हार्मोन की क्रिया का तंत्र। हार्मोन वर्गीकरण

हार्मोन चयापचय के प्रबंधन में निम्नलिखित तरीके से शामिल होते हैं। शरीर के आंतरिक वातावरण की स्थिति और बाहरी प्रभावों से जुड़े परिवर्तनों के बारे में जानकारी का प्रवाह तंत्रिका तंत्र में प्रवेश करता है, जहां इसे संसाधित किया जाता है और एक प्रतिक्रिया संकेत बनता है। यह तंत्रिका आवेगों के रूप में और परोक्ष रूप से अंतःस्रावी तंत्र के माध्यम से प्रभावकारी अंगों में प्रवेश करता है।

वह बिंदु जहां तंत्रिका और अंतःस्रावी सूचनाओं के प्रवाह का विलय होता है, वह है हाइपोथैलेमस - मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों से तंत्रिका आवेग यहां आते हैं। वे हाइपोथैलेमिक हार्मोन के उत्पादन और स्राव को निर्धारित करते हैं, जो बदले में, पिट्यूटरी ग्रंथि के माध्यम से, परिधीय अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा हार्मोन के उत्पादन को प्रभावित करते हैं। परिधीय ग्रंथियों के हार्मोन, विशेष रूप से अधिवृक्क मज्जा, हाइपोथैलेमिक के स्राव को नियंत्रित करते हैं। अंततः, रक्तप्रवाह में हार्मोन की सामग्री को स्व-नियमन के सिद्धांत के अनुसार बनाए रखा जाता है। एक नकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र द्वारा हार्मोन का एक उच्च स्तर बंद हो जाता है या इसके गठन को कमजोर करता है, एक निम्न स्तर उत्पादन को बढ़ाता है।

ऊतकों की असमान संवेदनशीलता के कारण, हार्मोन ऊतकों पर चुनिंदा रूप से कार्य करते हैं। वे अंग और कोशिकाएं जो किसी विशेष हार्मोन के प्रभाव के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं, कहलाती हैं हार्मोन का लक्ष्य (लक्षित अंग या लक्ष्य कोशिका)।

लक्ष्य ऊतक अवधारणा।एक लक्ष्य ऊतक एक ऊतक है जिसमें एक हार्मोन एक विशिष्ट शारीरिक (जैव रासायनिक) प्रतिक्रिया प्राप्त करता है। कई कारक एक हार्मोन के लिए लक्ष्य ऊतक की समग्र प्रतिक्रिया निर्धारित करते हैं। सबसे पहले, यह लक्ष्य ऊतक के पास हार्मोन की स्थानीय एकाग्रता है, जो इस पर निर्भर करती है:

1. हार्मोन के संश्लेषण और स्राव की दर;

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

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

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

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

वास्तविक ऊतक प्रतिक्रिया द्वारा निर्धारित किया जाता है:

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

संवेदीकरण की स्थिति - सेल का डिसेंटेशन।

लक्ष्य कोशिकाओं के संबंध में हार्मोन की विशिष्टता कोशिकाओं में उपस्थिति के कारण होती है विशिष्ट आर-रिसेप्टर्स.

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

1) कोशिका झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थानीयकृत;

2) कोशिका द्रव्य में स्थित कोशिकाएँ।

रिसेप्टर गुण:

स्पष्ट सब्सट्रेट विशिष्टता;

संतृप्ति;

हार्मोन की जैविक सांद्रता की सीमा में हार्मोन के लिए आत्मीयता;

कार्रवाई की प्रतिवर्तीता।

सेल में सूचना कहाँ प्रेषित की जाती है, इसके आधार पर निम्नलिखित को प्रतिष्ठित किया जा सकता है: हार्मोन क्रिया के प्रकार:

1) झिल्ली (स्थानीय)।

2) मेम्ब्रेन-इंट्रासेल्युलर या मध्यस्थता।

3) साइटोप्लाज्मिक (प्रत्यक्ष)।

झिल्ली प्रकारप्लाज्मा झिल्ली से हार्मोन के बंधन के स्थल पर क्रिया का एहसास होता है और इसकी पारगम्यता में एक चयनात्मक परिवर्तन होता है। क्रिया के तंत्र के अनुसार, इस मामले में हार्मोन झिल्ली परिवहन प्रणालियों के एक एलोस्टेरिक प्रभावकारक के रूप में कार्य करता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, इंसुलिन, अमीनो एसिड और कुछ आयनों की क्रिया के तहत ग्लूकोज का ट्रांसमेम्ब्रेन ट्रांसफर प्रदान किया जाता है। आमतौर पर झिल्ली प्रकार की क्रिया को झिल्ली-इंट्रासेल्युलर के साथ जोड़ा जाता है।

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

विनियमन एक जटिल जटिल तंत्र है जो चयापचय को बदलकर और आंतरिक वातावरण की स्थिरता को बनाए रखते हुए विभिन्न प्रकार के प्रभावों पर प्रतिक्रिया करता है।

सीएमपी या सीजीएमपी के माध्यम से विनियमन. एंजाइम कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में अंतर्निहित होता है एडिनाइलेट साइक्लेज, जिसमें 3 भाग होते हैं - पहचानना(झिल्ली की सतह पर स्थित रिसेप्टर्स का एक सेट), संयुग्मन(एन-प्रोटीन, जो रिसेप्टर और उत्प्रेरक भाग के बीच झिल्ली के लिपिड बाईलेयर में एक मध्यवर्ती स्थिति रखता है) और उत्प्रेरक(वास्तव में एक एंजाइमेटिक प्रोटीन, जिसका सक्रिय केंद्र कोशिका के अंदर होता है)। सीएमपी और सीजीएमपी के बंधन के लिए उत्प्रेरक प्रोटीन में अलग-अलग साइट हैं।

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

हार्मोन रिसेप्टर को बांधता है;

हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स एन-प्रोटीन के साथ बातचीत करता है, इसके विन्यास को बदलता 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 सेल के अंदर सीएमपी उत्पन्न करता है (एटीपी ® सीएएमपी + एच 4 पी 2 ओ 7)

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

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

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

सक्रिय प्रोटीन केनेसेस एटीपी की कीमत पर विभिन्न प्रोटीनों को फास्फोराइलेट करते हैं;

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

चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स (सीएमपी और सीजीएमपी) विभिन्न प्रोटीनों पर कार्य करते हैं, इसलिए प्रभाव झिल्ली रिसेप्टर पर निर्भर करता है जो हार्मोन को बांधता है। रिसेप्टर की प्रकृति निर्धारित करती है कि cAMP- या cGMP-निर्भर एंजाइम प्रोटीन की गतिविधि बदल जाएगी या नहीं। अक्सर इन न्यूक्लियोटाइड का विपरीत प्रभाव पड़ता है। इसलिए, एक हार्मोन के प्रभाव में कोशिका में जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को सक्रिय या बाधित किया जा सकता है, जिसके आधार पर कोशिका में रिसेप्टर्स होते हैं। उदाहरण के लिए, एड्रेनालाईन बी- और ए-रिसेप्टर्स से जुड़ सकता है। पूर्व में एडिनाइलेट साइक्लेज और सीएमपी का गठन शामिल है, बाद में गनीलेट साइक्लेज और सीजीएमपी का गठन शामिल है। चक्रीय न्यूक्लियोटाइड विभिन्न प्रोटीनों को सक्रिय करते हैं, इसलिए कोशिका में चयापचय परिवर्तनों की प्रकृति हार्मोन पर नहीं, बल्कि कोशिका के रिसेप्टर्स पर निर्भर करती है।

चयापचय पर चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के प्रभाव को एंजाइम फॉस्फोडिएस्टरेज़ द्वारा रोक दिया जाता है।

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

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

क्रिया का साइटोप्लाज्मिक तंत्र एक स्टेरॉयड प्रकृति के हार्मोन में निहित है।

स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स कोशिका के साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। ये हार्मोन (लिपोफिलिक गुण रखने वाले), कोशिका में प्रवेश करते हुए, एक हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, जो आणविक पुनर्व्यवस्था के बाद इसके सक्रियण की ओर ले जाते हैं, सेल न्यूक्लियस में प्रवेश करते हैं, जहां यह क्रोमैटिन के साथ इंटरैक्ट करता है। इस मामले में, जीन सक्रियण होता है और बाद में प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला विकसित होती है, जिसमें सूचनात्मक सहित आरएनए संश्लेषण में वृद्धि होती है। यह अनुवाद प्रक्रिया के दौरान संबंधित एंजाइमों को शामिल करने की ओर जाता है, जो कोशिका में चयापचय प्रक्रियाओं की दर और दिशा में परिवर्तन पर जोर देता 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 के विकास और भेदभाव पर प्रभाव में प्रकट होते हैं।

एक मिश्रित प्रकार की सूचना हस्तांतरण आयोडोथायरोनिन की विशेषता है(थायरॉइड हार्मोन), जो लिपोफिलिक गुणों के संदर्भ में पानी में घुलनशील और लिपोफिलिक (स्टेरॉयड) हार्मोन के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेता है। हार्मोन का यह समूह झिल्ली-इंट्रासेल्युलर और साइटोसोलिक तंत्र दोनों द्वारा इसके प्रभाव को महसूस करता है।

प्रारंभ में, शब्द "हार्मोन" उन रसायनों 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 कार्य करते हैं। हालांकि, यह पता चला कि इनमें से कुछ पदार्थ (उदाहरण के लिए, नॉरपेनेफ्रिन), रक्त में हार्मोन के रूप में घूमते हैं, एक न्यूरोट्रांसमीटर (न्यूरोट्रांसमीटर) का कार्य करते हैं, जबकि अन्य (सोमैटोस्टैटिन) हार्मोन और न्यूरोट्रांसमीटर दोनों हैं। इसके अलावा, कुछ रसायनों को अंतःस्रावी ग्रंथियों या कोशिकाओं द्वारा प्रोहोर्मोन के रूप में स्रावित किया जाता है और केवल परिधि पर ही जैविक रूप से सक्रिय हार्मोन (टेस्टोस्टेरोन, थायरोक्सिन, एंजियोटेंसिनोजेन, आदि) में परिवर्तित हो जाते हैं।

हार्मोन, शब्द के व्यापक अर्थ में, जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ और विशिष्ट जानकारी के वाहक होते हैं, जिसके माध्यम से विभिन्न कोशिकाओं और ऊतकों के बीच संचार किया जाता है, जो शरीर के कई कार्यों के नियमन के लिए आवश्यक है। हार्मोन में निहित जानकारी रिसेप्टर्स की उपस्थिति के कारण अपने गंतव्य तक पहुंचती है जो इसे एक निश्चित जैविक प्रभाव के साथ पोस्ट-रिसेप्टर क्रिया (प्रभाव) में अनुवादित करती है।

वर्तमान में, हार्मोन की कार्रवाई के लिए 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 रसायन पहले के निकट संपर्क में स्थित कोशिका पर प्रभाव डालता है, और इस पदार्थ की रिहाई अंतरालीय द्रव और रक्त में की जाती है;

3) न्यूरोक्राइन, या न्यूरोएंडोक्राइन (सिनैप्टिक और नॉन-सिनैप्टिक), क्रिया, जब हार्मोन, तंत्रिका अंत से मुक्त होकर, एक न्यूरोट्रांसमीटर या न्यूरोमोड्यूलेटर का कार्य करता है, अर्थात। एक पदार्थ जो न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को बदल देता है (आमतौर पर बढ़ाता है);

4) पैरासरीन - एक प्रकार की आइसोक्राइन क्रिया, लेकिन एक ही समय में, एक कोशिका में बनने वाला हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश करता है और निकटता में स्थित कई कोशिकाओं को प्रभावित करता है;

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

6) ऑटोक्राइन क्रिया, जब एक कोशिका से निकलने वाला हार्मोन उसी कोशिका को प्रभावित करता है, जिससे उसकी कार्यात्मक गतिविधि बदल जाती है;

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

प्रोटीन हार्मोन का संश्लेषण, अन्य प्रोटीनों की तरह, आनुवंशिक नियंत्रण में होता है, और विशिष्ट स्तनधारी कोशिकाएं जीन को व्यक्त करती हैं जो 5,000 और 10,000 विभिन्न प्रोटीनों के बीच सांकेतिक शब्दों में बदलती हैं, और कुछ अत्यधिक विभेदित कोशिकाएं 50,000 प्रोटीन तक होती हैं। कोई भी प्रोटीन संश्लेषण डीएनए खंडों के स्थानान्तरण के साथ शुरू होता है, इसके बाद प्रतिलेखन, पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग, अनुवाद, पोस्ट-ट्रांसलेशनल प्रोसेसिंग और संशोधन होता है। कई पॉलीपेप्टाइड हार्मोन बड़े प्रोहॉर्मोन अग्रदूतों (प्रिन्सुलिन, प्रोग्लुकागन, प्रॉपियोमेलानोकोर्टिन, आदि) के रूप में संश्लेषित होते हैं। गॉल्जी तंत्र में प्रोहोर्मोन का हार्मोन में रूपांतरण किया जाता है।

रासायनिक प्रकृति से, 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 (STH), मेलानोसाइट-उत्तेजक (MSH), प्रोलैक्टिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, कैल्सीटोनिन, इंसुलिन, ग्लूकागन और प्रोटीड - ग्लूकोप्रोटीन: थायरोट्रोपिक (TSH), कूप-उत्तेजक (FSH), ल्यूटिनाइजिंग (एलएच), थायरोग्लोबुलिन। जठरांत्र संबंधी मार्ग के हाइपोफिज़ियोट्रोपिक हार्मोन और हार्मोन ओलिगोपेप्टाइड्स, 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। विटामिन डी स्टेरोल्स, कैल्सीट्रियोल भी इसी समूह से संबंधित हैं। एराकिडोनिक एसिड डेरिवेटिव, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्रोस्टाग्लैंडीन हैं और ईकोसैनोइड्स के समूह से संबंधित हैं। एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, अधिवृक्क मज्जा और अन्य क्रोमैफिन कोशिकाओं में संश्लेषित, साथ ही साथ थायरॉयड हार्मोन, अमीनो एसिड टायरोसिन के डेरिवेटिव हैं। प्रोटीन हार्मोन हाइड्रोफिलिक होते हैं और रक्त द्वारा मुक्त अवस्था में और रक्त प्रोटीन के साथ आंशिक रूप से बाध्य अवस्था में दोनों को ले जाया जा सकता है। स्टेरॉयड और थायराइड हार्मोन लिपोफिलिक (हाइड्रोफोबिक) होते हैं, जो कम घुलनशीलता की विशेषता रखते हैं, उनमें से अधिकांश प्रोटीन-युक्त अवस्था में रक्त में प्रसारित होते हैं।

