर में उन शारीरिक प्रक्रियाओं की पहचान करना मुश्किल है जो हार्मोन के नियामक प्रभाव में नहीं हैं। कई एंजाइमों के विपरीत, जो शरीर में व्यक्तिगत, संकीर्ण रूप से लक्षित परिवर्तनों का कारण बनते हैं, हार्मोन चयापचय प्रक्रियाओं और अन्य पर कई प्रभाव डालते हैं शारीरिक कार्य. साथ ही, कोई भी हार्मोन, एक नियम के रूप में, पूरी तरह से विनियमन प्रदान नहीं करता है व्यक्तिगत कार्य. इसके लिए एक निश्चित अनुक्रम और अंतःक्रिया में कई हार्मोनों की क्रिया की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सोमाटोट्रोपिन केवल इंसुलिन और थायराइड हार्मोन की सक्रिय भागीदारी से विकास प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है। रोमों की वृद्धि मुख्य रूप से फॉलिट्रोपिन द्वारा सुनिश्चित की जाती है, और उनकी परिपक्वता और ओव्यूलेशन की प्रक्रिया लुट्रोपिन आदि के नियामक प्रभाव के तहत की जाती है।

रक्त में अधिकांश हार्मोन एल्ब्यूमिन या ग्लोब्युलिन से बंधे होते हैं, जो उन्हें एंजाइमों द्वारा तेजी से नष्ट होने से बचाता है और इष्टतम चयापचय सांद्रता बनाए रखता है। सक्रिय हार्मोनकोशिकाओं और ऊतकों में. प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया पर हार्मोन का सीधा प्रभाव पड़ता है। लक्ष्य ऊतकों में स्टेरॉयड और प्रोटीन हार्मोन (सेक्स हार्मोन, ट्रिपल पिट्यूटरी हार्मोन) कोशिकाओं की संख्या और मात्रा में वृद्धि का कारण बनते हैं। अन्य हार्मोन, जैसे इंसुलिन, ग्लूको- और मिनरलोकॉर्टिकोइड्स, अप्रत्यक्ष रूप से प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करते हैं।

पहला लिंक शारीरिक क्रियाजानवरों के शरीर में हार्मोन कोशिका झिल्ली रिसेप्टर्स होते हैं। उन्हीं कोशिकाओं में हैं बड़ी मात्राकई प्रकार के; विशिष्ट रिसेप्टर्स, जिनकी मदद से वे रक्त में घूमने वाले विभिन्न हार्मोनों के अणुओं को चुनिंदा रूप से बांधते हैं। उदाहरण के लिए, वसा कोशिकाएंउनकी झिल्लियों में ग्लूकागन, ल्यूट्रोपिन, थायरोट्रोपिन, कॉर्टिकोट्रोपिन के लिए विशिष्ट रिसेप्टर्स होते हैं।

प्रोटीन प्रकृति के अधिकांश हार्मोन, अपने अणुओं के बड़े आकार के कारण, कोशिकाओं में प्रवेश नहीं कर सकते हैं, लेकिन उनकी सतह पर स्थित होते हैं और, संबंधित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करके, कोशिकाओं के अंदर चयापचय को प्रभावित करते हैं। इस प्रकार, विशेष रूप से, थायरोट्रोपिन का प्रभाव थायरॉयड कोशिकाओं की सतह पर इसके अणुओं के निर्धारण से जुड़ा होता है, जिसके प्रभाव में सोडियम आयनों के लिए कोशिका झिल्ली की पारगम्यता बढ़ जाती है, और उनकी उपस्थिति में ग्लूकोज ऑक्सीकरण की तीव्रता बढ़ जाती है। इंसुलिन ग्लूकोज अणुओं के लिए ऊतकों और अंगों में कोशिका झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ाता है, जो रक्त में इसकी एकाग्रता को कम करने और ऊतकों में स्थानांतरित होने में मदद करता है। सोमाटोट्रोपिन कोशिका झिल्ली पर कार्य करके न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के संश्लेषण पर भी उत्तेजक प्रभाव डालता है।

वही हार्मोन प्रभावित कर सकते हैं चयापचय प्रक्रियाएंऊतक कोशिकाओं में विभिन्न तरीकों से. पारगम्यता में परिवर्तन के साथ-साथ कोशिका की झिल्लियाँऔर विभिन्न एंजाइमों और अन्य रसायनों के लिए इंट्रासेल्युलर संरचनाओं की झिल्ली, एक ही हार्मोन के प्रभाव में कोशिकाओं के बाहर और अंदर के वातावरण की आयनिक संरचना बदल सकती है, साथ ही विभिन्न एंजाइमों की गतिविधि और चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता भी बदल सकती है।

हार्मोन एंजाइमों की गतिविधि और कोशिकाओं के जीन तंत्र को सीधे नहीं, बल्कि मध्यस्थों (मध्यस्थों) की मदद से प्रभावित करते हैं। इन मध्यस्थों में से एक चक्रीय 3′, 5′-एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (चक्रीय एएमपी) है। चक्रीय एएमपी (सीएएमपी) कोशिका झिल्ली पर स्थित एंजाइम एडेनिल साइक्लेज की भागीदारी के साथ एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) से कोशिकाओं के अंदर बनता है, जो संबंधित हार्मोन के संपर्क में आने पर सक्रिय होता है। इंट्रासेल्युलर झिल्ली पर एक एंजाइम फॉस्फोडिएस्टरेज़ होता है, जो सीएमपी को कम सक्रिय पदार्थ - 5′-एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट में परिवर्तित करता है और इस तरह हार्मोन के प्रभाव को रोकता है।

जब एक कोशिका कई हार्मोनों के संपर्क में आती है जो उसमें सीएमपी के संश्लेषण को उत्तेजित करते हैं, तो प्रतिक्रिया उसी एडेनिल साइक्लेज द्वारा उत्प्रेरित होती है, लेकिन इन हार्मोनों के लिए कोशिका झिल्ली में रिसेप्टर्स सख्ती से विशिष्ट होते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, कॉर्टिकोट्रोपिन केवल अधिवृक्क प्रांतस्था की कोशिकाओं को प्रभावित करता है, और थायरोट्रोपिन थायरॉयड ग्रंथि की कोशिकाओं को प्रभावित करता है, आदि।

विस्तृत अध्ययनों से पता चला है कि अधिकांश प्रोटीन और पेप्टाइड हार्मोन की क्रिया से एडेनिल साइक्लेज़ गतिविधि की उत्तेजना होती है और लक्ष्य कोशिकाओं में सीएमपी की एकाग्रता में वृद्धि होती है, जो सूचना के आगे संचरण से जुड़ी होती है। हार्मोनल प्रभावकई प्रोटीन किनेसेस की सक्रिय भागीदारी के साथ। सीएमपी हार्मोन के एक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ की भूमिका निभाता है, जो कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म और नाभिक में इस पर निर्भर प्रोटीन किनेसेस की गतिविधि में वृद्धि सुनिश्चित करता है। बदले में, सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस राइबोसोमल प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करते हैं, जो सीधे पेप्टाइड हार्मोन के प्रभाव में लक्ष्य कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण के विनियमन से संबंधित है।

