Кіріспе

Ақуыз тобы. Гормондық рецептор – белгілі бір гормонға байланысатын рецептор молекуласы. Гормондық рецепторлар – қалқанша безі және стероидты гормондар, ретиноидтар мен D витамині, сондай-ақ май қышқылдары мен простагландиндер сияқты әртүрлі лигандтарға арналған рецепторлардан тұратын кең ақуыз отбасы. Гормондық рецепторлар негізінен екі классқа бөлінеді. Пептид гормондарының рецепторлары жасуша бетіндегі рецепторлар болып табылады және жасушаның плазмалық мембранасына енгізілген, сондықтан оларды трансмембраналық рецепторлар деп атайды. Мысалы, Actrapid. Стероид гормондарының рецепторлары әдетте протоплазмада орналасқан және жасушаішілік немесе ядролық рецепторлар деп аталады, мысалы тестостерон. Гормонмен байланысқаннан кейін рецептор көптеген сигналдық жолдарды іске қоса алады, бұл мақсатты жасушалардың қызметінде өзгерістерге әкеледі. Гормоналдық терапия және гормондық рецепторлар емдеуде, әсіресе сүт безі қатерлі ісігінде маңызды рөл атқарады (терапия тек сүт безі қатерлі ісігімен ғана шектелмейді). Гормондарға әсер ету арқылы жасушалардың өсуі мен функцияларын өзгертуге болады. Бұл гормондар қатерлі ісіктің адам организмінде тірі қалуына кедерілтеу жасайды.

Жалпы лигандты байлау

Гормон рецепторлары ақуыздары әлсіз өзара әрекеттесулердің жинақталуы нәтижесінде гормонға байланысады. Ферменттер мен рецепторлардың салыстырмалы түрде үлкен мөлшерінің арқасында, олардың кең беткі ауданы осы әлсіз өзара әрекеттесулердің пайда болуына мүмкіндік береді. Бұл байланыс, полярлы, полярлы емес, зарядталған, бейтарап, гидрофильді немесе гидрофобты қалдықтар арасындағы өзара әрекеттесулердің толықтығына байланысты өте ерекше болып келеді. Байланысқан кезде рецептор көбінесе конформациялық өзгеріске ұшырайды және сигнал беру жолдарын белсендіру үшін лигандтарды сигналдайтын, одан әрі байланыса алады. Гормондар мен олардың рецепторлары арасындағы жоғары ерекшелік және жоғары байланысу қабілетінің нәтижесінде гормонның өте төмен концентрациясы да жасушаларда маңызды жауапты тудыра алады. Рецепторлар гормонның функциясына және оның лигандтарының құрылысына қарай әртүрлі құрылымдарға ие болуы мүмкін. Сондықтан гормонның рецепторына байланысуы – кооперативтік байланыс, қайтымды және қайтымсыз өзара әрекеттесулер, сондай-ақ көптеген байланысу орындары арқылы жүзеге асырылатын күрделі процесс. Сигнал беру жолдары гендік экспрессияны белсендіру немесе тежеу, метаболиттердің тасымалдануы және метаболизмнің өсуі мен функцияларын басқару үшін ферменттік белсенділікті реттеу арқылы жасушаларды басқарады.