हार्मोन रिसेप्टर्स के साथ जटिल करके अपनी जैविक क्रिया को अंजाम देते हैं - सूचनात्मक अणु जो एक हार्मोनल सिग्नल को एक हार्मोनल क्रिया में बदल देते हैं। अधिकांश हार्मोन कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, जबकि अन्य हार्मोन रिसेप्टर्स के साथ स्थानीयकृत इंट्रासेल्युलर रूप से बातचीत करते हैं, अर्थात। साइटोप्लाज्मिक और परमाणु के साथ।

प्रोटीन हार्मोन, वृद्धि कारक, न्यूरोट्रांसमीटर, कैटेकोलामाइन और प्रोस्टाग्लैंडिन हार्मोन के एक समूह से संबंधित होते हैं जिसके लिए रिसेप्टर्स कोशिकाओं के प्लाज्मा झिल्ली पर स्थित होते हैं। संरचना के आधार पर प्लाज्मा रिसेप्टर्स में विभाजित हैं:

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

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

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

हार्मोन जिनके रिसेप्टर में सात ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, उनमें शामिल हैं: ACTH, TSH, FSH, LH, कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, प्रोस्टाग्लैंडिंस, गैस्ट्रिन, कोलेसिस्टोकिनिन, न्यूरोपेप्टाइड Y, न्यूरोमेडिन K, वैसोप्रेसिन, एड्रेनालाईन (a-1 और 2, b-1 और 2)। एसिटाइलकोलाइन (M1, M2, M3 और M4), सेरोटोनिन (1A, 1B, 1C, 2), डोपामाइन (D1 और D2), एंजियोटेंसिन, पदार्थ K, पदार्थ P, या न्यूरोकिनिन प्रकार 1, 2 और 3, थ्रोम्बिन, इंटरल्यूकिन- 8, ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, सेक्रेटिन, सोमाटोलिबरिन, वीआईपी, पिट्यूटरी एडिनाइलेट साइक्लेज-एक्टिवेटिंग पेप्टाइड, ग्लूटामेट (MG1 - MG7), एडेनिन।

दूसरे समूह में ऐसे हार्मोन शामिल हैं जिनमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है: वृद्धि हार्मोन, प्रोलैक्टिन, इंसुलिन, सोमैटोमैमोट्रोपिन, या प्लेसेंटल लैक्टोजेन, आईजीएफ -1, तंत्रिका वृद्धि कारक, या न्यूरोट्रॉफिन, हेपेटोसाइट विकास कारक, एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड प्रकार ए, बी और सी, ऑनकोस्टैटिन , एरिथ्रोपोइटिन, सिलिअरी न्यूरोट्रॉफिक फैक्टर, ल्यूकेमिक इनहिबिटरी फैक्टर, ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (p75 और p55), नर्व ग्रोथ फैक्टर, इंटरफेरॉन (ए, बी और जी), एपिडर्मल ग्रोथ फैक्टर, न्यूरोडिफेरेंटियेटिंग फैक्टर, फाइब्रोब्लास्ट ग्रोथ फैक्टर, प्लेटलेट ग्रोथ फैक्टर ए और बी , मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, एक्टिन, अवरोधक, इंटरल्यूकिन्स -2, 3, 4, 5, 6 और 7, ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, ग्रैनुलोसाइट कॉलोनी-उत्तेजक कारक, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन, ट्रांसफ़रिन, IGF-2, यूरोकाइनेज प्लास्मिनोजेन उत्प्रेरक।

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 रिसेप्टर की उच्च स्तर की आत्मीयता।

प्लाज्मा झिल्ली पर स्थानीयकृत रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करने वाले हार्मोन का जैविक प्रभाव "दूसरे संदेशवाहक" 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 जिनका चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) की भागीदारी के साथ जैविक प्रभाव होता है;

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

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

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

दूसरे संदेशवाहकों के निर्माण में शामिल तंत्र एडिनाइलेट साइक्लेज, गनीलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़ सी, फॉस्फोलिपेज़ ए 2, टाइरोसिन किनेसिस, सीए 2 + चैनल, आदि के सक्रियण के माध्यम से संचालित होते हैं।

कॉर्टिकोलिबरिन, सोमाटोलिबरिन, वीआईपी, ग्लूकागन, वैसोप्रेसिन, एलएच, एफएसएच, टीएसएच, ह्यूमन कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, एसीटीएच, पैराथाइरॉइड हार्मोन, प्रोस्टाग्लैंडिंस टाइप ई, डी और आई, बी-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन का एडिनाइलेट साइक्लेज की उत्तेजना के माध्यम से रिसेप्टर सक्रियण के माध्यम से एक हार्मोनल प्रभाव होता है। -सीएमपी प्रणाली। इसी समय, हार्मोन का एक अन्य समूह, जैसे सोमैटोस्टैटिन, एंजियोटेंसिन II, एसिटाइलकोलाइन (मस्करीनिक प्रभाव), डोपामाइन, ओपिओइड और ए 2-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन, एडिनाइलेट साइक्लेज-सीएमपी प्रणाली को रोकते हैं।

गोनैडोलिबरिन, थायरोलिबरिन, डोपामाइन, थ्रोम्बोक्सेन ए 2, एंडोपरॉक्साइड्स, ल्यूकोट्रिएन्स, एगियोटेंसिन II, एंडोटिलिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, न्यूरोपैप्टाइड वाई, ए 1-एड्रीनर्जिक कैटेकोलामाइन, एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकिनिन, वैसोप्रेसिन जैसे हार्मोन के लिए दूसरे संदेशवाहक के निर्माण में। इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट शामिल हैं, सीए 2 + -निर्भर प्रोटीन किनेज सी। इंसुलिन, मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, प्लेटलेट-व्युत्पन्न वृद्धि कारक टाइरोसिन किनसे, और एट्रियल नैट्रियूरेटिक हार्मोन, हिस्टामाइन, एसिटाइलकोलाइन, ब्रैडीकिनिन, एंडोथेलियम-व्युत्पन्न कारक, या नाइट्रिक के माध्यम से उनकी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं। ऑक्साइड, जो बदले में ब्रैडीकाइनिन और एसिटाइलकोलाइन की वैसोडिलेटर क्रिया को गनीलेट साइक्लेज के माध्यम से मध्यस्थ करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सक्रिय प्रणाली या एक या दूसरे संदेशवाहक के सिद्धांत के अनुसार हार्मोन का विभाजन सशर्त है, क्योंकि कई हार्मोन, रिसेप्टर के साथ बातचीत करने के बाद, एक साथ कई दूसरे दूतों को सक्रिय करते हैं।

अधिकांश हार्मोन जो प्लाज्मा रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं, जिसमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, दूसरे संदेशवाहक को ग्नाइलेट न्यूक्लियोटाइड प्रोटीन या जी-प्रोटीन या नियामक प्रोटीन (जी-प्रोटीन) से बांधकर सक्रिय करते हैं, जो कि ए-, बी-, जी-सबयूनिट्स से युक्त हेटरोट्रिमेरिक प्रोटीन होते हैं। . ए-सबयूनिट को कूटबद्ध करने वाले 16 से अधिक जीन, बी- और जी-सबयूनिट के लिए कई जीनों की पहचान की गई है। विभिन्न प्रकार के ए-सबयूनिट के गैर-समान प्रभाव होते हैं। तो, 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 साइक्लेज़ और सीए 2+ चैनलों को उत्तेजित करता है, जबकि जी-सबयूनिट के + चैनल, फॉस्फोडिएस्टरेज़ को उत्तेजित करता है, और एडिनाइलेट साइक्लेज़ को रोकता है। नियामक प्रोटीन के अन्य उप-इकाइयों का सटीक कार्य अभी तक स्थापित नहीं किया गया है।

एक ट्रांसमेम्ब्रेन खंड वाले रिसेप्टर के साथ जटिल हार्मोन इंट्रासेल्युलर एंजाइम (टायरोसिन किनसे, गनीलेट साइक्लेज, सेरीन-थ्रेओनीन किनेज, टायरोसिन फॉस्फेट) को सक्रिय करते हैं। हार्मोन, जिनके रिसेप्टर्स में 4 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, आयन चैनलों के माध्यम से एक हार्मोनल सिग्नल का संचरण करते हैं।

हाल के अध्ययनों से पता चला है कि दूसरे संदेशवाहक सूचीबद्ध यौगिकों में से एक नहीं हैं, बल्कि एक मल्टीस्टेज (कैस्केड) प्रणाली है, जिसका अंतिम सब्सट्रेट (पदार्थ) एक या अधिक जैविक रूप से सक्रिय यौगिक हो सकता है। इस प्रकार, हार्मोन 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े वाले रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं और जी-प्रोटीन को सक्रिय करते हैं, फिर एडिनाइलेट साइक्लेज, फॉस्फोलिपेज़, या दोनों एंजाइमों को उत्तेजित करते हैं, जो कई दूसरे दूतों के गठन की ओर जाता 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 बाह्य टुकड़े (लूप) हार्मोन की पहचान और बंधन के लिए जिम्मेदार होते हैं, 3 इंट्रासेल्युलर टुकड़े (लूप) जी-प्रोटीन को बांधते हैं। ट्रांसमेम्ब्रेन (इंट्रामेम्ब्रेन) डोमेन हाइड्रोफोबिक हैं, जबकि अतिरिक्त और इंट्रासेल्युलर टुकड़े (लूप) हाइड्रोफिलिक हैं। रिसेप्टर पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के सी-टर्मिनल साइटोप्लाज्मिक अंत में ऐसी साइटें होती हैं, जहां सक्रिय जी-प्रोटीन के प्रभाव में, फॉस्फोराइलेशन होता है, जो रिसेप्टर की सक्रिय स्थिति को द्वितीयक दूतों के एक साथ गठन के साथ चिह्नित करता है: सीएमपी, इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल।

एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े वाले रिसेप्टर के साथ एक हार्मोन की बातचीत से एंजाइम (टायरोसिन किनसे, फॉस्फेट टाइरोसिन फॉस्फेट, आदि) की सक्रियता होती है जो प्रोटीन अणुओं पर फॉस्फोराइलेट टायरोसिन अवशेष होते 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 कुछ प्रोटीन क्षेत्रों के फॉस्फोराइलेशन की मध्यस्थता करने वाले सेरीन-थ्रेओनीन किनेसेस को उत्तेजित (सक्रिय) करता है, या झिल्ली विध्रुवण की ओर जाता है। किसी भी सूचीबद्ध तंत्र द्वारा सिग्नल ट्रांसमिशन व्यक्तिगत हार्मोन की कार्रवाई की विशेषता के प्रभाव के साथ होता है।

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

योजना 1. एटीपी का सीएमपी में रूपांतरण।

एडिनाइलेट साइक्लेज अपने आप में एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसका आणविक भार लगभग 150,000 kDa है। एडिनाइलेट साइक्लेज सीएमपी के निर्माण में Mg2+ आयनों के साथ शामिल होता है, जिसकी कोशिका में सांद्रता लगभग 0.01-1 μg mol/l होती है, जबकि कोशिका में ATP सामग्री 1 μg mol/l तक के स्तर तक पहुंच जाती है।

सीएएमपी का गठन एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम की मदद से होता है, जो रिसेप्टर के घटकों में से एक है। पहले समूह के रिसेप्टर के साथ एक हार्मोन की बातचीत (7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े वाले रिसेप्टर्स) में कम से कम 3 क्रमिक चरण शामिल हैं: 1) रिसेप्टर सक्रियण, 2) हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन, और 3) सेलुलर क्रिया।

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 के कम से कम 3 झिल्ली अणु शामिल होते हैं या एक नियामक प्रोटीन होता है। -, बी- और जी- सबयूनिट्स। यह, बदले में, 3 माध्यमिक दूतों के बाद के गठन के साथ झिल्ली-बाध्य एंजाइम (फॉस्फोलिपेज़ सी, एडिनाइलेट साइक्लेज) को सक्रिय करता है: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट, डायसिलग्लिसरॉल और सीएमपी।

रिसेप्टर के एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम में 3 घटक होते हैं: स्वयं रिसेप्टर (इसके उत्तेजक और निरोधात्मक भाग), इसके ए-, बी- और जी-सबयूनिट्स के साथ नियामक प्रोटीन, और कैटेलिटिक सबयूनिट (एडेनाइलेट साइक्लेज ही), जो सामान्य (यानी, अस्थिर) अवस्था में एक दूसरे से अलग (योजना 2)। रिसेप्टर (इसके दोनों भाग - उत्तेजक और निरोधात्मक) बाहरी, और नियामक इकाई - प्लाज्मा झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित है। नियामक इकाई, या जी प्रोटीन, हार्मोन की अनुपस्थिति में ग्वानोसिन डिपोस्फेट (जीडीपी) से बंधी होती है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का परिसर जी-प्रोटीन-जीडीपी कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण और जी-प्रोटीन की बातचीत का कारण बनता है, अर्थात् ग्वानोसिन ट्राइफॉस्फेट (जीटीपी) के साथ इसका ए-सबयूनिट और बी/जी-सबयूनिट का एक साथ गठन जटिल, जो कुछ जैविक प्रभाव पैदा करने में सक्षम है। जीटीपी-ए-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एडिनाइलेट साइक्लेज और सीएमपी के बाद के गठन को सक्रिय करता है। उत्तरार्द्ध पहले से ही विभिन्न प्रोटीनों के संबंधित फॉस्फोराइलेशन के साथ प्रोटीन किनेज ए को सक्रिय करता है, जो एक निश्चित जैविक प्रभाव में भी प्रकट होता है। इसके अलावा, कुछ मामलों में सक्रिय GTP-a-सबयूनिट कॉम्प्लेक्स फॉस्फोलिपेज़ C, cGMP, फॉस्फोडिएस्टरेज़, Ca2+ और K+ चैनलों की उत्तेजना को नियंत्रित करता है और Ca2+ चैनलों और एडिनाइलेट साइक्लेज़ पर एक निरोधात्मक प्रभाव डालता है।

योजना 2. सीएमपी (पाठ में स्पष्टीकरण) को सक्रिय करके प्रोटीन हार्मोन की क्रिया का तंत्र।

पीसी एक रिसेप्टर है जो उत्तेजक हार्मोन को बांधता है,

सेंट एक उत्तेजक हार्मोन है

आरयू एक रिसेप्टर है जो एक निरोधात्मक हार्मोन को बांधता है,

यूजी - अवसाद हार्मोन,

एसी - एडिनाइलेट साइक्लेज,

Gy - हार्मोन-अवरोधक प्रोटीन,

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-एमजी 2 + कॉम्प्लेक्स के लिए उच्च आत्मीयता वाले राज्य में परिवर्तित करता है, जो तेजी से सीएमपी में परिवर्तित हो जाता है। इसके साथ ही एडिनाइलेट साइक्लेज की सक्रियता 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 पर निर्भर प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करता है। वे एंजाइम हैं जो संबंधित प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन को अंजाम देते हैं, अर्थात। एटीपी से फॉस्फेट समूह को सेरीन, थ्रेओनीन या टायरोसिन के हाइड्रॉक्सिल समूह में स्थानांतरित करना, जो प्रोटीन अणु का हिस्सा हैं। इस तरह से फॉस्फोराइलेटेड प्रोटीन सीधे हार्मोन के जैविक प्रभाव को अंजाम देते हैं।