स्टेरॉयड हार्मोन, कैटेकोलामाइन और थायराइड हार्मोन, अपने छोटे आणविक आकार के कारण, कोशिका झिल्ली से गुजरते हैं और कोशिकाओं के अंदर साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं। आगे स्टेरॉयड हार्मोनअपने रिसेप्टर्स के साथ संयोजन में, जो अम्लीय प्रोटीन होते हैं, कोशिका नाभिक में चले जाते हैं। यह माना जाता है कि पेप्टाइड हार्मोन, जैसे हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स विभाजित होते हैं, साइटोप्लाज्म, गोल्गी कॉम्प्लेक्स और परमाणु झिल्ली में विशिष्ट रिसेप्टर्स पर भी कार्य करते हैं।

सभी हार्मोन एंजाइम एडेनिल साइक्लेज की गतिविधि और कोशिकाओं में इसकी एकाग्रता में वृद्धि को उत्तेजित नहीं करते हैं। कुछ पेप्टाइड हार्मोन, विशेष रूप से इंसुलिन, ओसाइटोसिन, कैल्सीटोनिन, एडेनिल साइक्लेज पर निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं। माना जाता है कि उनकी क्रिया का शारीरिक प्रभाव सीएमपी की सांद्रता में वृद्धि के कारण नहीं, बल्कि इसकी कमी के कारण होता है। साथ ही, जिन कोशिकाओं में उल्लिखित हार्मोन के प्रति विशिष्ट संवेदनशीलता होती है, उनमें एक अन्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड, चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी) की सांद्रता बढ़ जाती है। शरीर की कोशिकाओं में हार्मोन की क्रिया का परिणाम अंततः दोनों चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स - सीएमपी और सीजीएमपी के प्रभाव पर निर्भर करता है, जो सार्वभौमिक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ हैं - हार्मोन मध्यस्थ। स्टेरॉयड हार्मोन की क्रिया के संबंध में, जो अपने रिसेप्टर्स के साथ मिलकर कोशिका नाभिक में प्रवेश करते हैं, इंट्रासेल्युलर मध्यस्थों के रूप में सीएमपी और सीजीएमपी की भूमिका संदिग्ध मानी जाती है।

यदि सभी नहीं तो बहुत से हार्मोन सीमित होते हैं शारीरिक प्रभावअप्रत्यक्ष रूप से प्रकट - एंजाइम प्रोटीन के जैवसंश्लेषण में परिवर्तन के माध्यम से। प्रोटीन जैवसंश्लेषण कोशिका के जीन तंत्र की सक्रिय भागीदारी के साथ की जाने वाली एक जटिल बहु-चरणीय प्रक्रिया है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण पर हार्मोन का नियामक प्रभाव मुख्य रूप से राइबोसोमल और परमाणु प्रकार के आरएनए के गठन के साथ-साथ मैसेंजर आरएनए के गठन के साथ आरएनए पोलीमरेज़ प्रतिक्रिया को उत्तेजित करके और राइबोसोम और प्रोटीन चयापचय के अन्य भागों की कार्यात्मक गतिविधि को प्रभावित करके किया जाता है। कोशिका नाभिक में विशिष्ट प्रोटीन किनेसेस कोशिकाओं और लक्ष्य अंगों में प्रोटीन के संश्लेषण को एन्कोडिंग करने वाले मैसेंजर आरएनए के गठन के साथ संबंधित प्रोटीन घटकों के फॉस्फोराइलेशन और आरएनए पोलीमरेज़ प्रतिक्रिया को उत्तेजित करते हैं। इसी समय, कोशिकाओं के नाभिक में, जीन का दमन होता है, जो विशिष्ट दमनकर्ताओं - परमाणु हिस्टोन प्रोटीन के निरोधात्मक प्रभाव से मुक्त होते हैं।

कोशिकाओं के नाभिक में एस्ट्रोजन और एण्ड्रोजन जैसे हार्मोन हिस्टोन प्रोटीन से बंधते हैं जो संबंधित जीन को दबाते हैं, और इस तरह कोशिकाओं के जीन तंत्र को सक्रिय कर देते हैं। कार्यात्मक अवस्था. साथ ही, एण्ड्रोजन एस्ट्रोजेन की तुलना में कोशिकाओं के जीन तंत्र को कम प्रभावित करते हैं, जो क्रोमेटिन के साथ उत्तरार्द्ध के अधिक सक्रिय संबंध और नाभिक में आरएनए संश्लेषण के कमजोर होने के कारण होता है।

कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की सक्रियता के साथ-साथ, हिस्टोन प्रोटीन का निर्माण होता है, जो जीन गतिविधि के दमनकारी होते हैं, और यह नाभिक के चयापचय कार्यों और अत्यधिक विकास उत्तेजना को रोकता है। नतीजतन, कोशिका नाभिक के पास चयापचय और विकास के आनुवंशिक और माइटोटिक विनियमन के लिए अपना स्वयं का तंत्र होता है।

शरीर में एनाबॉलिक प्रक्रियाओं पर हार्मोन के प्रभाव के कारण प्रतिधारण बढ़ जाता है पोषक तत्वफ़ीड और, परिणामस्वरूप, अंतरालीय चयापचय के लिए सब्सट्रेट्स की मात्रा बढ़ जाती है, जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के नियामक तंत्र अधिक से जुड़े होते हैं प्रभावी उपयोगनाइट्रोजनयुक्त और अन्य यौगिक।

कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया सोमाटोट्रोपिन, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, एस्ट्रोजेन और थायरोक्सिन से प्रभावित होती है। ये हार्मोन विभिन्न संदेशवाहक आरएनए के संश्लेषण को उत्तेजित करते हैं और इस तरह संबंधित प्रोटीन के संश्लेषण को बढ़ाते हैं। प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में महत्वपूर्णयह इंसुलिन से भी संबंधित है, जो मैसेंजर आरएनए को राइबोसोम से जोड़ने को उत्तेजित करता है और परिणामस्वरूप, प्रोटीन संश्लेषण को सक्रिय करता है। कोशिकाओं के गुणसूत्र तंत्र को सक्रिय करके, हार्मोन प्रोटीन संश्लेषण की दर और यकृत और अन्य अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं में एंजाइमों की एकाग्रता में वृद्धि को प्रभावित करते हैं। हालाँकि, इंट्रासेल्युलर चयापचय पर हार्मोन के प्रभाव के तंत्र का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।

हार्मोन की क्रिया, एक नियम के रूप में, एंजाइमों के कार्यों से निकटता से संबंधित है जो कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करते हैं। हार्मोन शामिल होते हैं जैवरासायनिक प्रतिक्रियाएँएंजाइमों के विशिष्ट उत्प्रेरक या अवरोधक के रूप में, विभिन्न बायोकोलॉइड के साथ अपना संबंध सुनिश्चित करके एंजाइमों पर अपना प्रभाव डालते हैं।