Жасушалық рецепторлар

Жасушаішілік және ядролық рецепторлар – жасушаның ішкі өзгерістер мен сигналдарға тікелей жауап беру жолы. Жасушаішілік рецепторлар жасушалық мембранадан өтетін гидрофобтық лигандтармен белсендіріледі. Барлық ядролық рецепторлардың құрылымы өте ұқсас және олар ішкі транскрипциялық белсенділігімен сипатталады. Ішкі транскрипция үш доменді қамтиды: транскрипцияны белсендіру, ДНК-мен байланысу және лигандты байланыстыру. Бұл домендер мен лигандтар гидрофобты және мембрана арқылы өте алады. Макромолекулалар мен лиганд молекулаларының жасушаға қозғалысы, жауап алынғанға дейін, әртүрлі жасушалық орта арқылы жасушалық сигналдардың күрделі тасымалдау жүйесін қамтамасыз етеді. Ядролық рецепторлар – жасушаның белгілі бір гендерді экспрессиялау қажеттіліктерін ерекше көмектесетін жасушаішілік рецепторлардың арнайы класы. Ядролық рецепторлар көбінесе жақын орналасқан гендердің транскрипциясын экспрессиялау немесе басу үшін нақты ДНК тізбектерін таңдап, тікелей ДНК-мен байланысады. Лиганд GPCR-ге байланысқанда рецептор конформациясын өзгертеді, бұл рецептордың әртүрлі мембраналық домендері арасындағы жасушаішілік циклдердің G ақуыздарымен өзара әрекеттесуіне мүмкіндік береді. Бұл өзара әрекеттесу G протеинінің альфа-бөлігінде құрылымдық өзгерістерге алып келетін GDP-нің GTP-ге алмасуына себеп болады. Бұл механизм рецепторлардың ген экспрессиясын сыртқы орта мен жасушаның құрамына байланысты реттеуін қамтамасыз етеді. Стероидтық гормондар және олардың рецепторлармен реттелуі – ген экспрессиясына көмектесетін ең күшті молекулалық өзара әрекеттесулер. Лиганд ядролық рецептормен байланысқанда рецептор конформациялық өзгеріске ұшырайды, бұл оның белсендірілуіне әкеледі, ал бұл өз кезегінде ген экспрессиясының реттелу деңгейіне әсер етеді.

Суда еритін гормондар үшін рецепторлар

Суда еритін гормондарға гликопротеиндер, катехоламиндер және полипептидтерден тұратын пептид гормондары жатады, мысалы, қалқанша безін стимуляциялайтын гормон, фолликул стимуляциялайтын гормон, лютеинизациялық гормон және инсулин. Бұл молекулалар липидтерде ерімейді, сондықтан жасуша мембраналары арқылы диффузиялай алмайды. Осының салдарынан пептид гормондарының рецепторлары плазмалық мембранада орналасады, себебі олар плазмалық мембранада орналасқан рецепторлы ақуызға байланысады. Суда еритін гормондар аминқышқылдарынан түзіледі және қажет болғанға дейін эндокринді жасушаларда орналасып, сақталады. Трансмембраналық рецептор гормондарының негізгі екі түрі – G белоктарымен байланысқан рецепторлар және ферментке байланысқан рецепторлар. Бұл рецепторлар көбінесе циклдік АМФ (cAMP), циклдік ГМФ (cGMP), инозитол 1,4,5-трифосфат (IP3) және кальций (Ca2+) кальмодулин жүйесі сияқты жасушаішілік екінші хабаршылар арқылы жұмыс істейді.

Липидте ерітілетін гормондардың рецепторлары

Стероидтық гормон рецепторлары және олармен байланысты рецепторлар, әдетте, гендік белсендіру арқылы қызмет ететін ерігіш ақуыздар болып табылады. Липидтерде ерігіш гормондар клеткаға диффузия арқылы ДНК-ның нақты тізбектеріне бағытталды. Олар клеткаға енгеннен кейін, рецепторларға (ішкі жасушалық) байланысып, ядроға жылжып өтеді. Олардың жауап беру элементтері – стероидтың рецепторымен байланысқан кешенімен байланысатын ДНК тізбектері (промоторлар). Рецепторлардың өзі мырыш саусақтарынан тұратын ақуыздар. Бұл рецепторларға глюкокортикоидтар (глюкокортикоид рецепторлары), эстрогендер (эстроген рецепторлары), андрогендер (андроген рецепторлары), қалқанша безі гормоны (T3) (қалқанша безі гормоны рецепторлары), кальцитриол (Д витаминінің белсенді түрі) (кальцитриол рецепторлары) және ретиноидтар (А витамині) (ретиноид рецепторлары) кіреді. Рецепторлық ақуыздардың өзара әрекеттесуі олардың тиісті гормондарының сіңуіне және жойылуына себеп болып, осылайша ағзадағы концентрациясын реттейді. Бұл стероидтық гормондар үшін ерекше маңызды, себебі көптеген дене жүйелері стероидтарға толық тәуелді.