अब यह स्थापित किया गया है कि नियामक प्रोटीन का प्रतिनिधित्व 50 से अधिक विभिन्न प्रोटीनों द्वारा किया जाता है जो जीटीपी के साथ जटिल होने में सक्षम होते हैं, जिन्हें जी-प्रोटीन में छोटे आणविक भार (20-25 केडीए) और उच्च-आणविक जी-प्रोटीन में विभाजित किया जाता है। सबयूनिट्स (ए - सी मोल मास 39-46 केडीए, बी - 37 केडीए और जी-सबयूनिट - 8 केडीए)। ए-सबयूनिट अनिवार्य रूप से एक GTPase है जो GTP को GDP और मुक्त अकार्बनिक फॉस्फेट में हाइड्रोलाइज करता है। बी- और जी-सबयूनिट संबंधित रिसेप्टर के साथ लिगैंड की बातचीत के बाद सक्रिय परिसर के निर्माण में शामिल हैं। जीडीपी को अपनी बाध्यकारी साइटों पर जारी करके, ए-सबयूनिट सक्रिय परिसर के पृथक्करण और निष्क्रियता का कारण बनता है, क्योंकि ए-सबयूनिट का पुन: जुड़ाव - बी- और जी-सबयूनिट्स के साथ जीडीपी एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम को उसकी मूल स्थिति में लौटाता है। यह स्थापित किया गया है कि विभिन्न ऊतकों में जी-प्रोटीन के ए-सबयूनिट को 8, बी -4 और जी -6 रूपों द्वारा दर्शाया जाता है। कोशिका झिल्ली में जी-प्रोटीन सबयूनिट्स के पृथक्करण से विभिन्न संकेतों का एक साथ गठन और अंतःक्रिया हो सकती है, जिसमें सिस्टम के अंत में विभिन्न शक्ति और गुणवत्ता के जैविक प्रभाव होते हैं।

एडिनाइलेट साइक्लेज अपने आप में एक ग्लाइकोप्रोटीन है जिसका आणविक भार 115-150 kDa है। विभिन्न ऊतकों में, इसके 6 आइसोफोर्मों की पहचान की गई है, जो ए-, बी-, और जी-सबयूनिट्स के साथ-साथ सीए 2 + शांतोडुलिन के साथ बातचीत करते हैं। कुछ प्रकार के रिसेप्टर्स में, नियामक उत्तेजक (जीएस) और नियामक अवरोधक (जीआई) प्रोटीन के अलावा, एक अतिरिक्त प्रोटीन, ट्रांसड्यूसिन की पहचान की गई है।

हार्मोनल सिग्नल 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 Gs और Gi दोनों को अलग-अलग डिग्री तक सक्रिय कर सकते हैं। इसके अलावा, रिसेप्टर नियामक प्रोटीन के साथ कुछ हार्मोन की बातचीत 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 हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स से उनके पृथक्करण का परिणाम है। कुछ रिसेप्टर सिस्टम में, इस इंटरैक्शन में 20 या अधिक नियामक प्रोटीन शामिल होते हैं, जो सीएमपी के गठन को प्रोत्साहित करने के अलावा, साथ ही कैल्शियम चैनलों को सक्रिय करते हैं।

पहले समूह से संबंधित रिसेप्टर्स की एक निश्चित संख्या, जिसमें 7 ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल डेरिवेटिव से संबंधित माध्यमिक दूतों द्वारा उनकी कार्रवाई में मध्यस्थता करते हैं: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसेलिग्लिसरॉल। इनॉसिटॉल ट्राइफॉस्फेट इंट्रासेल्युलर कैल्शियम उत्पन्न करके सेलुलर प्रक्रियाओं को नियंत्रित करता है। इस संदेशवाहक प्रणाली को दो तरह से सक्रिय किया जा सकता है, अर्थात् एक नियामक प्रोटीन या फॉस्फोटायरोसिन प्रोटीन के माध्यम से। दोनों ही मामलों में, फॉस्फोलिपेज़ सी की और सक्रियता होती है, जो पॉलीफ़ॉस्फ़ोइनोसाइड सिस्टम को हाइड्रोलाइज़ करता है। जैसा कि ऊपर कहा गया है, इस प्रणाली में दो इंट्रासेल्युलर दूसरे संदेशवाहक शामिल हैं जो एक झिल्ली-बाध्य पॉलीफॉस्फॉइनोसाइड से प्राप्त होते हैं जिन्हें फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल-4.5-बिस्फोस्फेट (एफआईएफ 2) कहा जाता है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन का संयोजन फॉस्फोराइलेज द्वारा पीआईएफ 2 के हाइड्रोलिसिस का कारण बनता है, जिसके परिणामस्वरूप इन 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 इसे तथाकथित कैल्सियोसोम में स्थानीयकृत किया जाता है, और फिर सेल में बाह्य कैल्शियम के प्रवेश के कारण। Diacylglycerol, बदले में, विशिष्ट प्रोटीन किनेसेस को सक्रिय करता है और, विशेष रूप से, प्रोटीन किनेज सी। बाद वाला फॉस्फोराइलेट कुछ एंजाइमों को अंतिम जैविक प्रभाव के लिए जिम्मेदार बनाता है। यह संभव है कि दो दूतों की रिहाई और इंट्रासेल्युलर कैल्शियम की सामग्री में वृद्धि के साथ पीआईएफ 2 का विनाश भी प्रोस्टाग्लैंडीन के गठन को प्रेरित करता है, जो सीएमपी के संभावित उत्तेजक हैं।

यह प्रणाली हिस्टामाइन, सेरोटोनिन, प्रोस्टाग्लैंडीन, वैसोप्रेसिन, कोलेसीस्टोकिनिन, सोमाटोलिबरिन, थायरोलिबरिन, ऑक्सीटोसिन, पैराथाइरॉइड हार्मोन, न्यूरोपेप्टाइड वाई, पदार्थ पी, एंजियोटेंसिन II, कैटेकोलामाइन जैसे हार्मोन की कार्रवाई में मध्यस्थता करती है, जो ए 1-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य 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 के साथ बातचीत करता है। टाइरोसिन किनेसेस।

इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट 4x313 kDa के आणविक भार वाले अपने विशिष्ट टेट्रामेरिक रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है। इस तरह के एक रिसेप्टर के साथ जटिल होने के बाद, तथाकथित "बड़े" इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट रिसेप्टर्स या राइनोडाइन रिसेप्टर्स की पहचान की गई, जो टेट्रामर्स से संबंधित हैं और जिनका आणविक भार 4x565 kDa है। यह संभव है कि राइनोडाइन रिसेप्टर्स के इंट्रासेल्युलर कैल्शियम चैनल एक नए दूसरे संदेशवाहक, सीएडीपी-राइबोज (एल। मेस्ज़ारोस एट अल।, 1993) द्वारा नियंत्रित होते हैं। इस संदेशवाहक के गठन की मध्यस्थता cGMP और नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) द्वारा की जाती है, जो साइटोप्लाज्मिक गनीलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है। इस प्रकार, नाइट्रिक ऑक्साइड कैल्शियम आयनों की भागीदारी के साथ हार्मोनल क्रिया के हस्तांतरण के तत्वों में से एक हो सकता है।

जैसा कि आप जानते हैं, कैल्शियम कोशिका के अंदर प्रोटीन युक्त अवस्था में और बाह्य कोशिकीय द्रव में मुक्त रूप में पाया जाता है। कैल्शियम-बाध्यकारी इंट्रासेल्युलर प्रोटीन जैसे कैलेरिटिकुलिन और कैल्सेक्वेस्ट्रिन की पहचान की गई है। इंट्रासेल्युलर मुक्त कैल्शियम, जो एक दूसरे संदेशवाहक के रूप में कार्य करता है, कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के कैल्शियम चैनलों के माध्यम से बाह्य तरल पदार्थ से प्रवेश करता है या प्रोटीन बंधन से इंट्रासेल्युलर रूप से जारी किया जाता है। इंट्रासेल्युलर मुक्त कैल्शियम संबंधित फॉस्फोरिलेज़ किनेसेस को तभी प्रभावित करता है जब इंट्रासेल्युलर शांतोदुलिन प्रोटीन (स्कीम 3) से बंधा हो।

योजना 3. सीए 2+ (पाठ में स्पष्टीकरण) पी - रिसेप्टर के माध्यम से प्रोटीन हार्मोन की क्रिया का तंत्र; जी - हार्मोन; सीए + प्रोटीन - प्रोटीन-बाध्य रूप में इंट्रासेल्युलर कैल्शियम।

कैलमोडुलिन, एक रिसेप्टर प्रोटीन जिसमें कैल्शियम के लिए उच्च आत्मीयता होती है, में 148 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं और यह सभी न्यूक्लियेटेड कोशिकाओं में मौजूद होता है। इसका आणविक भार (mol.m.) 17000 kDa है, प्रत्येक अणु में कैल्शियम बंधन के लिए 4 रिसेप्टर्स होते हैं।

कार्यात्मक आराम की स्थिति में, कैल्शियम पंप (एटीपीस) के कामकाज और कोशिका से अंतरकोशिकीय द्रव में कैल्शियम के परिवहन के कारण बाह्य तरल पदार्थ में मुक्त कैल्शियम की एकाग्रता कोशिका के अंदर की तुलना में अधिक होती है। इस अवधि के दौरान, शांतोडुलिन निष्क्रिय रूप में होता है। रिसेप्टर के साथ हार्मोन के जटिल होने से मुक्त कैल्शियम के इंट्रासेल्युलर स्तर में वृद्धि होती है, जो शांतोडुलिन से बांधता है, इसे एक 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, सेल में इसके स्तर को कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप शांतोडुलिन एक निष्क्रिय रूप में गुजरता है और कार्यात्मक आराम की स्थिति में बहाल हो जाता है कोश। Calmodulin एडिनाइलेट साइक्लेज, गनीलेट साइक्लेज, फॉस्फोडिएस्टरेज़, फॉस्फोराइलेज़ किनसे, मायोसिन किनसे, फ़ॉस्फ़ोलिपेज़ A2, Ca2 + - और Mg2 + -ATPase पर भी कार्य करता है, न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई को उत्तेजित करता है, झिल्ली प्रोटीन का फॉस्फोराइलेशन। कैल्शियम परिवहन, चक्रीय न्यूक्लियोटाइड के स्तर और गतिविधि, और अप्रत्यक्ष रूप से ग्लाइकोजन चयापचय को बदलकर, शांतोडुलिन कोशिका में स्रावी और अन्य कार्यात्मक प्रक्रियाओं में शामिल होता है। यह माइटोटिक तंत्र का एक गतिशील घटक है; यह सूक्ष्मनलिका-विलास प्रणाली के पोलीमराइजेशन, एक्टोमीसिन के संश्लेषण और कैल्शियम "पंप" झिल्ली की सक्रियता को नियंत्रित करता है। कैलमोडुलिन मांसपेशी प्रोटीन ट्रोपोनिन सी का एक एनालॉग है, 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।

Ca2+-calmodulin complex Ca2+-calmodulin-निर्भर प्रोटीन किनेज को सक्रिय करता है, जो फॉस्फोलिपेज़ A2 के उत्तेजना या निषेध में तंत्रिका सिग्नल ट्रांसमिशन (संश्लेषण और न्यूरोट्रांसमीटर की रिहाई) में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, कैल्सीनुरिन नामक एक विशिष्ट सेरीन-थ्रेओनीन प्रोटीन फॉस्फेट को सक्रिय करता है, जो टी-लिम्फोसाइटों में टी-सेल रिसेप्टर की कार्रवाई में मध्यस्थता करता है।

कैलमोडुलिन-आश्रित प्रोटीन किनेसेस को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: बहुक्रियाशील, जो अच्छी तरह से विशेषता, और विशिष्ट, या "विशेष उद्देश्य" हैं। पहले समूह में प्रोटीन किनेज ए शामिल है, जो कई इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन की मध्यस्थता करता है। "विशेष उद्देश्य" प्रोटीन किनेसेस कई सबस्ट्रेट्स को फॉस्फोराइलेट करता है, जैसे मायोसिन लाइट चेन किनेज, फॉस्फोरिलेज किनेज इत्यादि।

प्रोटीन किनसे सी को कई आइसोफॉर्म (67 से 83 kDa तक mol.m) द्वारा दर्शाया जाता है, जो 10 अलग-अलग जीनों द्वारा एन्कोडेड होते हैं। शास्त्रीय प्रोटीन किनसे सी में 4 अलग-अलग आइसोफॉर्म (ए-, बी 1-, बी 2- और जी-आइसोफॉर्म) शामिल हैं; 4 अन्य प्रोटीन आइसोफॉर्म (डेल्टा, एप्सिलॉन, पाई और ओमेगा) और 2 एटिपिकल प्रोटीन फॉर्म।

शास्त्रीय प्रोटीन केनेसेस कैल्शियम और डायसेलिग्लिसरॉल द्वारा सक्रिय होते हैं, नए प्रोटीन किनेसेस डायसीलेग्लिसरॉल और फोर्बोल एस्टर द्वारा सक्रिय होते हैं, और एटिपिकल प्रोटीन किनेसेस में से किसी भी सूचीबद्ध सक्रियकों का जवाब नहीं देता 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 (20-25 kDa) होता है और विभिन्न कार्य करते हैं। प्रोटीन जो रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे के साथ बातचीत 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 जी प्रोटीन है; रास प्रोटीन का निष्क्रिय रूप जीडीपी के साथ इसके जटिल होने का परिणाम है। रास प्रोटीन के सक्रियण में एक गुआनिन न्यूक्लियोटाइड रिलीजिंग प्रोटीन शामिल होता है, और निष्क्रियता प्रक्रिया GTPase के प्रभाव में GTP के हाइड्रोलिसिस द्वारा की जाती है। रास प्रोटीन की सक्रियता, बदले में, फॉस्फोलिपेज़ सी के माध्यम से, दूसरे दूतों के गठन को उत्तेजित करती है: इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट और डायसाइलग्लिसरॉल। रास प्रोटीन को पहली बार ऑन्कोजीन (ए.जी. गिलमैन, 1987) के रूप में वर्णित किया गया था, क्योंकि इन प्रोटीनों का अतिअभिव्यक्ति, या उत्परिवर्तन, घातक नवोप्लाज्म में पाया गया था। आम तौर पर, रास प्रोटीन विकास सहित विभिन्न नियामक प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।