चूंकि एंजाइम प्रोटीन निकाय हैं, इसलिए उनकी कार्यात्मक गतिविधि पर हार्मोन का प्रभाव मुख्य रूप से एंजाइम और कैटोबोलिक कोएंजाइम प्रोटीन के जैवसंश्लेषण को प्रभावित करके प्रकट होता है। हार्मोन की गतिविधि की अभिव्यक्तियों में से एक जटिल प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं के विभिन्न भागों में कई एंजाइमों की बातचीत में उनकी भागीदारी है। जैसा कि ज्ञात है, विटामिन कोएंजाइम के निर्माण में एक निश्चित भूमिका निभाते हैं। ऐसा माना जाता है कि हार्मोन इन प्रक्रियाओं में नियामक कार्य भी करते हैं। उदाहरण के लिए, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स कुछ बी विटामिन के फॉस्फोराइलेशन को प्रभावित करते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडिंस के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण उनकी उच्च शारीरिक गतिविधि और बहुत कम है खराब असर. अब यह ज्ञात है कि प्रोस्टाग्लैंडिंस कोशिकाओं के अंदर मध्यस्थ की तरह काम करते हैं और हार्मोन के प्रभाव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसी समय, चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) के संश्लेषण की प्रक्रियाएं सक्रिय होती हैं, जो हार्मोन के संकीर्ण लक्षित प्रभाव को प्रसारित करने में सक्षम है। ऐसा मानना ​​संभव है औषधीय पदार्थविशिष्ट प्रोस्टाग्लैंडिंस के उत्पादन के माध्यम से कोशिकाओं के अंदर कार्य करें। अब कई देशों में प्रोस्टाग्लैंडिंस की क्रिया के तंत्र का सेलुलर और आणविक स्तर पर अध्ययन किया जा रहा है, क्योंकि प्रोस्टाग्लैंडिंस की क्रिया का व्यापक अध्ययन जानवरों के शरीर में चयापचय और अन्य शारीरिक प्रक्रियाओं को विशेष रूप से प्रभावित करना संभव बना सकता है।

पूर्वगामी के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि जानवरों के शरीर में हार्मोन का एक जटिल और विविध प्रभाव होता है। तंत्रिका और हास्य विनियमन का जटिल प्रभाव सभी जैव रासायनिक के समन्वित पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करता है शारीरिक प्रक्रियाएं. हालाँकि, हार्मोन की क्रिया के तंत्र के बेहतरीन विवरण का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। यह समस्या कई वैज्ञानिकों को दिलचस्पी देती है और एंडोक्रिनोलॉजी के सिद्धांत और अभ्यास के साथ-साथ पशुपालन और पशु चिकित्सा के लिए भी बहुत रुचि रखती है।

अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित हार्मोन प्लाज्मा ट्रांसपोर्ट प्रोटीन से जुड़ते हैं या, कुछ मामलों में, रक्त कोशिकाओं पर सोख लिए जाते हैं और अंगों और ऊतकों तक पहुंचाए जाते हैं, जिससे उनके कार्य और चयापचय प्रभावित होते हैं। कुछ अंगों और ऊतकों में हार्मोन के प्रति बहुत अधिक संवेदनशीलता होती है, इसीलिए उन्हें कहा जाता है लक्षित अंगया कपड़े -लक्ष्य.हार्मोन वस्तुतः शरीर में चयापचय, कार्य और संरचना के हर पहलू को प्रभावित करते हैं।

के अनुसार आधुनिक विचारहार्मोन की क्रिया कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य की उत्तेजना या निषेध पर आधारित होती है। यह प्रभाव जीन सक्रियण के माध्यम से उनके संश्लेषण को तेज करके कोशिकाओं में मौजूदा एंजाइमों को सक्रिय या बाधित करके प्राप्त किया जाता है। हार्मोन एंजाइमों और अन्य जैविक रूप से सक्रिय पदार्थों के लिए सेलुलर और उपसेलुलर झिल्ली की पारगम्यता को बढ़ा या घटा सकते हैं, जिससे एंजाइम की क्रिया को सुविधाजनक या बाधित किया जा सकता है। हार्मोन कार्बनिक शरीर लोहा

डायाफ्राम तंत्र . हार्मोन कोशिका झिल्ली से बंधता है और बंधन स्थल पर इसकी पारगम्यता को ग्लूकोज, अमीनो एसिड और कुछ आयनों में बदल देता है। इस मामले में, हार्मोन झिल्ली परिवहन के एक प्रभावक के रूप में कार्य करता है। ग्लूकोज परिवहन को बदलकर इंसुलिन का यह प्रभाव होता है। लेकिन इस प्रकार का हार्मोन परिवहन पृथक रूप में शायद ही कभी होता है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन में झिल्ली और झिल्ली-इंट्रासेल्युलर दोनों प्रकार की क्रिया होती है।

झिल्ली-इंट्रासेल्युलर तंत्र . हार्मोन झिल्ली-इंट्रासेल्युलर प्रकार के अनुसार कार्य करते हैं, जो कोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं और इसलिए इंट्रासेल्युलर रासायनिक मध्यस्थ के माध्यम से चयापचय को प्रभावित करते हैं। इनमें प्रोटीन-पेप्टाइड हार्मोन (हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी ग्रंथि, अग्न्याशय और के हार्मोन) शामिल हैं पैराथाइराइड ग्रंथियाँ, थायरॉइड ग्रंथि का थायरोकैल्सीटोनिन); अमीनो एसिड के व्युत्पन्न (एड्रेनल मेडुला के हार्मोन - एड्रेनालाईन और नॉरएड्रेनालाईन, थायरॉयड ग्रंथि के - थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन)।

इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक) क्रिया का तंत्र . यह स्टेरॉयड हार्मोन (कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, सेक्स हार्मोन - एण्ड्रोजन, एस्ट्रोजेन और जेस्टाजेन) की विशेषता है। स्टेरॉयड हार्मोन साइटोप्लाज्म में स्थित रिसेप्टर्स के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। परिणामी हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स को नाभिक में स्थानांतरित किया जाता है और सीधे जीनोम पर कार्य करता है, इसकी गतिविधि को उत्तेजित या बाधित करता है, अर्थात। डीएनए संश्लेषण पर कार्य करता है, प्रतिलेखन की दर और मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए) की मात्रा को बदलता है। एमआरएनए की मात्रा में वृद्धि या कमी अनुवाद के दौरान प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करती है, जिससे कोशिका की कार्यात्मक गतिविधि में बदलाव होता है।

वर्तमान में, हार्मोन की क्रिया के निम्नलिखित विकल्प प्रतिष्ठित हैं:

1. हार्मोनल, या हेमोक्राइन,वे। गठन के स्थान से काफी दूरी पर कार्रवाई;
2. आइसोक्राइन, या स्थानीय,जब एक कोशिका में संश्लेषित कोई रासायनिक पदार्थ पहली कोशिका के निकट संपर्क में स्थित कोशिका पर प्रभाव डालता है, और इस पदार्थ की रिहाई अंतरालीय द्रव और रक्त में होती है;
3. न्यूरोक्राइन, या न्यूरोएंडोक्राइन (सिनैप्टिक और नॉन-सिनैप्टिक), एक क्रिया जब एक हार्मोन, तंत्रिका अंत से जारी होता है, एक न्यूरोट्रांसमीटर या न्यूरोमोड्यूलेटर का कार्य करता है, अर्थात। एक पदार्थ जो न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को बदलता है (आमतौर पर बढ़ाता है);
4. पैराक्राइन- एक प्रकार की आइसोक्राइन क्रिया, लेकिन इस मामले में एक कोशिका में बनने वाला हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश करता है और निकटता में स्थित कई कोशिकाओं को प्रभावित करता है;
5. जक्सटैक्राइन- एक प्रकार की पैराक्राइन क्रिया, जब हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश नहीं करता है, और संकेत पास में स्थित किसी अन्य कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से प्रेषित होता है;
6. ऑटोक्राइनएक क्रिया जब किसी कोशिका से निकलने वाला हार्मोन उसी कोशिका को प्रभावित करता है, जिससे उसकी कार्यात्मक गतिविधि बदल जाती है;
7. सोलिनोक्राइनक्रिया जब एक कोशिका से एक हार्मोन वाहिनी के लुमेन में प्रवेश करता है और इस प्रकार दूसरी कोशिका तक पहुंचता है, जिससे वह प्रभावित होती है विशिष्ट प्रभाव(जैसे कुछ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल हार्मोन)।