कुछ प्रोटीन हार्मोन (इंसुलिन, IGF I, आदि) हार्मोन-संवेदनशील टाइरोसिन किनसे के माध्यम से रिसेप्टर को सक्रिय करने की अपनी प्रारंभिक क्रिया करते हैं। हार्मोन को रिसेप्टर से बांधने से एक गठनात्मक परिवर्तन या डिमराइजेशन होता है जो टाइरोसिन किनसे सक्रियण और रिसेप्टर के बाद के ऑटोफॉस्फोराइलेशन का कारण बनता है। हार्मोन-रिसेप्टर इंटरेक्शन के बाद, ऑटोफॉस्फोराइलेशन अन्य डिमर में टाइरोसिन किनसे गतिविधि और इंट्रासेल्युलर सबस्ट्रेट्स के फॉस्फोराइलेशन को बढ़ाता है। रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे एक एलोस्टेरिक एंजाइम है जिसमें बाह्य डोमेन नियामक सबयूनिट है और इंट्रासेल्युलर (साइटोप्लास्मिक) डोमेन कैटेलिटिक सबयूनिट है। Tyrosine kinase सक्रिय या फॉस्फोराइलेट एक एडेप्टर या SH2 प्रोटीन से जुड़कर होता है, जिसमें दो SH2 डोमेन और एक SH3 डोमेन होता है। SH2 डोमेन विशिष्ट टाइरोसिन किनसे रिसेप्टर फॉस्फोटायरोसिन को बांधते हैं, और SH3 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 - SH2 डोमेन) हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन की चयनात्मकता निर्धारित करते हैं। हार्मोनल सिग्नल ट्रांसडक्शन का अंतिम प्रभाव दो प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है - फॉस्फोराइलेशन और डीफॉस्फोराइलेशन। पहली प्रतिक्रिया विभिन्न टाइरोसिन किनेसेस द्वारा नियंत्रित होती है, दूसरी - फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस द्वारा। 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) एक एकल उत्प्रेरक डोमेन के साथ छोटे इंट्रासेल्युलर एंजाइम।

फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस के इंट्रासेल्युलर टुकड़े बहुत विविध हैं। माना जाता है कि SH2 डोमेन फॉस्फोटायरोसिन फॉस्फेटेस (प्रकार I और II) का कार्य रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे पर फॉस्फोराइलेटिंग साइटों के डीफॉस्फोराइलेशन के माध्यम से सिग्नल में कमी या एक या दोनों एसएच 2 डोमेन के लिए टाइरोसिन फॉस्फोराइलेटिंग सिग्नलिंग प्रोटीन के बंधन के माध्यम से सिग्नल में वृद्धि माना जाता है। एक अन्य प्रोटीन के साथ एक SH2 प्रोटीन की बातचीत के माध्यम से पारगमन या टाइरोसिन-फॉस्फोराइलेटेड दूसरे मैसेंजर अणुओं, जैसे फॉस्फोलिपेज़ C-g या src-tyrosine kinase के डीफॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया द्वारा निष्क्रियता।

कुछ हार्मोन में, हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन टाइरोसिन अमीनो एसिड अवशेषों के फॉस्फोराइलेशन के साथ-साथ सेरीन या थ्रेओनीन द्वारा होता है। इस संबंध में विशेषता इंसुलिन रिसेप्टर है, जिसमें टायरोसिन और सेरीन दोनों का फॉस्फोराइलेशन हो सकता है, और इंसुलिन के जैविक प्रभाव में कमी के साथ सेरीन फॉस्फोराइलेशन होता है। रिसेप्टर टाइरोसिन किनसे के कई अमीनो एसिड अवशेषों के एक साथ फॉस्फोराइलेशन के कार्यात्मक महत्व को अच्छी तरह से नहीं समझा गया है। हालांकि, 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 को कई प्रोटीन किनेसेस और फॉस्फेटेस (जैसे प्रोटीन किनेज सी, सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज, सीजीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज, शांतोडुलिन-आश्रित प्रोटीन किनेज, आदि) की सक्रियता की विशेषता है, जो फॉस्फोराइलेट या डीफॉस्फोराइलेट सेरीन, टायरोसिन या थ्रेओनीन अवशेष, जो जैविक गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए आवश्यक अनुरूप परिवर्तन का कारण बनता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फॉस्फोराइलेज, किनेज, कैसिइन किनेज II, एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज किनेज, ट्राइग्लिसराइड लाइपेज, ग्लाइकोजन फॉस्फोरिलेज, प्रोटीन फॉस्फेटस I, एटीपी साइट्रेट लाइसेज जैसे एंजाइम फॉस्फोराइलेशन प्रक्रिया द्वारा सक्रिय होते हैं, और ग्लाइकोजन सिंथेज़, पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज और पाइरूवेट कीनेज डीफॉस्फोराइलेशन प्रक्रिया द्वारा सक्रिय होते हैं।

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

दूसरे मेसेंजर हार्मोन ट्रांसक्रिप्शन 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 प्रोटीन (सीआरईबी) द्वारा मध्यस्थ है। उत्तरार्द्ध प्रोटीन (सीआरईबी) डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों के साथ जटिल है, 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, अर्थात। ट्रांसलोकेशन, या कोशिका में हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का स्थानांतरण। यह प्रक्रिया कोशिका झिल्ली की आंतरिक सतह पर स्थित "लेपित गड्ढे" नामक संरचनाओं में होती है, जो प्रोटीन क्लैथ्रिन के साथ पंक्तिबद्ध होती है। इस तरह से एकत्र किए गए हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स, जो "कवर किए गए गड्ढों" में स्थानीयकृत होते हैं, फिर कोशिका झिल्ली के आक्रमण द्वारा आंतरिक होते हैं (तंत्र फागोसाइटोसिस की प्रक्रिया के समान होता है), पुटिकाओं (एंडोसोम या रिसेप्टरोसोम) में बदल जाता है, और बाद वाले को सेल में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

स्थानान्तरण 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 किया गया रिसेप्टर कोशिका झिल्ली में वापस आ जाता है, जहां यह हार्मोन के साथ फिर से बातचीत करता है। कोशिका में हार्मोन के साथ रिसेप्टर को डुबोने और कोशिका झिल्ली में रिसेप्टर को वापस करने की प्रक्रिया को रिसेप्टर रीसाइक्लिंग प्रक्रिया कहा जाता है। रिसेप्टर के कामकाज 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 की प्रक्रिया की मदद से, कोशिका झिल्ली पर रिसेप्टर्स की संख्या को कम करके प्रोटीन हार्मोन (लाइसोसोम में) और सेलुलर डिसेन्सिटाइजेशन (हार्मोन के प्रति सेलुलर संवेदनशीलता में कमी) का क्षरण किया जाता है। यह स्थापित किया गया है कि एंडोसाइटोसिस की प्रक्रिया के बाद हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स का भाग्य अलग है। अधिकांश हार्मोन (एफएसएच, एलएच, कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन, इंसुलिन, आईजीएफ 1 और 2, ग्लूकागन, सोमैटोस्टैटिन, एरिथ्रोपोइटिन, वीआईपी, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन) में, सेल के अंदर एंडोसोम पृथक्करण से गुजरते हैं। जारी किया गया 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) में, एंडोसोम के पृथक्करण के बाद, रिसेप्टर और संबंधित हार्मोन लाइसोसोम में गिरावट की प्रक्रिया से गुजरते हैं।

कुछ हार्मोन (ट्रांसफेरिन, मैनोस-6-फॉस्फेट युक्त प्रोटीन, और इंसुलिन का एक छोटा हिस्सा, कुछ लक्षित ऊतकों में वृद्धि हार्मोन) एंडोसोम के पृथक्करण के बाद, उनके रिसेप्टर्स की तरह, कोशिका झिल्ली में वापस आ जाते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि ये हार्मोन एक आंतरिककरण प्रक्रिया से गुजरते हैं, प्रोटीन हार्मोन या इसके हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स की प्रत्यक्ष इंट्रासेल्युलर कार्रवाई पर कोई सहमति नहीं है।

अधिवृक्क प्रांतस्था के हार्मोन के लिए रिसेप्टर्स, सेक्स हार्मोन, कैल्सीट्रियोल, रेटिनोइक एसिड, थायरॉयड हार्मोन इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत हैं। ये हार्मोन लिपोफिलिक होते हैं, रक्त प्रोटीन द्वारा ले जाया जाता है, एक लंबा आधा जीवन होता है, और उनकी क्रिया हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स द्वारा मध्यस्थ होती है, जो डीएनए के विशिष्ट क्षेत्रों से जुड़कर, विशिष्ट जीन को सक्रिय या निष्क्रिय करती है।

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

अपरिवर्तित रिसेप्टर्स 90 kDa के आणविक भार के साथ एक प्रोटीन होते हैं, जो समान आणविक भार (एम। कैटेल एट अल।, 1985) के साथ तनाव या तापमान शॉक प्रोटीन के समान होता है। उत्तरार्द्ध प्रोटीन ए- और बी-आइसोफॉर्म में होता है, जो विभिन्न जीनों द्वारा एन्कोड किया जाता है। स्टेरॉयड हार्मोन के संबंध में भी ऐसी ही स्थिति देखी गई है।

एक घाट के साथ तनाव प्रोटीन के अलावा। एम. 90 केडीए, अपरिवर्तित रिसेप्टर में, एक मोल वाला प्रोटीन। m 59 kDa (M. Lebean et al।, 1992), जिसे इम्युनोफिलिन कहा जाता है, जो सीधे स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर से जुड़ा नहीं है, लेकिन एक प्रोटीन mol के साथ कॉम्प्लेक्स बनाता है। एम. 90 केडीए। इम्युनोफिलिन प्रोटीन के कार्य को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर फ़ंक्शन के नियमन में इसकी भूमिका साबित हुई है, क्योंकि यह इम्यूनोसप्रेसिव पदार्थों (जैसे, रैपामाइसिन और एफके 506) को बांधता है।

स्टेरॉयड हार्मोन रक्त में प्रोटीन युक्त अवस्था में ले जाया जाता है और उनमें से केवल एक छोटा सा हिस्सा मुक्त रूप में होता है। हार्मोन, जो मुक्त रूप में होता है, कोशिका झिल्ली के साथ बातचीत करने और इसके माध्यम से साइटोप्लाज्म में जाने में सक्षम होता है, जहां यह साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर को बांधता है, जो अत्यधिक विशिष्ट है। उदाहरण के लिए, रिसेप्टर प्रोटीन जो केवल ग्लुकोकोर्तिकोइद हार्मोन या एस्ट्रोजेन को बांधते हैं, उन्हें हेपेटोसाइट्स से अलग किया गया है। वर्तमान में, एस्ट्राडियोल, एण्ड्रोजन, प्रोजेस्टेरोन, ग्लुकोकोर्टिकोइड्स, मिनरलोकोर्टिकोइड्स, विटामिन डी, थायराइड हार्मोन, साथ ही रेटिनोइक एसिड और कुछ अन्य यौगिकों (एडिक्सन रिसेप्टर, डाइऑक्सिन रिसेप्टर, पेरोक्सीसोमल प्रोलिफेरेटिव एक्टिवेटर रिसेप्टर और रेटिनोइक एसिड के लिए अतिरिक्त एक्स रिसेप्टर) के रिसेप्टर्स हैं। पहचाना.. संबंधित लक्ष्य ऊतकों में रिसेप्टर्स की एकाग्रता 103 से 5104 प्रति सेल है।

स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स में 4 डोमेन होते हैं: एमिनो-टर्मिनल डोमेन, जिसमें सूचीबद्ध हार्मोन के लिए रिसेप्टर्स में महत्वपूर्ण अंतर होता है और इसमें 100-600 एमिनो एसिड अवशेष होते हैं; लगभग 70 अमीनो एसिड अवशेषों से युक्त डीएनए-बाध्यकारी डोमेन; लगभग 250 अमीनो एसिड का एक हार्मोन-बाध्यकारी डोमेन; और एक कार्बोक्सिल-टर्मिनल डोमेन। जैसा कि उल्लेख किया गया है, अमीनो-टर्मिनल डोमेन में रूप और अमीनो एसिड अनुक्रम दोनों में सबसे बड़ा अंतर है। इसमें 100-600 अमीनो एसिड होते हैं और इसके सबसे छोटे आयाम थायराइड हार्मोन रिसेप्टर में पाए जाते हैं, और ग्लुकोकोर्तिकोइद हार्मोन रिसेप्टर में सबसे बड़े होते हैं। यह डोमेन रिसेप्टर प्रतिक्रिया की विशेषताओं को निर्धारित करता है और अधिकांश प्रजातियों में अत्यधिक फॉस्फोराइलेटेड होता है, हालांकि फॉस्फोराइलेशन की डिग्री और जैविक प्रतिक्रिया के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है।

डीएनए-बाध्यकारी डोमेन को 3 इंट्रोन्स की विशेषता है, जिनमें से दो में तथाकथित "जस्ता उंगलियां" हैं, या 4 सिस्टीन पुलों के साथ जस्ता आयनों वाली संरचनाएं हैं। "जिंक उंगलियां" डीएनए के लिए हार्मोन के विशिष्ट बंधन में शामिल हैं . परमाणु रिसेप्टर्स के विशिष्ट बंधन के लिए डीएनए-बाध्यकारी डोमेन पर एक छोटा क्षेत्र है, जिसे "हार्मोन प्रतिक्रिया तत्व" कहा जाता है, जो प्रतिलेखन की शुरुआत को नियंत्रित करता है। यह क्षेत्र एक अन्य खंड के भीतर स्थित है, जिसमें 250 न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं, जो प्रतिलेखन की शुरुआत के लिए जिम्मेदार हैं। डीएनए-बाध्यकारी डोमेन में सभी इंट्रासेल्युलर रिसेप्टर्स के बीच उच्चतम संरचना स्थिरता है।

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

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

इसके साथ ही, इस बात के प्रमाण हैं कि स्टेरॉयड पहले कोशिका झिल्ली के विशिष्ट प्रोटीनों से बंधे होते हैं, जो उन्हें साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर तक पहुँचाते हैं या, इसे दरकिनार करके सीधे परमाणु रिसेप्टर्स तक पहुँचाते हैं। साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर में दो सबयूनिट होते हैं। सेल न्यूक्लियस में, सबयूनिट ए, डीएनए के साथ इंटरैक्ट करते हुए, ट्रांसक्रिप्शन प्रक्रिया को ट्रिगर (शुरू) करता है, और सबयूनिट बी गैर-हिस्टोन प्रोटीन से बांधता है। स्टेरॉयड हार्मोन की कार्रवाई का प्रभाव तुरंत प्रकट नहीं होता है, लेकिन एक निश्चित समय के बाद, जो आरएनए के गठन और एक विशिष्ट प्रोटीन के बाद के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

थायराइड हार्मोन (थायरोक्सिन-T4 और ट्राईआयोडोथायरोनिन-T3), 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 deiodinated है, T3 में बदल जाता है, जो साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर को बांधता है। यदि स्टेरॉइडसाइटोप्लाज्मिक कॉम्प्लेक्स कोशिका नाभिक में स्थानांतरित हो जाता है, तो थायरॉइडसाइटोप्लास्मिक कॉम्प्लेक्स पहले अलग हो जाता है और टी3 सीधे इसके लिए उच्च आत्मीयता वाले परमाणु रिसेप्टर्स को बांधता है। इसके अलावा, माइटोकॉन्ड्रिया में उच्च-आत्मीयता T3 रिसेप्टर्स भी पाए जाते हैं। यह माना जाता है कि थायरॉइड हार्मोन की कैलोरीजेनिक क्रिया माइटोकॉन्ड्रिया में नए एटीपी की पीढ़ी के माध्यम से की जाती है, जिसके गठन के लिए एडेनोसिन डिफॉस्फेट (एडीपी) का उपयोग किया जाता है।

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

इस प्रकार, हार्मोन की विशिष्ट क्रिया संबंधित रिसेप्टर के साथ इसके जटिल होने के बाद ही प्रकट होती है। रिसेप्टर की मान्यता, जटिलता और सक्रियण की प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, बाद वाले कई दूसरे संदेशवाहक उत्पन्न करते हैं जो हार्मोन के एक विशिष्ट जैविक प्रभाव की अभिव्यक्ति में समाप्त होने वाले पोस्ट-रिसेप्टर इंटरैक्शन की अनुक्रमिक श्रृंखला का कारण बनते हैं।

यह इस प्रकार है कि हार्मोन की जैविक क्रिया न केवल रक्त में इसकी सामग्री पर निर्भर करती है, बल्कि रिसेप्टर्स की संख्या और कार्यात्मक स्थिति के साथ-साथ पोस्ट-रिसेप्टर तंत्र के कामकाज के स्तर पर भी निर्भर करती है।

सेलुलर रिसेप्टर्स की संख्या, अन्य सेल घटकों की तरह, लगातार बदल रही है, उनके संश्लेषण और गिरावट की प्रक्रियाओं को दर्शाती है। रिसेप्टर्स की संख्या के नियमन में मुख्य भूमिका हार्मोन की है। अंतरकोशिकीय द्रव में हार्मोन के स्तर और रिसेप्टर्स की संख्या के बीच एक विपरीत संबंध है। इसलिए, 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 बहुत कम है। रिसेप्टर्स की संख्या अधिक है और 1010-108 एम है, और प्लाज्मा झिल्ली पर लगभग 1014-1010 एम हैं, और दूसरे दूतों का इंट्रासेल्युलर स्तर थोड़ा अधिक है - 108-106 एम। रिसेप्टर साइटों की पूर्ण संख्या कोशिका झिल्ली कई सौ से 100,000 तक होती है।

कई अध्ययनों से पता चला है कि रिसेप्टर्स में न केवल वर्णित तंत्र द्वारा, बल्कि तथाकथित "नॉनलाइनियर बाइंडिंग" के माध्यम से हार्मोन की क्रिया को बढ़ाने के लिए एक विशिष्ट संपत्ति है। एक अन्य विशेषता विशेषता है, जो यह है कि सबसे बड़े हार्मोनल प्रभाव का मतलब रिसेप्टर्स द्वारा हार्मोन का सबसे बड़ा बंधन नहीं है। इसलिए, उदाहरण के लिए, इंसुलिन द्वारा एडिपोसाइट्स में ग्लूकोज परिवहन की अधिकतम उत्तेजना तब देखी जाती है जब केवल 2% इंसुलिन रिसेप्टर्स हार्मोन से बंधे होते हैं (जे। ग्लीमैन एट अल।, 1975)। ACTH, गोनाडोट्रोपिन और अन्य हार्मोन (M.L. Dufau et al।, 1988) के लिए एक ही संबंध स्थापित किया गया है। यह दो घटनाओं के कारण है: "नॉनलाइनियर बाइंडिंग" और तथाकथित "रिजर्व रिसेप्टर्स" की उपस्थिति। एक तरह से या कोई अन्य, लेकिन प्रवर्धन, या हार्मोन की क्रिया में वृद्धि, जो इन दो घटनाओं का परिणाम है, सामान्य रूप से और विभिन्न रोग स्थितियों के तहत हार्मोन की जैविक क्रिया की प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण शारीरिक भूमिका निभाता है। उदाहरण के लिए, हाइपरिन्सुलिनिज़्म और मोटापे में, हेपेटोसाइट्स, एडिपोसाइट्स, थायमोसाइट्स और मोनोसाइट्स पर स्थानीयकृत इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या में 50-60% की कमी होती है, और, इसके विपरीत, जानवरों में इंसुलिन की कमी वाले राज्यों में इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या में वृद्धि होती है। . इंसुलिन रिसेप्टर्स की संख्या के साथ, उनकी आत्मीयता भी बदल जाती है; इंसुलिन के साथ जटिल होने की क्षमता, और रिसेप्टर के अंदर हार्मोनल सिग्नल का ट्रांसडक्शन (ट्रांसमिशन) भी बदल जाता है। इस प्रकार, अंगों और ऊतकों की हार्मोन के प्रति संवेदनशीलता में परिवर्तन प्रतिक्रिया तंत्र (डाउन रेगुलेशन) के माध्यम से किया जाता है। रक्त में हार्मोन की उच्च सांद्रता के साथ स्थितियों के लिए, रिसेप्टर्स की संख्या में कमी की विशेषता है, जो चिकित्सकीय रूप से इस हार्मोन के प्रतिरोध के रूप में प्रकट होती है।

कुछ हार्मोन न केवल "स्वयं" रिसेप्टर्स की संख्या को प्रभावित कर सकते हैं, बल्कि दूसरे हार्मोन के रिसेप्टर्स को भी प्रभावित कर सकते हैं। तो, प्रोजेस्टेरोन कम हो जाता है, और एस्ट्रोजेन एक ही समय में एस्ट्रोजन और प्रोजेस्टेरोन दोनों के लिए रिसेप्टर्स की संख्या में वृद्धि करते हैं।

हार्मोन संवेदनशीलता में कमी निम्नलिखित तंत्रों के कारण हो सकती है: 1) अन्य हार्मोन और हार्मोन रिसेप्टर परिसरों के प्रभाव के कारण रिसेप्टर आत्मीयता में कमी; 2) झिल्ली से बाह्य अंतरिक्ष में उनके आंतरिककरण या रिलीज के परिणामस्वरूप कामकाजी रिसेप्टर्स की संख्या में कमी; 3) गठनात्मक परिवर्तनों के कारण रिसेप्टर निष्क्रियता; 4) लाइसोसोम एंजाइमों के प्रभाव में प्रोटीज की गतिविधि में वृद्धि या हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स के क्षरण से रिसेप्टर्स का विनाश; 5) नए रिसेप्टर्स के संश्लेषण का निषेध।

प्रत्येक प्रकार के हार्मोन के लिए, एगोनिस्ट और विरोधी होते हैं। उत्तरार्द्ध ऐसे पदार्थ हैं जो रिसेप्टर को हार्मोन से प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बांधने में सक्षम हैं, इसके जैविक प्रभाव को कम या पूरी तरह से अवरुद्ध करते हैं। एगोनिस्ट, इसके विपरीत, संबंधित रिसेप्टर के साथ जटिल होकर, हार्मोन की क्रिया को बढ़ाते हैं या इसकी उपस्थिति का पूरी तरह से अनुकरण करते हैं, और कभी-कभी एगोनिस्ट का आधा जीवन प्राकृतिक हार्मोन के क्षरण समय से सैकड़ों या अधिक लंबा होता है, और, इसलिए, इस समय के दौरान एक जैविक प्रभाव प्रकट होता है, जो स्वाभाविक रूप से नैदानिक ​​​​उद्देश्यों में उपयोग किया जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, ग्लूकोकार्टिकोइड एगोनिस्ट डेक्सामेथासोन, कॉर्टिकोस्टेरोन, एल्डोस्टेरोन हैं, और आंशिक एगोनिस्ट 11 बी-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, 17 ए-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, प्रोजेस्टेरोन, 21-डीऑक्सीकोर्टिसोल हैं, और उनके विरोधी टेस्टोस्टेरोन, 19-नॉर्टेस्टोस्टेरोन, 17-एस्ट्राडियोल हैं। ग्लुकोकोर्तिकोइद रिसेप्टर्स के लिए निष्क्रिय स्टेरॉयड में 11a-हाइड्रॉक्सीप्रोजेस्टेरोन, टेट्राहाइड्रोकार्टिसोल, androstenedione, 11a-, 17a-methyltestosterone शामिल हैं। इन संबंधों को न केवल हार्मोन की कार्रवाई को स्पष्ट करते समय प्रयोग में, बल्कि नैदानिक ​​​​अभ्यास में भी ध्यान में रखा जाता है।

पशु शरीर 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, ऊतक वृद्धि और भेदभाव।

पशुपालन और पशु चिकित्सा में प्राकृतिक और सिंथेटिक हार्मोनल तैयारी के बढ़ते उपयोग के संबंध में यह व्यावहारिक दृष्टिकोण से भी महत्वपूर्ण है।

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 बहुमुखी प्रभाव डालते हैं। शरीर में ऐसी शारीरिक प्रक्रियाओं को निर्धारित करना मुश्किल है जो हार्मोन के नियामक प्रभाव में नहीं होंगी। कई एंजाइमों के विपरीत, जो शरीर में व्यक्तिगत, संकीर्ण रूप से निर्देशित परिवर्तनों का कारण बनते हैं, हार्मोन का चयापचय प्रक्रियाओं और अन्य शारीरिक कार्यों पर कई प्रभाव पड़ता है। इसी समय, कोई भी हार्मोन, एक नियम के रूप में, पूरी तरह से व्यक्तिगत कार्यों का विनियमन प्रदान नहीं करता है। इसके लिए एक निश्चित क्रम और अंतःक्रिया में कई हार्मोनों की क्रिया की आवश्यकता होती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, सोमाटोट्रोपिन केवल इंसुलिन और थायरॉयड हार्मोन की सक्रिय भागीदारी के साथ विकास प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है। रोम की वृद्धि मुख्य रूप से फॉलिट्रोपिन द्वारा प्रदान 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 जुड़े होते हैं, जो उन्हें एंजाइमों द्वारा जल्दी से नष्ट होने से रोकता है और कोशिकाओं और ऊतकों में चयापचय रूप से सक्रिय हार्मोन की इष्टतम एकाग्रता को बनाए रखता है। प्रोटीन जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया पर हार्मोन का सीधा प्रभाव पड़ता है। लक्षित ऊतकों में स्टेरॉयड और प्रोटीन हार्मोन (सेक्स, ट्रिपल पिट्यूटरी हार्मोन) कोशिकाओं की संख्या और मात्रा में वृद्धि का कारण बनते हैं। अन्य हार्मोन, जैसे इंसुलिन, ग्लुकोकोर्टिकोइड्स और मिनरलोकोर्टिकोइड्स, प्रोटीन संश्लेषण को अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करते हैं।

कोशिका झिल्ली रिसेप्टर्स जानवरों में हार्मोन की शारीरिक क्रिया में पहली कड़ी हैं। एक ही कोशिका में बड़ी संख्या में कई जातियाँ होती हैं; विशिष्ट रिसेप्टर्स, जिनकी मदद से वे रक्त में परिसंचारी विभिन्न हार्मोन के अणुओं को चुनिंदा रूप से बांधते हैं। उदाहरण के लिए, उनकी झिल्लियों में वसा कोशिकाओं में ग्लूकागन, ल्यूट्रोपिन, थायरोट्रोपिन, कॉर्टिकोट्रोपिन के लिए विशिष्ट रिसेप्टर्स होते हैं।

उनके अणुओं के बड़े आकार के कारण, प्रोटीन प्रकृति के अधिकांश हार्मोन कोशिकाओं में प्रवेश नहीं कर सकते हैं, लेकिन उनकी सतह पर स्थित होते हैं और संबंधित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हुए, कोशिकाओं के अंदर चयापचय को प्रभावित करते हैं। तो, विशेष रूप से, थायरोट्रोपिन की क्रिया थायरॉयड कोशिकाओं की सतह पर इसके अणुओं के निर्धारण से जुड़ी होती 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 जाने में मदद करता है। सोमाटोट्रोपिन का कोशिका झिल्ली पर कार्य करके न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन के संश्लेषण पर उत्तेजक प्रभाव पड़ता है।

एक ही हार्मोन ऊतक कोशिकाओं में चयापचय प्रक्रियाओं को विभिन्न तरीकों से प्रभावित कर सकते हैं। विभिन्न एंजाइमों और अन्य रसायनों के लिए कोशिका झिल्ली और इंट्रासेल्युलर संरचनाओं की झिल्ली की पारगम्यता में परिवर्तन के साथ, एक ही हार्मोन के प्रभाव में, कोशिकाओं के बाहर और अंदर पर्यावरण की आयनिक संरचना, साथ ही विभिन्न एंजाइमों की गतिविधि और चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता 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। कोशिका झिल्ली पर स्थित एंजाइम एडेनिल साइक्लेज की भागीदारी के साथ एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) से कोशिकाओं के अंदर चक्रीय एएमपी (सीएमपी) बनता है, जो संबंधित हार्मोन के संपर्क में आने पर सक्रिय होता है। इंट्रासेल्युलर झिल्ली पर एक एंजाइम फॉस्फोडिएस्टरेज़ होता है, जो सीएमपी को एक कम सक्रिय पदार्थ - 5'-एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट में परिवर्तित करता है, और यह हार्मोन की क्रिया 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 एडेनिलसाइक्लेज 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 पर, आदि।

विस्तृत अध्ययनों से पता चला है कि अधिकांश प्रोटीन और पेप्टाइड हार्मोन की क्रिया से एडेनिलसाइक्लेज गतिविधि की उत्तेजना होती है और लक्ष्य कोशिकाओं में सीएमपी की एकाग्रता में वृद्धि होती है, जो कई प्रोटीन किनेसेस की सक्रिय भागीदारी के साथ हार्मोनल जानकारी के आगे संचरण से जुड़ी होती है। . सीएमपी हार्मोन के एक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ की भूमिका निभाता है, जो कोशिका द्रव्य और कोशिकाओं के नाभिक में उस पर निर्भर प्रोटीन किनेसेस की गतिविधि में वृद्धि प्रदान करता है। बदले में, सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेसेस राइबोसोम प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करते हैं, जो सीधे पेप्टाइड हार्मोन के प्रभाव में लक्ष्य कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण के नियमन से संबंधित है।

स्टेरॉयड हार्मोन, कैटेकोलामाइन, थायराइड हार्मोन, अणुओं के छोटे आकार के कारण, कोशिका झिल्ली से गुजरते हैं और कोशिकाओं के अंदर साइटोप्लाज्मिक रिसेप्टर्स के संपर्क में आते हैं। इसके बाद, स्टेरॉयड हार्मोन अपने रिसेप्टर्स के साथ संयोजन में, जो अम्लीय प्रोटीन होते हैं, कोशिका नाभिक में गुजरते हैं। यह माना जाता है कि पेप्टाइड हार्मोन, जैसा कि हार्मोन-रिसेप्टर परिसरों को साफ किया जाता है, साइटोप्लाज्म, गोल्गी कॉम्प्लेक्स और परमाणु लिफाफे में विशिष्ट रिसेप्टर्स को भी प्रभावित करता है।