प्रोटीन हार्मोन का संश्लेषण, अन्य प्रोटीन की तरह, आनुवंशिक नियंत्रण में होता है, और विशिष्ट स्तनधारी कोशिकाएं जीन व्यक्त करती हैं जो 5,000 से 10,000 विभिन्न प्रोटीनों को एन्कोड करती हैं, और कुछ अत्यधिक विभेदित कोशिकाएं - 50,000 प्रोटीन तक। सभी प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत होती है डीएनए खंडों का स्थानांतरण, तब ट्रांसक्रिप्शन, पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग, अनुवाद, पोस्ट-ट्रांसलेशनल प्रोसेसिंग और संशोधन।कई पॉलीपेप्टाइड हार्मोन बड़े अग्रदूतों के रूप में संश्लेषित होते हैं - प्रोहॉर्मोन(प्रोइन्सुलिन, प्रोग्लुकागन, प्रोपियोमेलानोकोर्टिन, आदि)। प्रोहॉर्मोन का हार्मोन में रूपांतरण गोल्गी तंत्र में होता है।

सेलुलर स्तर पर हार्मोन क्रिया के दो मुख्य तंत्र हैं:
1. कोशिका झिल्ली की बाहरी सतह से प्रभाव का एहसास।
2. हार्मोन के कोशिका में प्रवेश के बाद प्रभाव का एहसास होता है।

1) कोशिका झिल्ली की बाहरी सतह से प्रभाव का एहसास

इस मामले में, रिसेप्टर्स कोशिका झिल्ली पर स्थित होते हैं। रिसेप्टर के साथ हार्मोन की बातचीत के परिणामस्वरूप, झिल्ली एंजाइम एडिनाइलेट साइक्लेज सक्रिय होता है। यह एंजाइम हार्मोनल प्रभावों के सबसे महत्वपूर्ण इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ - चक्रीय 3,5-एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) के एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) से निर्माण को बढ़ावा देता है। सीएमपी सेलुलर एंजाइम प्रोटीन काइनेज को सक्रिय करता है, जो हार्मोन की क्रिया को महसूस करता है। यह स्थापित किया गया है कि हार्मोन-निर्भर एडिनाइलेट साइक्लेज एक सामान्य एंजाइम है जिस पर विभिन्न हार्मोन कार्य करते हैं, जबकि हार्मोन रिसेप्टर्स प्रत्येक हार्मोन के लिए एकाधिक और विशिष्ट होते हैं। माध्यमिक मध्यस्थसीएमपी के अलावा, चक्रीय 3,5-गुआनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी), कैल्शियम आयन, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट हो सकता है। इस प्रकार पेप्टाइड और प्रोटीन हार्मोन और टायरोसिन डेरिवेटिव - कैटेकोलामाइन - कार्य करते हैं। अभिलक्षणिक विशेषताइन हार्मोनों की क्रिया प्रतिक्रिया की सापेक्ष गति है, जो पहले से संश्लेषित एंजाइमों और अन्य प्रोटीनों की सक्रियता के कारण होती है।

हार्मोन रिसेप्टर्स - सूचना अणुओं के साथ मिलकर अपनी जैविक क्रिया करते हैं जो हार्मोनल सिग्नल को हार्मोनल क्रिया में बदल देते हैं। अधिकांश हार्मोन स्थित रिसेप्टर्स के साथ परस्पर क्रिया करते हैं प्लाज्मा झिल्लीकोशिकाएं, और अन्य हार्मोन - रिसेप्टर्स के साथ इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत, यानी। साथ साइटोप्लाज्मिकऔर नाभिकीय.

प्लाज्मा रिसेप्टर्स, उनकी संरचना के आधार पर, विभाजित हैं:

1. सात टुकड़े(लूप्स);
2. रिसेप्टर्स जिनके ट्रांसमेम्ब्रेन खंड में शामिल हैं एक टुकड़ा(लूप या जंजीर);
3. रिसेप्टर्स जिनके ट्रांसमेम्ब्रेन खंड में शामिल हैं चार टुकड़े(लूप्स)।

हार्मोन जिनके रिसेप्टर में सात ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं उनमें शामिल हैं:
एसीटीएच, टीएसएच, एफएसएच, एलएच, ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, प्रोस्टाग्लैंडिंस, गैस्ट्रिन, कोलेसीस्टोकिनिन, न्यूरोपेप्टाइड वाई, न्यूरोमेडिन के, वैसोप्रेसिन, एड्रेनालाईन (ए-1 और 2, बी-1 और 2), एसिटाइलकोलाइन (एम1, एम2, एम3 और एम4) ) , सेरोटोनिन (1ए, 1बी, 1सी, 2), डोपामाइन (डी1 और डी2), एंजियोटेंसिन, पदार्थ के, पदार्थ पी, या न्यूरोकिनिन प्रकार 1, 2 और 3, थ्रोम्बिन, इंटरल्यूकिन-8, ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, सेक्रेटिन, सोमाटोलिबेरिन , वीआईपी, पिट्यूटरी एडिनाइलेट साइक्लेज़-एक्टिवेटिंग पेप्टाइड, ग्लूटामेट (MG1 - MG7), एडेनिन।

दूसरे समूह में ऐसे हार्मोन शामिल हैं जिनमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है:
जीएच, प्रोलैक्टिन, इंसुलिन, सोमाटोमैमोट्रोपिन, या प्लेसेंटल लैक्टोजेन, आईजीएफ-1, तंत्रिका वृद्धि कारक, या न्यूरोट्रॉफिन, हेपेटोसाइट वृद्धि कारक, एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड प्रकार ए, बी और सी, ऑन्कोस्टैटिन, एरिथ्रोपोइटिन, सिलिअरी न्यूरोट्रॉफिक कारक, ल्यूकेमिक निरोधात्मक कारक, कारक ट्यूमर नेक्रोसिस (पी75 और पी55), तंत्रिका वृद्धि कारक, इंटरफेरॉन (ए, बी और जी), एपिडर्मल वृद्धि कारक, न्यूरोडिफरेंशियल कारक, फाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक, प्लेटलेट वृद्धि कारक ए और बी, मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, एक्टिविन, इनहिबिन, इंटरल्यूकिन्स -2, 3, 4, 5, 6 और 7, ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, ग्रैनुलोसाइट कॉलोनी-उत्तेजक कारक, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन, ट्रांसफ़रिन, आईजीएफ-2, यूरोकाइनेज प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर।

तीसरे समूह के हार्मोन, जिसके रिसेप्टर में चार ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, में शामिल हैं:
एसिटाइलकोलाइन (निकोटिनिक मांसपेशी और तंत्रिका), सेरोटोनिन, ग्लाइसिन, जी-एमिनोब्यूट्रिक एसिड।