सभी हार्मोन एंजाइम एडेनिलसाइक्लेज की गतिविधि को उत्तेजित नहीं करते हैं और कोशिकाओं में इसकी एकाग्रता को बढ़ाते हैं। कुछ पेप्टाइड हार्मोन, विशेष रूप से इंसुलिन, साइटोसिन, कैल्सीटोनिन, एडेनिलसाइक्लेज पर एक निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं। माना जाता है कि उनकी कार्रवाई का शारीरिक प्रभाव सीएमपी की एकाग्रता में वृद्धि के कारण नहीं, बल्कि इसकी कमी के कारण होता है। इसी समय, इन हार्मोनों के प्रति विशिष्ट संवेदनशीलता वाली कोशिकाओं में, एक अन्य चक्रीय न्यूक्लियोटाइड, चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (cGMP) की सांद्रता बढ़ जाती है। शरीर की कोशिकाओं में हार्मोन की क्रिया का परिणाम अंततः चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स - सीएमपी और सीजीएमपी दोनों के प्रभावों पर निर्भर करता है, जो सार्वभौमिक इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ हैं - हार्मोन के मध्यस्थ। स्टेरॉयड हार्मोन की कार्रवाई 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।

कई, यदि सभी नहीं, तो हार्मोन परोक्ष रूप से अंतिम शारीरिक प्रभाव दिखाते हैं - एंजाइम प्रोटीन के जैवसंश्लेषण में परिवर्तन के माध्यम से। प्रोटीन जैवसंश्लेषण एक जटिल बहु-चरणीय प्रक्रिया है जो कोशिकाओं के जीन तंत्र की सक्रिय भागीदारी के साथ की जाती है।

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

कोशिका नाभिक में एस्ट्रोजेन और एण्ड्रोजन जैसे हार्मोन हिस्टोन प्रोटीन से बंधते हैं जो संबंधित जीन को दबाते हैं, और इस तरह कोशिकाओं के जीन तंत्र को एक सक्रिय कार्यात्मक अवस्था में लाते हैं। इसी समय, एण्ड्रोजन एस्ट्रोजेन से कम कोशिकाओं के जीन तंत्र को प्रभावित करते हैं, जो कि 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, हिस्टोन प्रोटीन का निर्माण किया जाता है, जो जीन गतिविधि के दमनकारी होते हैं, और यह नाभिक के चयापचय कार्यों और विकास उत्तेजना की अत्यधिक अभिव्यक्ति को रोकता है। नतीजतन, कोशिका नाभिक में चयापचय और विकास के आनुवंशिक और माइटोटिक विनियमन का अपना तंत्र होता है।

शरीर में उपचय प्रक्रियाओं पर हार्मोन के प्रभाव के संबंध में, फ़ीड पोषक तत्वों की अवधारण बढ़ जाती है और, परिणामस्वरूप, मध्यवर्ती चयापचय के लिए सब्सट्रेट की संख्या बढ़ जाती है, नाइट्रोजन और अन्य यौगिकों के अधिक कुशल उपयोग से जुड़ी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं के नियामक तंत्र। सक्रिय हैं।

कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया सोमाटोट्रोपिन, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, एस्ट्रोजेन और थायरोक्सिन से भी प्रभावित होती है। ये हार्मोन विभिन्न मैसेंजर आरएनए के संश्लेषण को उत्तेजित करते हैं और इस तरह संबंधित प्रोटीन के संश्लेषण को बढ़ाते हैं। प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रियाओं में, इंसुलिन भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो मैसेंजर आरएनए के राइबोसोम के बंधन को उत्तेजित करता है और, परिणामस्वरूप, प्रोटीन संश्लेषण को सक्रिय करता है। कोशिकाओं के गुणसूत्र तंत्र को सक्रिय करके, हार्मोन प्रोटीन संश्लेषण की दर में वृद्धि और यकृत और अन्य अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं में एंजाइमों की एकाग्रता को प्रभावित करते हैं। हालांकि, 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 प्रक्रियाएं प्रदान करते हैं। हार्मोन जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में विशिष्ट उत्प्रेरक या एंजाइम के अवरोधक के रूप में भाग लेते हैं, विभिन्न बायोकोलोइड के साथ अपने संबंध को सुनिश्चित करके एंजाइमों पर अपना प्रभाव डालते हैं।

चूंकि एंजाइम प्रोटीन निकाय होते हैं, इसलिए उनकी कार्यात्मक गतिविधि पर हार्मोन का प्रभाव मुख्य रूप से एंजाइमों 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 आप जानते हैं, विटामिन कोएंजाइम के निर्माण में एक निश्चित भूमिका निभाते हैं। ऐसा माना जाता है कि इन प्रक्रियाओं में हार्मोन भी नियामक भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स कुछ बी विटामिन के फॉस्फोराइलेशन को प्रभावित करते हैं।

प्रोस्टाग्लैंडीन के लिए, उनकी उच्च शारीरिक गतिविधि और बहुत कम दुष्प्रभाव विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। अब यह ज्ञात है कि प्रोस्टाग्लैंडिंस मध्यस्थों की तरह कोशिकाओं के अंदर कार्य करते हैं और हार्मोन के प्रभाव के कार्यान्वयन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसी समय, चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी) के संश्लेषण की प्रक्रियाएं सक्रिय होती हैं, जो हार्मोन की संकीर्ण निर्देशित क्रिया को प्रसारित करने में सक्षम होती हैं। यह माना जा सकता है कि कोशिकाओं के अंदर औषधीय पदार्थ विशिष्ट प्रोस्टाग्लैंडीन के उत्पादन के कारण कार्य करते हैं। अब कई देशों में सेलुलर और आणविक स्तर पर प्रोस्टाग्लैंडीन की क्रिया के तंत्र का अध्ययन किया जा रहा है, क्योंकि प्रोस्टाग्लैंडीन की कार्रवाई का एक व्यापक अध्ययन पशु शरीर में चयापचय और अन्य शारीरिक प्रक्रियाओं को उद्देश्यपूर्ण रूप से प्रभावित करना संभव बना सकता है।

पूर्वगामी के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि हार्मोन का पशु शरीर में एक जटिल और बहुमुखी प्रभाव होता है। तंत्रिका और हास्य विनियमन का जटिल प्रभाव सभी जैव रासायनिक और शारीरिक प्रक्रियाओं के समन्वित पाठ्यक्रम को सुनिश्चित करता है। हालांकि, बेहतरीन विवरण में, हार्मोन की क्रिया के तंत्र का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। यह समस्या कई वैज्ञानिकों के लिए रुचिकर है और एंडोक्रिनोलॉजी के सिद्धांत और व्यवहार के साथ-साथ पशुपालन और पशु चिकित्सा के लिए बहुत रुचि है।

अंतःस्रावी ग्रंथियों द्वारा स्रावित हार्मोन प्लाज्मा ट्रांसपोर्ट प्रोटीन से बंधते हैं या, कुछ मामलों में, रक्त कोशिकाओं पर सोख लिए जाते हैं और अंगों और ऊतकों को वितरित किए जाते हैं, जिससे उनके कार्य और चयापचय प्रभावित होते हैं। कुछ अंग और ऊतक हार्मोन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, इसलिए उन्हें कहा जाता है लक्षित अंगया ऊतकों -लक्ष्यहार्मोन वस्तुतः शरीर में चयापचय, कार्यों और संरचनाओं के सभी पहलुओं को प्रभावित करते हैं।

आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, हार्मोन की क्रिया कुछ एंजाइमों के उत्प्रेरक कार्य की उत्तेजना या निषेध पर आधारित होती है। यह प्रभाव कोशिकाओं में पहले से मौजूद एंजाइमों को सक्रिय करके या जीन को सक्रिय करके उनके संश्लेषण को तेज करके 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 जीव लोहा

झिल्ली तंत्र . हार्मोन कोशिका झिल्ली से बंधता है और बंधन के स्थान पर ग्लूकोज, अमीनो एसिड और कुछ आयनों के लिए इसकी पारगम्यता को बदल देता है। इस मामले में, हार्मोन झिल्ली वाहनों के प्रभावकारक के रूप में कार्य करता है। इंसुलिन ग्लूकोज परिवहन को बदलकर ऐसा करता है। लेकिन इस प्रकार का हार्मोन परिवहन शायद ही कभी अलगाव में होता है। उदाहरण के लिए, इंसुलिन में एक झिल्ली और एक झिल्ली-इंट्रासेल्युलर क्रिया तंत्र दोनों होते हैं।

झिल्ली-इंट्रासेल्युलर तंत्र . झिल्ली-इंट्रासेल्युलर प्रकार के अनुसार, हार्मोन कार्य करते हैं जो कोशिका में प्रवेश नहीं करते हैं और इसलिए एक इंट्रासेल्युलर रासायनिक मध्यस्थ के माध्यम से चयापचय को प्रभावित करते हैं। इनमें प्रोटीन-पेप्टाइड हार्मोन (हाइपोथैलेमस, पिट्यूटरी, अग्न्याशय और पैराथायरायड ग्रंथियों के हार्मोन, थायरॉयड ग्रंथि के थायरोकैल्सीटोनिन) शामिल हैं; अमीनो एसिड के डेरिवेटिव (अधिवृक्क मज्जा के हार्मोन - एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन, थायरॉयड ग्रंथि - थायरोक्सिन, ट्राईआयोडोथायरोनिन)।

इंट्रासेल्युलर (साइटोसोलिक) क्रिया का तंत्र . यह स्टेरॉयड हार्मोन (कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, सेक्स हार्मोन - एण्ड्रोजन, एस्ट्रोजेन और जेस्टेन) की विशेषता है। स्टेरॉयड हार्मोन साइटोप्लाज्म में स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत 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। प्रतिलेखन की दर और सूचनात्मक (मैट्रिक्स) आरएनए (एमआरएनए) की मात्रा को बदलकर डीएनए संश्लेषण पर कार्य करता है। mRNA की मात्रा में वृद्धि या कमी अनुवाद के दौरान प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित करती है, जिससे कोशिका की कार्यात्मक गतिविधि में परिवर्तन होता है।

वर्तमान में, हार्मोन की कार्रवाई के लिए निम्नलिखित विकल्प प्रतिष्ठित हैं:

1. हार्मोनल या हेमोक्राइनवे। गठन के स्थान से काफी दूरी पर कार्रवाई;
2. आइसोक्राइन, या स्थानीय,जब एक कोशिका में संश्लेषित रासायनिक पदार्थ पहले के निकट संपर्क में स्थित कोशिका पर प्रभाव डालता है, और इस पदार्थ की रिहाई अंतरालीय द्रव और रक्त में की जाती है;
3. न्यूरोक्राइन, या न्यूरोएंडोक्राइन (सिनैप्टिक और नॉन-सिनैप्टिक), एक क्रिया जब तंत्रिका अंत से मुक्त होने वाला हार्मोन, एक न्यूरोट्रांसमीटर या न्यूरोमोड्यूलेटर का कार्य करता है, अर्थात। एक पदार्थ जो न्यूरोट्रांसमीटर की क्रिया को बदल देता है (आमतौर पर बढ़ाता है);
4. पैराक्राइन- एक प्रकार की आइसोक्राइन क्रिया, लेकिन एक ही समय में, एक कोशिका में बनने वाला हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश करता है और निकटता में स्थित कई कोशिकाओं को प्रभावित करता है;
5. जुक्सटाक्राइन- एक प्रकार की पैरासरीन क्रिया, जब हार्मोन अंतरकोशिकीय द्रव में प्रवेश नहीं करता है, और संकेत पास की अन्य कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से प्रेषित होता है;
6. ऑटोक्राइनक्रिया, जब किसी कोशिका से निकलने वाला हार्मोन उसी कोशिका को प्रभावित करता है, जिससे उसकी कार्यात्मक गतिविधि बदल जाती है;
7. खाराक्रिया जब एक कोशिका से एक हार्मोन वाहिनी के लुमेन में प्रवेश करता है और इस प्रकार दूसरी कोशिका तक पहुँचता है, उस पर एक विशिष्ट प्रभाव पड़ता है (उदाहरण के लिए, कुछ जठरांत्र हार्मोन)।

प्रोटीन हार्मोन का संश्लेषण, अन्य प्रोटीनों की तरह, आनुवंशिक नियंत्रण में होता है, और विशिष्ट स्तनधारी कोशिकाएं जीन को व्यक्त करती हैं जो 5,000 और 10,000 विभिन्न प्रोटीनों के बीच सांकेतिक शब्दों में बदलती हैं, और कुछ अत्यधिक विभेदित कोशिकाएं 50,000 प्रोटीन तक होती हैं। सभी प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत होती है डीएनए खंडों का स्थानांतरण, फिर ट्रांसक्रिप्शन, पोस्ट-ट्रांसक्रिप्शनल प्रोसेसिंग, ट्रांसलेशन, पोस्ट-ट्रांसलेशनल प्रोसेसिंग और संशोधन।कई पॉलीपेप्टाइड हार्मोन बड़े अग्रदूतों के रूप में संश्लेषित होते हैं - प्रोहोर्मोन्स(प्रिन्सुलिन, प्रोग्लुकागन, प्रोपियोमेलानोकोर्टिन, आदि)। गॉल्जी तंत्र में प्रोहोर्मोन का हार्मोन में रूपांतरण किया जाता है।

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

1) कोशिका झिल्ली की बाहरी सतह से प्रभाव का कार्यान्वयन

इस मामले में, रिसेप्टर्स कोशिका झिल्ली पर स्थित होते हैं। रिसेप्टर के साथ हार्मोन की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक झिल्ली एंजाइम, एडिनाइलेट साइक्लेज सक्रिय होता है। यह एंजाइम हार्मोनल प्रभावों के कार्यान्वयन के लिए सबसे महत्वपूर्ण इंट्रासेल्युलर मध्यस्थ के एडेनोसिन ट्राइफॉस्फोरिक एसिड (एटीपी) के निर्माण में योगदान देता है - चक्रीय 3,5-एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट (सीएमपी)। सीएमपी सेलुलर एंजाइम प्रोटीन किनेज को सक्रिय करता है, जो हार्मोन की क्रिया को लागू करता है। यह स्थापित किया गया है कि हार्मोन-निर्भर एडिनाइलेट साइक्लेज एक सामान्य एंजाइम है जो विभिन्न हार्मोनों से प्रभावित होता है, जबकि हार्मोन रिसेप्टर्स प्रत्येक हार्मोन के लिए कई और विशिष्ट होते हैं। माध्यमिक संदेशवाहक, सीएमपी के अलावा, चक्रीय 3,5-ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (सीजीएमपी), कैल्शियम आयन और इनोसिटोल ट्राइफॉस्फेट हो सकते हैं। इस प्रकार पेप्टाइड, प्रोटीन हार्मोन, टायरोसिन डेरिवेटिव - कैटेकोलामाइन कार्य करते हैं। इन हार्मोनों की क्रिया की एक विशिष्ट विशेषता प्रतिक्रिया की सापेक्ष गति है, जो पिछले पहले से संश्लेषित एंजाइम और अन्य प्रोटीन की सक्रियता के कारण है।

हार्मोन रिसेप्टर्स के साथ जटिल करके अपनी जैविक क्रिया को अंजाम देते हैं - सूचनात्मक अणु जो एक हार्मोनल सिग्नल को एक हार्मोनल क्रिया में बदल देते हैं। अधिकांश हार्मोन पर स्थित रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं प्लाज्मा झिल्लीकोशिकाओं, और अन्य हार्मोन - रिसेप्टर्स के साथ इंट्रासेल्युलर रूप से स्थानीयकृत, अर्थात। साथ कोशिका द्रव्यतथा नाभिकीय.