प्रभावकारी प्रणालियों के साथ रिसेप्टर का युग्मन तथाकथित जी-प्रोटीन के माध्यम से किया जाता है, जिसका कार्य प्लाज्मा झिल्ली के स्तर पर हार्मोनल सिग्नल के बार-बार संचरण को सुनिश्चित करना है। अपने सक्रिय रूप में जी प्रोटीन एडिनाइलेट साइक्लेज के माध्यम से चक्रीय एएमपी के संश्लेषण को उत्तेजित करता है, जो इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के सक्रियण के लिए एक कैस्केड तंत्र को ट्रिगर करता है।

सामान्य मूलभूत तंत्र जिसके द्वारा कोशिका के अंदर "दूसरे" दूतों के जैविक प्रभावों को महसूस किया जाता है वह प्रक्रिया है फॉस्फोराइलेशन - डिफॉस्फोराइलेशनविभिन्न प्रकार के प्रोटीन किनेसेस की भागीदारी वाले प्रोटीन जो एटीपी से सेरीन और थ्रेओनीन के ओएच समूहों तक टर्मिनल समूह के परिवहन को उत्प्रेरित करते हैं, और कुछ मामलों में, लक्ष्य प्रोटीन के टायरोसिन। फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया प्रोटीन अणुओं का सबसे महत्वपूर्ण पोस्ट-ट्रांसलेशनल रासायनिक संशोधन है, जो उनकी संरचना और कार्य दोनों को मौलिक रूप से बदलता है। विशेषकर, यह परिवर्तन का कारण बनता है संरचनात्मक गुण(घटक उपइकाइयों का जुड़ाव या पृथक्करण), उनके उत्प्रेरक गुणों को सक्रिय करना या रोकना, अंततः रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर और, सामान्य तौर पर, कोशिकाओं की कार्यात्मक गतिविधि का निर्धारण करना।

एडिनाइलेट साइक्लेज़ मैसेंजर सिस्टम

हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन का एडिनाइलेट साइक्लेज़ मार्ग सबसे अधिक अध्ययन किया गया है। इसमें कम से कम पांच अच्छी तरह से अध्ययन किए गए प्रोटीन शामिल हैं:
1)हार्मोन रिसेप्टर;
2)एडिनाइलेट साइक्लेज़ एंजाइम, जो चक्रीय एएमपी (सीएमपी) के संश्लेषण का कार्य करता है;
3)जी प्रोटीन, जो एडिनाइलेट साइक्लेज़ और रिसेप्टर के बीच संचार करता है;
4)सीएमपी-निर्भर प्रोटीन काइनेज, इंट्रासेल्युलर एंजाइमों या लक्ष्य प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करना, तदनुसार उनकी गतिविधि को बदलना;
5)फोस्फोडाईस्टेरेज, जो सीएमपी के टूटने का कारण बनता है और इस तरह सिग्नल के प्रभाव को रोक देता है (तोड़ देता है)।

यह दिखाया गया है कि हार्मोन का β-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर से बंधन होता है संरचनात्मक परिवर्तनरिसेप्टर का इंट्रासेल्युलर डोमेन, जो बदले में सिग्नलिंग मार्ग के दूसरे प्रोटीन - जीटीपी-बाइंडिंग के साथ रिसेप्टर की बातचीत सुनिश्चित करता है।

जीटीपी-बाध्यकारी प्रोटीन - जी प्रोटीन- 2 प्रकार के प्रोटीन का मिश्रण है:
सक्रिय जी एस (अंग्रेजी उत्तेजक जी से)
निरोधात्मक जी i
उनमें से प्रत्येक में तीन अलग-अलग सबयूनिट (α-, β- और γ-) शामिल हैं, यानी। ये हेटरोट्रिमर हैं। यह दिखाया गया है कि β-उपइकाइयाँ G s और G i समान हैं; उसी समय, α-सबयूनिट्स, जो विभिन्न जीनों के उत्पाद हैं, जी प्रोटीन द्वारा उत्प्रेरक और निरोधात्मक गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार साबित हुए। हार्मोन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स जी प्रोटीन को न केवल जीटीपी के लिए अंतर्जात बाध्य जीडीपी का आसानी से आदान-प्रदान करने की क्षमता देता है, बल्कि जी एस प्रोटीन को सक्रिय अवस्था में स्थानांतरित करने की भी क्षमता देता है, जबकि सक्रिय जी प्रोटीन एमजी 2+ आयनों की उपस्थिति में β में अलग हो जाता है। -, γ-सबयूनिट और GTP फॉर्म में G s के जटिल α-सबयूनिट; यह सक्रिय कॉम्प्लेक्स फिर एडिनाइलेट साइक्लेज़ अणु में चला जाता है और इसे सक्रिय करता है। जीटीपी क्षय की ऊर्जा और मूल जीडीपी फॉर्म जी एस बनाने के लिए β- और γ-सबयूनिट्स के पुन: संयोजन के कारण कॉम्प्लेक्स स्वयं निष्क्रिय हो जाता है।

रेट्ज़- रिसेप्टर; जी- जी प्रोटीन; एसी-ऐडीनाइलेट साइक्लेज।

यह प्लाज्मा झिल्ली का एक अभिन्न प्रोटीन है, इसका सक्रिय केंद्र साइटोप्लाज्म की ओर उन्मुख होता है और एटीपी से सीएमपी संश्लेषण की प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है:

विभिन्न जानवरों के ऊतकों से पृथक एडिनाइलेट साइक्लेज का उत्प्रेरक घटक, एक एकल पॉलीपेप्टाइड द्वारा दर्शाया जाता है। जी प्रोटीन की अनुपस्थिति में, यह व्यावहारिक रूप से निष्क्रिय है। इसमें दो एसएच समूह शामिल हैं, जिनमें से एक जी एस प्रोटीन के साथ संयुग्मन में शामिल है, और दूसरा उत्प्रेरक गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक है। फॉस्फोडिएस्टरेज़ की कार्रवाई के तहत, सीएमपी को निष्क्रिय 5'-एएमपी बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है।

प्रोटीन काइनेजएक इंट्रासेल्युलर एंजाइम है जिसके माध्यम से सीएमपी अपना प्रभाव महसूस करता है। प्रोटीन काइनेज 2 रूपों में मौजूद हो सकता है। सीएमपी की अनुपस्थिति में, प्रोटीन काइनेज को टेट्रामेरिक कॉम्प्लेक्स के रूप में प्रस्तुत किया जाता है जिसमें दो उत्प्रेरक (सी 2) और दो नियामक (आर 2) सबयूनिट होते हैं; इस रूप में एंजाइम निष्क्रिय होता है। सीएमपी की उपस्थिति में, प्रोटीन काइनेज कॉम्प्लेक्स एक आर 2 सबयूनिट और दो मुक्त उत्प्रेरक सी सबयूनिट में उलटा हो जाता है; उत्तरार्द्ध में एंजाइमेटिक गतिविधि होती है, जो प्रोटीन और एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करती है, तदनुसार सेलुलर गतिविधि को बदलती है।

कई एंजाइमों की गतिविधि को सीएमपी-निर्भर फॉस्फोराइलेशन द्वारा नियंत्रित किया जाता है; तदनुसार, प्रोटीन-पेप्टाइड प्रकृति के अधिकांश हार्मोन इस प्रक्रिया को सक्रिय करते हैं। हालाँकि, कई हार्मोन एडिनाइलेट साइक्लेज पर निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं, जिससे सीएमपी और प्रोटीन फॉस्फोराइलेशन का स्तर कम हो जाता है। विशेष रूप से, हार्मोन सोमैटोस्टैटिन, अपने विशिष्ट रिसेप्टर - निरोधात्मक जी प्रोटीन (जीआई, जो जीएस प्रोटीन का एक संरचनात्मक समरूप है) से जुड़कर एडिनाइलेट साइक्लेज़ और सीएमपी संश्लेषण को रोकता है, अर्थात। एड्रेनालाईन और ग्लूकागन के कारण होने वाले प्रभाव के ठीक विपरीत प्रभाव पैदा करता है। कई अंगों में, प्रोस्टाग्लैंडिंस (विशेष रूप से, पीजीई 1) का एडिनाइलेट साइक्लेज पर निरोधात्मक प्रभाव भी होता है, हालांकि एक ही अंग में (सेल प्रकार के आधार पर) वही पीजीई 1 सीएमपी के संश्लेषण को सक्रिय कर सकता है।

मांसपेशी ग्लाइकोजन फॉस्फोरिलेज़ के सक्रियण और विनियमन की व्यवस्था, जो ग्लाइकोजन टूटने को सक्रिय करती है, का अधिक विस्तार से अध्ययन किया गया है। इसके 2 रूप हैं:
उत्प्रेरक रूप से सक्रिय - फॉस्फोरिलेज़ एऔर
निष्क्रिय – फॉस्फोरिलेज़ बी.

दोनों फॉस्फोराइलेज दो समान सबयूनिट से निर्मित होते हैं, प्रत्येक में 14 वें स्थान पर सेरीन अवशेष क्रमशः फॉस्फोराइलेशन-डीफॉस्फोराइलेशन, सक्रियण और निष्क्रियता की प्रक्रिया से गुजरते हैं।

फॉस्फोरिलेज़ बी किनेज़ की कार्रवाई के तहत, जिसकी गतिविधि सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज द्वारा नियंत्रित होती है, फॉस्फोरिलेज़ बी के निष्क्रिय रूप के अणु की दोनों उपइकाइयाँ सहसंयोजक फॉस्फोराइलेशन से गुजरती हैं और सक्रिय फॉस्फोरिलेज़ ए में परिवर्तित हो जाती हैं। विशिष्ट फॉस्फेटेज़ फ़ॉस्फ़ोराइलेज़ ए की कार्रवाई के तहत उत्तरार्द्ध के डीफॉस्फोराइलेशन से एंजाइम निष्क्रिय हो जाता है और अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है।

में मांसपेशियों का ऊतकखुला 3 प्रकारग्लाइकोजन फ़ॉस्फ़ोरिलेज़ का विनियमन।
प्रथम प्रकार – सहसंयोजक विनियमन, फॉस्फोरिलेज़ सबयूनिट्स के हार्मोन-निर्भर फॉस्फोराइलेशन-डीफॉस्फोराइलेशन पर आधारित है।
दूसरा प्रकार – एलोस्टेरिक विनियमन. यह ग्लाइकोजन फॉस्फोरिलेज़ बी सबयूनिट्स (क्रमशः सक्रियण-निष्क्रियता) की एडिनाइलेशन-डेडेनाइलेशन प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। प्रतिक्रियाओं की दिशा एएमपी और एटीपी की सांद्रता के अनुपात से निर्धारित होती है, जो सक्रिय केंद्र में नहीं, बल्कि प्रत्येक सबयूनिट के एलोस्टेरिक केंद्र में जोड़ी जाती हैं।

कामकाजी मांसपेशियों में, एटीपी की खपत के कारण एएमपी का संचय एडिनाइलेशन और फॉस्फोराइलेज बी के सक्रियण का कारण बनता है। आराम के समय, इसके विपरीत, एटीपी की उच्च सांद्रता, एएमपी को विस्थापित करते हुए, डेडीनाइलेशन के माध्यम से इस एंजाइम के एलोस्टेरिक निषेध को जन्म देती है।
तीसरा प्रकार – कैल्शियम विनियमनसीए 2+ आयनों द्वारा फॉस्फोरिलेज़ बी किनेज़ के एलोस्टेरिक सक्रियण पर आधारित, जिसकी सांद्रता मांसपेशियों के संकुचन के साथ बढ़ती है, जिससे सक्रिय फॉस्फोरिलेज़ ए के गठन को बढ़ावा मिलता है।

ग्वानिलेट साइक्लेज़ मैसेंजर सिस्टम

पर्याप्त कब काचक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी) को सीएमपी का एंटीपोड माना जाता था। इसे सीएमपी के विपरीत कार्यों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था। आज तक, इस बात के बहुत से प्रमाण प्राप्त हुए हैं कि सीजीएमपी कोशिका कार्य के नियमन में एक स्वतंत्र भूमिका निभाता है। विशेष रूप से, गुर्दे और आंतों में यह आयन परिवहन और जल विनिमय को नियंत्रित करता है, हृदय की मांसपेशियों में यह विश्राम संकेत के रूप में कार्य करता है, आदि।

जीटीपी से सीजीएमपी का जैवसंश्लेषण सीएमपी के संश्लेषण के अनुरूप एक विशिष्ट गनीलेट साइक्लेज की क्रिया के तहत किया जाता है:

एड्रेनालाईन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स: एसी- ऐडीनाइलेट साइक्लेज, जी- जी प्रोटीन; सी और आर- क्रमशः प्रोटीन किनेज की उत्प्रेरक और नियामक उपइकाइयाँ; के.एफ- फॉस्फोरिलेज़ किनेज़ बी; एफ- फॉस्फोरिलेज़; जीएलके-1-पी- ग्लूकोज-1-फॉस्फेट; जीएलके-6-पी- ग्लूकोज-6-फॉस्फेट; यूडीएफ-Glk- यूरिडीन डाइफॉस्फेट ग्लूकोज; एच एस- ग्लाइकोजन सिंथेज़।

गनीलेट साइक्लेज़ के चार अलग-अलग रूप ज्ञात हैं, जिनमें से तीन झिल्ली-बद्ध हैं और एक घुलनशील है और साइटोसोल में खुला है।