संरचना के आधार पर प्लाज्मा रिसेप्टर्स में विभाजित हैं:

1. सात टुकड़े(लूप);
2. रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन सेगमेंट जिनमें से होते हैं एक टुकड़ा(लूप या चेन);
3. रिसेप्टर्स, ट्रांसमेम्ब्रेन सेगमेंट जिनमें से होते हैं चार टुकड़े(लूप)।

हार्मोन जिनके रिसेप्टर में सात ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़े होते हैं, उनमें शामिल हैं:
ACTH, TSH, FSH, LH, chorionic gonadotropin, prostaglandins, gastrin, cholecystokinin, neuropeptide Y, neuromedin K, vasopressin, epinephrine (a-1 और 2, b-1 and 2), acetylcholine (M1, M2, M3 and M4) , सेरोटोनिन (1A, 1B, 1C, 2), डोपामाइन (D1 और D2), एंजियोटेंसिन, पदार्थ K, पदार्थ P, या न्यूरोकिनिन प्रकार 1, 2 और 3, थ्रोम्बिन, इंटरल्यूकिन -8, ग्लूकागन, कैल्सीटोनिन, सेक्रेटिन, सोमाटोलिबरिन, वीआईपी, पिट्यूटरी एडिनाइलेट साइक्लेज-एक्टिवेटिंग पेप्टाइड, ग्लूटामेट (MG1 - MG7), एडेनिन।

दूसरे समूह में ऐसे हार्मोन शामिल हैं जिनमें एक ट्रांसमेम्ब्रेन टुकड़ा होता है:
एसटीएच, प्रोलैक्टिन, इंसुलिन, सोमैटोमैमोट्रोपिन या प्लेसेंटल लैक्टोजेन, आईजीएफ -1, तंत्रिका वृद्धि कारक या न्यूरोट्रॉफिन, हेपेटोसाइट वृद्धि कारक, एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड प्रकार ए, बी और सी, ऑनकोस्टैटिन, एरिथ्रोपोइटिन, सिलिअरी न्यूरोट्रॉफिक कारक, ल्यूकेमिक अवरोधक कारक, कारक ट्यूमर नेक्रोसिस कारक (पी 75 और पी 55), तंत्रिका वृद्धि कारक, इंटरफेरॉन (ए, बी और जी), एपिडर्मल वृद्धि कारक, न्यूरोडिफेरेंटियेटिंग कारक, फाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक, प्लेटलेट वृद्धि कारक ए और बी, मैक्रोफेज कॉलोनी उत्तेजक कारक, एक्टिन, अवरोधक, इंटरल्यूकिन्स -2 , 3, 4, 5, 6 और 7, ग्रैनुलोसाइट-मैक्रोफेज कॉलोनी-उत्तेजक कारक, ग्रैनुलोसाइट कॉलोनी-उत्तेजक कारक, कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन, ट्रांसफ़रिन, IGF-2, यूरोकाइनेज प्लास्मिनोजेन एक्टीवेटर।

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 संचालन को सुनिश्चित करना है। सक्रिय रूप में जी-प्रोटीन एडिनाइलेट साइक्लेज के माध्यम से चक्रीय एएमपी के संश्लेषण को उत्तेजित करता है, जो इंट्रासेल्युलर प्रोटीन को सक्रिय करने के लिए एक कैस्केड तंत्र को ट्रिगर करता है।

सामान्य मौलिक तंत्र जिसके माध्यम से कोशिका के अंदर "द्वितीयक" दूतों के जैविक प्रभावों को महसूस किया जाता है, वह प्रक्रिया है फास्फोरिलीकरण - डीफॉस्फोराइलेशनप्रोटीन किनेसेस की एक विस्तृत विविधता की भागीदारी के साथ प्रोटीन जो एटीपी से अंत समूह के सेरीन और थ्रेओनीन के ओएच समूहों और कुछ मामलों में लक्ष्य प्रोटीन के टायरोसिन के परिवहन को उत्प्रेरित करते हैं। फॉस्फोराइलेशन की प्रक्रिया प्रोटीन अणुओं का सबसे महत्वपूर्ण पोस्ट-ट्रांसलेशनल रासायनिक संशोधन है, जो उनकी संरचना और कार्यों दोनों को मौलिक रूप से बदल रहा है। विशेष रूप से, यह संरचनात्मक गुणों में परिवर्तन का कारण बनता है (घटक सबयूनिट्स का जुड़ाव या पृथक्करण), उनके उत्प्रेरक गुणों की सक्रियता या निषेध, अंततः रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर और सामान्य रूप से, कोशिकाओं की कार्यात्मक गतिविधि का निर्धारण करता है।

एडिनाइलेट साइक्लेज मैसेंजर सिस्टम

सबसे अधिक अध्ययन हार्मोनल सिग्नल ट्रांसमिशन का एडिनाइलेट साइक्लेज मार्ग है। इसमें कम से कम पांच अच्छी तरह से अध्ययन किए गए प्रोटीन शामिल हैं:
1)हार्मोन रिसेप्टर;
2)एडिनाइलेट साइक्लेज एंजाइम, जो चक्रीय एएमपी (सीएमपी) के संश्लेषण का कार्य करता है;
3)जी प्रोटीन, जो एडिनाइलेट साइक्लेज और रिसेप्टर के बीच संचार करता है;
4)सीएमपी पर निर्भर प्रोटीन किनेजइंट्रासेल्युलर एंजाइम या लक्ष्य प्रोटीन के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करना, क्रमशः उनकी गतिविधि को बदलना;
5)फोस्फोडाईस्टेरेज, जो सीएमपी के टूटने का कारण बनता है और इस तरह सिग्नल की क्रिया को समाप्त (ब्रेक) करता है

यह दिखाया गया है कि β-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर के लिए हार्मोन बाइंडिंग रिसेप्टर के इंट्रासेल्युलर डोमेन में संरचनात्मक परिवर्तन की ओर जाता है, जो बदले में सिग्नलिंग मार्ग के दूसरे प्रोटीन, जीटीपी-बाइंडिंग के साथ रिसेप्टर की बातचीत को सुनिश्चित करता है।

जीटीपी-बाध्यकारी प्रोटीन - जी प्रोटीन- 2 प्रकार के प्रोटीन का मिश्रण है:
सक्रिय जी एस (अंग्रेजी उत्तेजक जी से)
निरोधात्मक जी आई
उनमें से प्रत्येक में तीन अलग-अलग सबयूनिट (α-, β- और γ-) हैं, अर्थात। वे हेटरोट्रिमर हैं। G s और G i के β-सबयूनिट को एक समान दिखाया गया है; उसी समय, α-सबयूनिट, जो विभिन्न जीनों के उत्पाद हैं, जी-प्रोटीन द्वारा उत्प्रेरक और निरोधात्मक गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार निकले। 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 जीएस-प्रोटीन को एक सक्रिय अवस्था में स्थानांतरित करने के लिए, जबकि सक्रिय जी-प्रोटीन एमजी 2+ आयनों की उपस्थिति में अलग हो जाता है। GTP रूप में β-, γ-सबयूनिट और एक जटिल α-सबयूनिट G s में; यह सक्रिय परिसर तब एडिनाइलेट साइक्लेज अणु में चला जाता है और इसे सक्रिय करता है। जीटीपी की क्षय ऊर्जा और मूल जीडीपी फॉर्म जी एस के गठन के साथ β- और γ-सबयूनिट्स के पुनर्संयोजन के कारण जटिल स्वयं को निष्क्रियता से गुजरता है।

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

यह प्लाज्मा झिल्लियों 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 गया है। जी-प्रोटीन की अनुपस्थिति में, यह व्यावहारिक रूप से निष्क्रिय है। इसमें दो एसएच-समूह शामिल हैं, जिनमें से एक जीएस-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 किनेजएक इंट्रासेल्युलर एंजाइम है जिसके माध्यम से सीएमपी को अपने प्रभाव का एहसास होता है। प्रोटीन किनेज 2 रूपों में मौजूद हो सकता है। सीएमपी की अनुपस्थिति में, प्रोटीन किनेज एक टेट्रामेरिक कॉम्प्लेक्स के रूप में मौजूद होता है जिसमें दो उत्प्रेरक (सी2) और दो नियामक (आर 2) सब यूनिट होते हैं; इस रूप में, एंजाइम निष्क्रिय है। सीएमपी की उपस्थिति में, प्रोटीन काइनेज कॉम्प्लेक्स एक आर 2 सबयूनिट और दो मुक्त सी कैटेलिटिक सबयूनिट्स में उलट हो जाता है; उत्तरार्द्ध में एंजाइमेटिक गतिविधि होती है, जो प्रोटीन और एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करती है, इस प्रकार सेलुलर गतिविधि को बदल देती है।

कई एंजाइमों की गतिविधि सीएमपी-निर्भर फॉस्फोराइलेशन द्वारा नियंत्रित होती है; तदनुसार, प्रोटीन-पेप्टाइड प्रकृति के अधिकांश हार्मोन इस प्रक्रिया को सक्रिय करते हैं। हालांकि, कई हार्मोन क्रमशः एडिनाइलेट साइक्लेज पर एक निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं, जो सीएमपी और प्रोटीन फास्फारिलीकरण के स्तर को कम करते हैं। विशेष रूप से, हार्मोन सोमैटोस्टैटिन, अपने विशिष्ट रिसेप्टर, निरोधात्मक जी-प्रोटीन (जीआई, जो जीएस-प्रोटीन का एक संरचनात्मक समरूप है) के संयोजन से, एडिनाइलेट साइक्लेज और सीएमपी संश्लेषण को रोकता है, अर्थात। एड्रेनालाईन और ग्लूकागन के कारण सीधे विपरीत प्रभाव का कारण बनता है। कई अंगों में, प्रोस्टाग्लैंडिंस (विशेष रूप से, PGE 1) का एडिनाइलेट साइक्लेज पर एक निरोधात्मक प्रभाव होता है, हालांकि एक ही अंग में (कोशिका के प्रकार के आधार पर) वही PGE 1 सीएमपी संश्लेषण को सक्रिय कर सकता है।

ग्लाइकोजन के टूटने को सक्रिय करने वाली मांसपेशी ग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज के सक्रियण और नियमन के तंत्र का अधिक विस्तार से अध्ययन किया गया है। 2 रूप हैं:
उत्प्रेरक रूप से सक्रिय फास्फोराइलेज एतथा
निष्क्रिय - फास्फोराइलेज बी.

दोनों फॉस्फोराइलेस दो समान उपइकाइयों से निर्मित होते हैं, प्रत्येक सेरीन अवशेष 14 की स्थिति में क्रमशः फॉस्फोराइलेशन-डिफॉस्फोराइलेशन, सक्रियण और निष्क्रियता की प्रक्रिया से गुजरते हैं।

फॉस्फोरिलेज़ बी किनेज की कार्रवाई के तहत, जिसकी गतिविधि सीएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज द्वारा नियंत्रित होती है, फॉस्फोरिलेज़ बी के निष्क्रिय रूप के अणु के दोनों उप-इकाइयां सहसंयोजक फॉस्फोराइलेशन से गुजरती हैं और सक्रिय फॉस्फोरिलेज़ ए में परिवर्तित हो जाती हैं। एक विशिष्ट फॉस्फेटस फॉस्फोराइलेज की कार्रवाई के तहत उत्तरार्द्ध का डीफॉस्फोराइलेशन एंजाइम निष्क्रियता और अपनी मूल स्थिति में वापसी की ओर जाता है।

मांसपेशी ऊतक में खुला 3 प्रकारग्लाइकोजन फॉस्फोराइलेज का विनियमन।
पहला प्रकार – सहसंयोजक विनियमनफॉस्फोरिलस सबयूनिट्स के हार्मोन-निर्भर फॉस्फोराइलेशन-डिफॉस्फोराइलेशन पर आधारित।
दूसरा प्रकार – एलोस्टेरिक विनियमन. यह ग्लाइकोजन फॉस्फोरिलेज़ बी सबयूनिट्स (क्रमशः सक्रियण-निष्क्रियता) के एडिनाइलेशन-डेडेनाइलेशन प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। प्रतिक्रियाओं की दिशा एएमपी और एटीपी की सांद्रता के अनुपात से निर्धारित होती है, जो सक्रिय केंद्र से नहीं, बल्कि प्रत्येक सबयूनिट के एलोस्टेरिक केंद्र से जुड़ी होती हैं।

कार्यशील पेशी में, एटीपी की खपत के कारण एएमपी का संचय, फॉस्फोरिलेज़ बी के एडिनाइलेशन और सक्रियण का कारण बनता है। आराम करने पर, इसके विपरीत, एटीपी की उच्च सांद्रता, एएमपी को विस्थापित करके, इस एंजाइम के डेडेनाइलेशन द्वारा एलोस्टेरिक निषेध की ओर ले जाती है।
तीसरा प्रकार – कैल्शियम विनियमनसीए 2+ आयनों द्वारा फॉस्फोरिलेज़ बी किनेज के एलोस्टेरिक सक्रियण के आधार पर, जिसकी एकाग्रता मांसपेशियों के संकुचन के साथ बढ़ जाती है, जिससे सक्रिय फॉस्फोरिलेज़ ए के गठन में योगदान होता है।

गनीलेट साइक्लेज मैसेंजर सिस्टम

काफी लंबे समय तक, चक्रीय ग्वानोसिन मोनोफॉस्फेट (cGMP) को cAMP का प्रतिपद माना जाता था। उन्हें सीएमपी के विपरीत कार्यों का श्रेय दिया गया। आज तक, बहुत सारे सबूत प्राप्त हुए हैं कि cGMP सेल फ़ंक्शन 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 साथ सादृश्य द्वारा, विशिष्ट गाइनालेट साइक्लेज की कार्रवाई के तहत किया जाता है:

एड्रेनालाईन रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स: एसी- ऐडीनाइलेट साइक्लेज, जी- जी-प्रोटीन; सी और आर- क्रमशः प्रोटीन किनेज के उत्प्रेरक और नियामक सबयूनिट; केएफ- फॉस्फोरिलेज़ बी किनेज; एफ- फॉस्फोराइलेज; ग्लक-1-पी- ग्लूकोज-1-फॉस्फेट; ग्लक-6-पी- ग्लूकोज-6-फॉस्फेट; यूडीएफ-ग्लक- यूरिडीन डाइफॉस्फेट ग्लूकोज; एच एस- ग्लाइकोजन सिंथेज़।

गनीलेट साइक्लेज के चार अलग-अलग रूप ज्ञात हैं, जिनमें से तीन झिल्ली से बंधे होते हैं और एक घुलनशील साइटोसोल में खुला होता है।

झिल्ली से बंधे हुए रूप से बने होते हैं 3 भूखंड:
रिसेप्टर, प्लाज्मा झिल्ली की बाहरी सतह पर स्थानीयकृत;
इंट्रामेम्ब्रेन डोमेनतथा
उत्प्रेरक घटक, जो एंजाइम के विभिन्न रूपों के लिए समान है।
Guanylate cyclase कई अंगों (हृदय, फेफड़े, गुर्दे, अधिवृक्क ग्रंथियों, आंतों के एंडोथेलियम, रेटिना, आदि) में खुला है, जो cGMP के माध्यम से मध्यस्थता वाले इंट्रासेल्युलर चयापचय के नियमन में इसकी व्यापक भागीदारी को इंगित करता है। झिल्ली-बाध्य एंजाइम छोटे बाह्य पेप्टाइड्स द्वारा संबंधित रिसेप्टर्स के माध्यम से सक्रिय होता है, विशेष रूप से, हार्मोन एट्रियल नैट्रियूरेटिक पेप्टाइड (एएनएफ), ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया का थर्मोस्टेबल विष, आदि। एएनएफ, जैसा कि ज्ञात है, एट्रियम में संश्लेषित होता है। रक्त की मात्रा में वृद्धि के जवाब में, रक्त के साथ गुर्दे में प्रवेश करता है, गनीलेट साइक्लेज को सक्रिय करता है (इसी तरह cGMP के स्तर को बढ़ाता है), Na और पानी के उत्सर्जन को बढ़ावा देता है। संवहनी चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं में एक समान रिसेप्टर, गनीलेट साइक्लेज सिस्टम भी होता है, जिसके माध्यम से रिसेप्टर-बाध्य एएनएफ एक वासोडिलेटिंग प्रभाव डालता है, जिससे रक्तचाप को कम करने में मदद मिलती है। आंत की उपकला कोशिकाओं में, बैक्टीरियल एंडोटॉक्सिन रिसेप्टर-गाइनालेट साइक्लेज सिस्टम के एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य कर सकता है, जिससे आंत में पानी के अवशोषण में मंदी और दस्त का विकास होता है।

गनीलेट साइक्लेज का घुलनशील रूप एक हीम युक्त एंजाइम है जिसमें 2 सबयूनिट होते हैं। गनीलेट साइक्लेज के इस रूप को नाइट्रोवासोडाइलेटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, मुक्त कण लिपिड पेरोक्सीडेशन के उत्पाद हैं। प्रसिद्ध कार्यकर्ताओं में से एक है एंडोथेलियल फैक्टर (ईडीआरएफ)संवहनी विश्राम के कारण। 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 का टूटना भी NO जारी करता है।

नाइट्रिक ऑक्साइड एक जटिल सीए 2+ -निर्भर एंजाइम प्रणाली की भागीदारी के साथ एमिनो एसिड आर्जिनिन से बनता है, जिसमें मिश्रित कार्य होता है जिसे NO-सिंथेज़ कहा जाता है:

नाइट्रिक ऑक्साइड, जब गनीलेट साइक्लेज के हीम के साथ बातचीत करता है, तो सीजीएमपी के तेजी से गठन को बढ़ावा देता है, जो आयन पंपों को उत्तेजित करके हृदय संकुचन की ताकत को कम करता है जो सीए 2+ की कम सांद्रता पर काम करते हैं। हालांकि, NO की क्रिया अल्पकालिक है, कई सेकंड, स्थानीयकृत - इसके संश्लेषण की साइट के पास। एक समान प्रभाव, लेकिन लंबे समय तक, नाइट्रोग्लिसरीन द्वारा प्रदान किया जाता है, जो अधिक धीरे-धीरे जारी नहीं करता है।

साक्ष्य प्राप्त किया गया है कि cGMP के अधिकांश प्रभावों की मध्यस्थता cGMP-निर्भर प्रोटीन किनेज के माध्यम से की जाती है जिसे प्रोटीन किनेज G कहा जाता है। यह एंजाइम, जो यूकेरियोटिक कोशिकाओं में व्यापक है, शुद्ध रूप में प्राप्त किया गया है। इसमें 2 सबयूनिट होते हैं - प्रोटीन काइनेज ए (सीएमपी-आश्रित) के सी-सबयूनिट के समान अनुक्रम वाला एक उत्प्रेरक डोमेन, और प्रोटीन किनेज ए के आर-सबयूनिट के समान एक नियामक डोमेन। हालांकि, प्रोटीन किनेसेस ए और जी विभिन्न प्रोटीन अनुक्रमों को पहचानते हैं, क्रमशः विभिन्न इंट्रासेल्युलर प्रोटीन के सेरीन और थ्रेओनीन के ओएच समूह के फॉस्फोराइलेशन को विनियमित करते हैं और इस तरह विभिन्न जैविक प्रभाव डालते हैं।

कोशिका में चक्रीय न्यूक्लियोटाइड्स सीएमपी और सीजीएमपी का स्तर संबंधित फॉस्फोडिएस्टरेज़ द्वारा नियंत्रित होता है, जो उनके हाइड्रोलिसिस को 5'-न्यूक्लियोटाइड मोनोफॉस्फेट के लिए उत्प्रेरित करता है और सीएमपी और सीजीएमपी के लिए उनकी आत्मीयता में भिन्न होता है। एक घुलनशील शांतोडुलिन-निर्भर फॉस्फोडिएस्टरेज़ और एक झिल्ली-बाध्य आइसोफॉर्म Ca2+ द्वारा विनियमित नहीं और शांतोडुलिन को पृथक और विशेषता दी गई है।

सीए 2+ मैसेंजर सिस्टम

सीए 2+ आयन कई सेलुलर कार्यों के नियमन में केंद्रीय भूमिका निभाते हैं। इंट्रासेल्युलर मुक्त सीए 2+ की एकाग्रता में परिवर्तन एंजाइमों के सक्रियण या निषेध के लिए एक संकेत है, जो बदले में चयापचय, सिकुड़ा और स्रावी गतिविधि, आसंजन और कोशिका वृद्धि को नियंत्रित करता है। सीए 2+ के स्रोत इंट्रा- और बाह्यकोशिकीय हो सकते हैं। आम तौर पर, साइटोसोल में सीए 2+ की एकाग्रता 10 -7 एम से अधिक नहीं होती है, और इसके मुख्य स्रोत एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और माइटोकॉन्ड्रिया हैं। न्यूरोहोर्मोनल संकेतों से सीए 2+ एकाग्रता (10-6 एम तक) में तेज वृद्धि होती है, जो बाहर से प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से (अधिक सटीक रूप से, वोल्टेज-गेटेड और रिसेप्टर-गेटेड कैल्शियम चैनलों के माध्यम से) और इंट्रासेल्युलर स्रोतों से आती है। . कैल्शियम-मैसेंजर सिस्टम में एक हार्मोनल सिग्नल के संचालन के लिए सबसे महत्वपूर्ण तंत्रों में से एक विशिष्ट को सक्रिय करके सेलुलर प्रतिक्रियाओं (प्रतिक्रियाओं) का शुभारंभ है। सीए 2+ - शांतोडुलिन-आश्रित प्रोटीन किनेज।इस एंजाइम का नियामक सबयूनिट Ca 2+ -बाइंडिंग प्रोटीन निकला शांतोदुलिन।आने वाले संकेतों के जवाब में सेल में सीए 2+ एकाग्रता में वृद्धि के साथ, एक विशिष्ट प्रोटीन किनेज कई इंट्रासेल्युलर लक्ष्य एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है, जिससे उनकी गतिविधि को विनियमित किया जाता है। सीए 2+ आयनों द्वारा सक्रिय फॉस्फोराइलेज़ बी किनेज, जैसे नो-सिंथेज़, को सबयूनिट के रूप में शांतोडुलिन होता दिखाया गया था। Calmodulin कई अन्य Ca 2+ -बाइंडिंग प्रोटीन का हिस्सा है। कैल्शियम सांद्रता में वृद्धि के साथ, सीए 2+ को शांतोडुलिन के बंधन के साथ इसके गठनात्मक परिवर्तन होते हैं, और इस सीए 2+ -बाउंड रूप में, शांतोडुलिन कई इंट्रासेल्युलर प्रोटीन (इसलिए इसका नाम) की गतिविधि को नियंत्रित करता है।

दूतों की इंट्रासेल्युलर प्रणाली में यूकेरियोटिक कोशिका झिल्ली के फॉस्फोलिपिड्स के डेरिवेटिव भी शामिल हैं, विशेष रूप से, फॉस्फेटिडिलिनोसिटोल के फॉस्फोराइलेटेड डेरिवेटिव। ये डेरिवेटिव एक विशिष्ट झिल्ली-बाध्य फॉस्फोलिपेज़ सी की कार्रवाई के तहत एक हार्मोनल सिग्नल (उदाहरण के लिए, वैसोप्रेसिन या थायरोट्रोपिन से) के जवाब में जारी किए जाते हैं। क्रमिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, दो संभावित दूसरे संदेशवाहक बनते हैं - डायसिलग्लिसरॉल और इनोसिटोल -1 ,4,5-ट्राइफॉस्फेट।

इन दूसरे दूतों के जैविक प्रभावों को अलग-अलग तरीकों से महसूस किया जाता है। Diacylglycerol, साथ ही मुक्त Ca 2+ आयनों की क्रिया, झिल्ली-बाध्य के माध्यम से मध्यस्थ होती है सीए-निर्भर एंजाइम प्रोटीन किनेज सी, जो उनकी गतिविधि को बदलते हुए, इंट्रासेल्युलर एंजाइमों के फॉस्फोराइलेशन को उत्प्रेरित करता है। इनोसिटोल-1,4,5-ट्राइफॉस्फेट एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम पर एक विशिष्ट रिसेप्टर को बांधता है, जिससे सीए 2+ आयनों को साइटोसोल में छोड़ने की सुविधा मिलती है।

इस प्रकार, दूसरे दूतों पर प्रस्तुत आंकड़ों से संकेत मिलता है कि हार्मोनल प्रभाव के मध्यस्थों की इनमें से प्रत्येक प्रणाली प्रोटीन केनेसेस के एक निश्चित वर्ग से मेल खाती है, हालांकि इन प्रणालियों के बीच घनिष्ठ संबंध की संभावना से इंकार नहीं किया जा सकता है। टाइप ए प्रोटीन किनेसेस की गतिविधि सीएमपी द्वारा नियंत्रित होती है, प्रोटीन किनेज जी सीजीएमपी द्वारा नियंत्रित होती है; सीए 2+ - शांतोडुलिन-आश्रित प्रोटीन किनेसेस इंट्रासेल्युलर [सीए 2+] के नियंत्रण में हैं, और प्रोटीन किनेज टाइप सी को मुक्त सीए 2+ और अम्लीय फॉस्फोलिपिड्स के साथ तालमेल में डायसाइलग्लिसरॉल द्वारा नियंत्रित किया जाता है। किसी भी दूसरे संदेशवाहक के स्तर में वृद्धि से प्रोटीन किनेसेस के संबंधित वर्ग की सक्रियता होती है और बाद में उनके प्रोटीन सब्सट्रेट का फॉस्फोराइलेशन होता है। नतीजतन, न केवल गतिविधि में परिवर्तन होता है, बल्कि कई सेल एंजाइम सिस्टम के नियामक और उत्प्रेरक गुण भी होते हैं: आयन चैनल, इंट्रासेल्युलर संरचनात्मक तत्व और आनुवंशिक उपकरण।

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

इस मामले में, हार्मोन के लिए रिसेप्टर्स कोशिका के कोशिका द्रव्य में स्थित होते हैं। क्रिया के इस तंत्र के हार्मोन, उनके लिपोफिलिसिटी के कारण, झिल्ली को लक्ष्य कोशिका में आसानी से प्रवेश करते हैं और विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन के साथ इसके कोशिका द्रव्य में बांधते हैं। हार्मोन-रिसेप्टर कॉम्प्लेक्स कोशिका नाभिक में प्रवेश करता है। नाभिक में, जटिल टूट जाता है, और हार्मोन परमाणु डीएनए के कुछ वर्गों के साथ बातचीत करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विशेष दूत आरएनए का निर्माण होता है। मैसेंजर आरएनए नाभिक को छोड़ देता है और राइबोसोम पर प्रोटीन या प्रोटीन-एंजाइम के संश्लेषण को बढ़ावा देता है। इस प्रकार स्टेरॉयड हार्मोन और टायरोसिन डेरिवेटिव कार्य करते हैं - थायराइड हार्मोन। उनकी कार्रवाई 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 के साथ प्रसव के बाद हार्मोन प्लाज्मा झिल्ली के माध्यम से (प्रसार द्वारा) प्रवेश करता है और फिर परमाणु झिल्ली के माध्यम से और इंट्रान्यूक्लियर रिसेप्टर-प्रोटीन से बांधता है। स्टेरॉयड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स तब डीएनए नियामक क्षेत्र, तथाकथित हार्मोन-संवेदनशील तत्वों को बांधता है, जो संबंधित संरचनात्मक जीन के प्रतिलेखन को बढ़ावा देता है, डे नोवो प्रोटीन संश्लेषण को शामिल करता है, और एक 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 (पोस्ट-सिंथेटिक) संशोधनों के माध्यम से महसूस की जाती है, जबकि स्टेरॉयड हार्मोन (साथ ही थायराइड हार्मोन, रेटिनोइड्स, विटामिन डी 3 हार्मोन) जीन अभिव्यक्ति के नियामक के रूप में कार्य करते हैं।

हार्मोन की निष्क्रियता प्रभावकारी अंगों में होती है, मुख्य रूप से यकृत में, जहां हार्मोन ग्लुकुरोनिक या सल्फ्यूरिक एसिड से बंध कर या एंजाइम की क्रिया के परिणामस्वरूप विभिन्न रासायनिक परिवर्तनों से गुजरते हैं। कुछ हार्मोन अपरिवर्तित मूत्र में उत्सर्जित होते हैं। कुछ हार्मोनों की क्रिया एक विरोधी प्रभाव वाले हार्मोन के स्राव के कारण अवरुद्ध हो सकती है।