झिल्ली-बद्ध रूपों से मिलकर बनता है 3 प्लॉट:
रिसेप्टर, पर स्थानीयकृत बाहरी सतहप्लाज्मा झिल्ली;
इंट्रामेम्ब्रेन डोमेनऔर
उत्प्रेरक घटक, जो उसी अलग - अलग रूपएंजाइम.
कई अंगों (हृदय, फेफड़े, गुर्दे, अधिवृक्क ग्रंथियां, आंतों के एंडोथेलियम, रेटिना, आदि) में ग्वानिलेट साइक्लेज की खोज की गई है, जो सीजीएमपी के माध्यम से मध्यस्थता वाले इंट्रासेल्युलर चयापचय के नियमन में इसकी व्यापक भागीदारी को इंगित करता है। झिल्ली से बंधे एंजाइम को छोटे बाह्यकोशिकीय पेप्टाइड्स द्वारा संबंधित रिसेप्टर्स के माध्यम से सक्रिय किया जाता है, विशेष रूप से हार्मोन एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड (एएनपी), ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया का एक थर्मोस्टेबल विष, आदि। एएनपी, जैसा कि ज्ञात है, एट्रियम में संश्लेषित होता है। रक्त की मात्रा में वृद्धि की प्रतिक्रिया, गुर्दे में रक्त में प्रवेश करती है, और गाइनालेट साइक्लेज़ को सक्रिय करती है। (तदनुसार सीजीएमपी के स्तर को बढ़ाती है), Na और पानी के उत्सर्जन को बढ़ावा देती है। चिकना मांसपेशियों की कोशिकाएंवाहिकाओं में एक समान रिसेप्टर-गुआनिलेट साइक्लेज़ सिस्टम भी होता है, जिसके माध्यम से रिसेप्टर-बाउंड एएनएफ में वासोडिलेटरी प्रभाव होता है, जो कम करने में मदद करता है रक्तचाप. में उपकला कोशिकाएंआंत, रिसेप्टर-गुआनिलेट साइक्लेज़ सिस्टम का एक उत्प्रेरक काम कर सकता है बैक्टीरियल एंडोटॉक्सिन, जिससे आंतों में पानी का अवशोषण धीमा हो जाता है और दस्त का विकास होता है।

गनीलेट साइक्लेज़ का घुलनशील रूप एक हीम युक्त एंजाइम है जिसमें 2 सबयूनिट होते हैं। नाइट्रोवैसोडिलेटर्स गनीलेट साइक्लेज़ के इस रूप के नियमन में भाग लेते हैं, मुक्त कण- लिपिड पेरोक्सीडेशन के उत्पाद। जाने-माने एक्टिविस्टों में से एक हैं एंडोथेलियल फैक्टर (ईडीआरएफ), जिससे संवहनी विश्राम होता है। इस कारक का सक्रिय घटक, प्राकृतिक लिगैंड, नाइट्रिक ऑक्साइड NO है। एंजाइम का यह रूप हृदय रोग के लिए उपयोग किए जाने वाले कुछ नाइट्रोसोवासोडिलेटर्स (नाइट्रोग्लिसरीन, नाइट्रोप्रासाइड, आदि) द्वारा भी सक्रिय होता है; इन दवाओं के टूटने से भी NO निकलता है।

नाइट्रिक ऑक्साइड अमीनो एसिड आर्जिनिन से एक जटिल Ca 2+-निर्भर एंजाइम प्रणाली की भागीदारी के साथ NO सिंथेज़ नामक मिश्रित कार्य के साथ बनता है:

नाइट्रिक ऑक्साइड, जब गनीलेट साइक्लेज हेम के साथ बातचीत करता है, तो बढ़ावा देता है तीव्र शिक्षासीजीएमपी, जो कम सीए 2+ सांद्रता पर कार्य करने वाले आयन पंपों को उत्तेजित करके हृदय संकुचन के बल को कम करता है। हालाँकि, NO का प्रभाव अल्पकालिक, कुछ सेकंड का, स्थानीयकृत होता है - इसके संश्लेषण के स्थल के पास। नाइट्रोग्लिसरीन, जो NO को अधिक धीरे-धीरे जारी करता है, का प्रभाव समान होता है, लेकिन लंबे समय तक रहता है।

साक्ष्य प्राप्त किया गया है कि सीजीएमपी के अधिकांश प्रभाव सीजीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज के माध्यम से मध्यस्थ होते हैं जिन्हें प्रोटीन किनेज जी कहा जाता है। यह एंजाइम, यूकेरियोटिक कोशिकाओं में व्यापक रूप से प्राप्त होता है शुद्ध फ़ॉर्म. इसमें 2 सबयूनिट होते हैं - एक कैटेलिटिक डोमेन जिसका अनुक्रम प्रोटीन काइनेज ए (सीएमपी-निर्भर) के सी-सबयूनिट के अनुक्रम के समान होता है, और एक नियामक डोमेन प्रोटीन काइनेज ए के आर-सबयूनिट के समान होता है। हालांकि, प्रोटीन किनेसेस ए और जी विभिन्न प्रोटीन अनुक्रमों को पहचानते हैं, तदनुसार विभिन्न इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के सेरीन और थ्रेओनीन के ओएच समूह के फॉस्फोराइलेशन को विनियमित करते हैं और इस तरह विभिन्न जैविक प्रभाव पैदा करते हैं।

चक्रीय स्तर सीएमपी न्यूक्लियोटाइड्सऔर कोशिका में सीजीएमपी को संबंधित फॉस्फोडिएस्टरेज़ द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो उनके हाइड्रोलिसिस को 5"-न्यूक्लियोटाइड मोनोफॉस्फेट में उत्प्रेरित करता है और सीएमपी और सीजीएमपी के लिए आत्मीयता में भिन्न होता है। एक घुलनशील शांतोडुलिन-निर्भर फॉस्फोडिएस्टरेज़ और एक झिल्ली-बाउंड आइसोफॉर्म, सीए 2+ द्वारा विनियमित नहीं होता है और शांतोडुलिन को पृथक और चित्रित किया गया है।

सीए 2+ मैसेंजर सिस्टम

Ca 2+ आयन कई के नियमन में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं सेलुलर कार्य. इंट्रासेल्युलर मुक्त सीए 2+ की सांद्रता में बदलाव एंजाइमों के सक्रियण या निषेध के लिए एक संकेत है, जो बदले में चयापचय, संकुचन और स्रावी गतिविधि, आसंजन और कोशिका वृद्धि को नियंत्रित करता है। Ca 2+ के स्रोत इंट्रा- और बाह्यकोशिकीय हो सकते हैं। आम तौर पर, साइटोसोल में Ca 2+ की सांद्रता 10 -7 M से अधिक नहीं होती है, और इसके मुख्य स्रोत एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और माइटोकॉन्ड्रिया हैं। न्यूरोहोर्मोनल सिग्नल सीए 2+ (10 -6 एम तक) की एकाग्रता में तेज वृद्धि का कारण बनते हैं, जो प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से बाहर से आते हैं (अधिक सटीक रूप से, वोल्टेज-निर्भर और रिसेप्टर-निर्भर कैल्शियम चैनलों के माध्यम से) और इंट्रासेल्युलर से स्रोत. में से एक सबसे महत्वपूर्ण तंत्रकैल्शियम मैसेंजर सिस्टम में एक हार्मोनल सिग्नल का संचालन एक विशिष्ट को सक्रिय करके सेलुलर प्रतिक्रियाओं (प्रतिक्रियाओं) का शुभारंभ है सीए 2+ - शांतोडुलिन-निर्भर प्रोटीन किनेज।इस एंजाइम की नियामक सबयूनिट Ca 2+ -बाइंडिंग प्रोटीन निकली शांतोडुलिन।जब आने वाले संकेतों के जवाब में कोशिका में Ca 2+ की सांद्रता बढ़ जाती है, तो एक विशिष्ट प्रोटीन काइनेज कई इंट्रासेल्युलर लक्ष्य एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है, जिससे उनकी गतिविधि नियंत्रित होती है। यह दिखाया गया है कि फॉस्फोरिलेज़ बी किनेज़, सीए 2+ आयनों द्वारा सक्रिय, एनओ सिंथेज़ की तरह, एक सबयूनिट के रूप में कैल्मोडुलिन शामिल है। कैल्मोडुलिन विभिन्न प्रकार के अन्य Ca 2+-बाइंडिंग प्रोटीन का हिस्सा है। कैल्शियम सांद्रता में वृद्धि के साथ, सीए 2+ का कैल्मोडुलिन से बंधन इसके गठनात्मक परिवर्तनों के साथ होता है, और इस सीए 2+-बाध्य रूप में, कैल्मोडुलिन कई इंट्रासेल्युलर प्रोटीन (इसलिए इसका नाम) की गतिविधि को नियंत्रित करता है।

इंट्रासेल्युलर मैसेंजर सिस्टम में यूकेरियोटिक कोशिकाओं की झिल्लियों में फॉस्फोलिपिड्स के डेरिवेटिव भी शामिल हैं, विशेष रूप से फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल के फॉस्फोराइलेटेड डेरिवेटिव। ये डेरिवेटिव एक विशिष्ट झिल्ली-बद्ध फॉस्फोलिपेज़ सी की कार्रवाई के तहत एक हार्मोनल सिग्नल (उदाहरण के लिए, वैसोप्रेसिन या थायरोट्रोपिन से) के जवाब में जारी किए जाते हैं। अनुक्रमिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, दो संभावित दूसरे दूत बनते हैं - डायसाइलग्लिसरॉल और इनोसिटोल 1, 4,5-ट्राइफॉस्फेट।

इन दूसरे दूतों के जैविक प्रभाव अलग-अलग तरीकों से महसूस किए जाते हैं। डायसाइलग्लिसरॉल की क्रिया, मुक्त Ca 2+ आयनों की तरह, झिल्ली-बद्ध के माध्यम से मध्यस्थ होती है सीए-निर्भर एंजाइम प्रोटीन काइनेज सी, जो इंट्रासेल्युलर एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है, जिससे उनकी गतिविधि बदल जाती है। इनोसिटॉल 1,4,5-ट्राइफॉस्फेट एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम पर एक विशिष्ट रिसेप्टर से जुड़ता है, जो साइटोसोल में सीए 2+ आयनों की रिहाई को बढ़ावा देता है।

इस प्रकार, द्वितीयक दूतों पर प्रस्तुत डेटा इंगित करता है कि इनमें से प्रत्येक मध्यस्थ प्रणाली हार्मोनल प्रभावप्रोटीन किनेसेस के एक विशिष्ट वर्ग से मेल खाता है, हालाँकि इन प्रणालियों के बीच घनिष्ठ संबंध की संभावना से इंकार नहीं किया जा सकता है। टाइप ए प्रोटीन किनेसेस की गतिविधि को सीएमपी द्वारा नियंत्रित किया जाता है, प्रोटीन किनेज जी को सीजीएमपी द्वारा नियंत्रित किया जाता है; Ca 2+ -शांतोडुलिन-निर्भर प्रोटीन किनेसेस इंट्रासेल्युलर [Ca 2+] के नियंत्रण में हैं, और प्रकार C प्रोटीन किनेज को मुक्त Ca 2+ और अम्लीय फॉस्फोलिपिड्स के साथ तालमेल में डायसाइलग्लिसरॉल द्वारा नियंत्रित किया जाता है। किसी भी द्वितीयक संदेशवाहक के स्तर में वृद्धि से प्रोटीन किनेसेस के संबंधित वर्ग की सक्रियता होती है और उसके बाद उनके प्रोटीन सब्सट्रेट का फॉस्फोराइलेशन होता है। परिणामस्वरूप, न केवल गतिविधि बदलती है, बल्कि कई सेल एंजाइम प्रणालियों के नियामक और उत्प्रेरक गुण भी बदलते हैं: आयन चैनल, इंट्रासेल्युलर संरचनात्मक तत्वऔर आनुवंशिक उपकरण.

2) कोशिका में हार्मोन के प्रवेश के बाद प्रभाव का एहसास

इस मामले में, हार्मोन के रिसेप्टर्स कोशिका के साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। क्रिया के इस तंत्र के हार्मोन, अपनी लिपोफिलिसिटी के कारण, आसानी से लक्ष्य कोशिका में झिल्ली में प्रवेश करते हैं और इसके साइटोप्लाज्म में विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन से बंध जाते हैं। हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स कोशिका नाभिक में प्रवेश करता है। नाभिक में, कॉम्प्लेक्स विघटित हो जाता है, और हार्मोन परमाणु डीएनए के कुछ वर्गों के साथ संपर्क करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विशेष दूत आरएनए का निर्माण होता है। मैसेंजर आरएनए नाभिक छोड़ता है और राइबोसोम पर प्रोटीन या एंजाइम प्रोटीन के संश्लेषण को बढ़ावा देता है। इस प्रकार स्टेरॉयड हार्मोन और टायरोसिन डेरिवेटिव - थायराइड हार्मोन - कार्य करते हैं। उनकी क्रिया को सेलुलर चयापचय के गहरे और दीर्घकालिक पुनर्गठन की विशेषता है।

यह ज्ञात है कि स्टेरॉयड हार्मोन का प्रभाव आनुवंशिक तंत्र के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को बदलकर महसूस किया जाता है। कोशिका में रक्त प्रोटीन पहुंचाने के बाद, हार्मोन प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से और आगे परमाणु झिल्ली के माध्यम से (प्रसार द्वारा) प्रवेश करता है और इंट्रान्यूक्लियर रिसेप्टर प्रोटीन से बंध जाता है। स्टेरॉयड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स फिर डीएनए के नियामक क्षेत्र, तथाकथित हार्मोन-संवेदनशील तत्वों से जुड़ जाता है, जो संबंधित संरचनात्मक जीन के प्रतिलेखन को बढ़ावा देता है, डे नोवो प्रोटीन संश्लेषण को शामिल करता है और हार्मोनल सिग्नल के जवाब में सेल चयापचय में परिवर्तन करता है।

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि हार्मोन के दो मुख्य वर्गों की क्रिया के आणविक तंत्र की मुख्य और विशिष्ट विशेषता यह है कि पेप्टाइड हार्मोन की क्रिया मुख्य रूप से कोशिकाओं में प्रोटीन के पोस्ट-ट्रांसलेशनल (पोस्टसिंथेटिक) संशोधनों के माध्यम से महसूस की जाती है, जबकि स्टेरॉयड हार्मोन ( साथ ही थायराइड हार्मोन, रेटिनोइड्स, विटामिन डी3 हार्मोन) जीन अभिव्यक्ति के नियामक के रूप में कार्य करते हैं।

हार्मोन का निष्क्रिय होना प्रभावकारी अंगों में होता है, मुख्य रूप से यकृत में, जहां हार्मोन ग्लुकुरोनिक या सल्फ्यूरिक एसिड से जुड़कर या एंजाइमों की क्रिया के परिणामस्वरूप विभिन्न रासायनिक परिवर्तनों से गुजरते हैं। आंशिक रूप से हार्मोन मूत्र में अपरिवर्तित होते हैं। कुछ हार्मोनों की क्रिया उन हार्मोनों के स्राव के कारण अवरुद्ध हो सकती है जिनका प्रतिकूल प्रभाव होता है।