нтрации внутриклеточного сАМР и степенью выраженности ответной физиологической реакции, индуцированной связыванием гормона. Во многих случаях, однако, такая корреляция имеет место, и физиологические эффекты, вызываемые гормоном в этих клетках, наблюдаются также при действии сАМР или чаше используемого в экспериментах (хорошо проникающего в клетки) дибутирил-сАМР.

сАМР участвует в модуляции действия гормонов и процессов клеточного метаболизма, выступая в качестве второго или третьего посредника (messenger). Главная роль циклического нуклеотида в клетке — это стимулирование фосфорилирования белков, которое катализируется протеинкиназами (разд. 11.2.1). Некоторые вопросы, связанные с регуляторной ролью аденилатциклазы и протеин-киназ, были рассмотрены выше (гл. 11). К числу фосфорилируе-мых белков относятся белки рибосом (гл. 11). Было постулировано, что фосфорилирование рибосомальных белков может влиять на характер и количество синтезируемых белков; столь же важным для клетки может оказаться инициируемое связыванием гор-

25*

1540

V. БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ

мона с плазматической мембраной фосфорилирование некоторых других «неядерных» белков. Подобный пример был описан при рассмотрении механизма гликогенолиза, индуцируемого гормоном (гл. 15).

Для некоторых гормонов, приведенных в табл. 41.1, помимо рецепторов, находящихся в плазматической мембране, были описаны специфические участки связывания в ядре клетки. Так, рецепторы, специфичные к инсулину и тнреондному гормону, были обнаружены в ядрах клеток печени крысы. Можно, следовательно, предполагать, что у некоторых белковых и полипептидных гормонов, а также гормонов, являющихся производными аминокислот, имеются по крайней мере два пути действия на клетки; один нз них — это генерация на уровне плазматической мембраны второго посредника, а другой — проникновение в клетку-мишень и связывание с рецепторами в ядре.

Функция стероидных гормонов также заключается во влиянии на скорость синтеза специфических белков. Эти гормоны проникают в цитоплазму клеток-мишеней и связываются со специфическими цитоплазматическими белками, к которым они имеют очень высокое сродство. Некоторые комплексы, образуемые стероидными гормонами с белками цитоплазмы, были выделены; они имеют коэффициенты седиментации от 4S до 8S. Эти стероид-белковые комплексы перемещаются затем в ядро клетки. Константы седиментации комплексов, выделенных из ядер, составляют (в солевых растворах) 4S—5S; при низкой ионной силе стероид-белковые комплексы агрегируют. «Ядерный» комплекс образуется из ранее сформировавшегося цитозольного стероид-белкового комплекса, который обладает высоким сродством к хроматину. Связывающие участки «а хроматине образуются в основном за счет остова цепи ДНК, однако на эффективность связывания значительное влияние могут оказывать некоторые хромосомные негистоновые белки.

Изменяя доступность для транскрипции (разд. 26.2.4) определенных матриц ДНК, ядерные стероидные комплексы влияют на синтез специфических мРНК и, следовательно, оказывают действие на уровне генома. В большинстве исследованных случаев синтез новой мРНК (или увеличение количества ранее синтезируемой мРНК), обусловленный повышением концентрации стероидных гормонов в клетке-мишени, приводит к индуцированию синтеза нового белка (или к увеличению скорости синтеза ранее имевшегося белка). Примеры такого действия стероидных гормонов будут приведены в последующих главах.

Остается неясным, какие факторы действуют in vivo, регулируя транслокацию гормон-рецепторного комплекса в ядро, и какова конечная судьба стероида после завершения его функции.

Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что многие представители обоих главных классов гормонов оказывают

41. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1541

выраженное действие на скорости синтеза специфических белков в «своих» клетках-мишенях. Главное отличие в механизме действия двух классов гормонов состоит в том, что в общем случае влияние белковых и полипептидных гормонов и гормонов, являющихся производными аминокислот, направлено на посттранскрипционные процессы, в то время как стероидные гормоны изменяют траскрипцию генома. Это обобщение может, однако, оказаться неприменимым при рассмотрении действия некоторых нестероидных гормонов, например тиреоидных гормонов (гл. 42). Каждый из гормонов может вызывать не только описанные выше, но и другие метаболические эффекты; некоторые из них были уже рассмотрены ранее, другие будут охарактеризованы в последующих главах.

ЛИТЕРАТУРА

Книги

Berson S. ?., ed., Methods in Investigative and Diagnostic Endocrinology, vols. I— III, American EIsevier/North-HoIIand, New York, 1972—1973.

Butt W. R., ed., Hormone Chemistry, vol. 1, Protein, Polypeptide and Peptide Hormones, 2d ed., John Wiley and Sons, Inc., New York, 197,5.

Dorfman R. L, ed., Methods in Hormone Research, vols. I—V, Academic Press, Inc., New York, 1962—1966.

Frieden ?. H., Chemical Endocrinology, Academic Press, Inc., New York, 1976.

Goth E., Fovinyi J., eds., Polypeptide Hormones, Akademiai Kiado, Budapest, 1971.

Gray С. H., Bacharach A. L., eds., Hormones in Blood, 2d ed., 2 vols., Academic Press, Inc., New York, 1967.

Hardman J. G., O'Malley B. W., eds., Hormone Action, Cyclic Nucleotides, Isolated Cells, Tissues and Organ Systems, vols. XXXVIII and XXXIX, pts. С and D, in S. P. Colowick and N. O. Kaplan, eds., Methods in Enzymology, Academic Press, Inc., New York, 1974, 1975.

King R. J. В., Mainwaring W. I. P., Steroid-Cell Interactions, Butterworth and Co., London, 1974.

Li С. H., ed., Hormonal Proteins and Peptides, vols. 1 and 2, Academic Press, Inc., New York, 1973.

Litwak G., ed., Biochemical Actions of Hormones, vols. I—IV, Academic Press, Inc., New York, 1971—1977.

Martini L., James V. H. Т., eds., Current Topics in Experimental Endocrinology, vol. 1, Academic Press, Inc., New York, 1971-current. (A continuing series of volumes with reviews of progress in endocrinology.)

O'Malley B. W., Hardman J. G., eds., Hormone Action, Steroid Hormones; Peptide Hormones, vols. XXXVI and XXXVII, pts. A and B, in S. P. Colowick and N. O. Kaplan, eds., Methods in Enzymology, Academic Press, Inc., New York, 1975.

Porter R., Fitzsimons D. W., eds., Polypeptide Hormones: Molecular and Cellular Aspects, Ciba Foundation Symposium 41. EIsevier-Excerpta. Medica-North-Hol-land, Amsterdam, 1976.

Recent Progress in Hormone Research, vols. 1—, Academic Press, Inc., New York, 1945-current. (An annual volume presenting reviews of current research in endocrinology.)

Rickenberg ?. V., ed., Biochemistry of Hormones, University Park Press, Baltimore, 1974.

Scharrer E., Scharrer В., Neuroendocrinology, Columbia University Press, New York,

1542

V. БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ

Turner С. D., General Endocrinology, 5th ed., W. В. Saunders Company, Philadelphia, 1971.

Williams R. H., ed.. Textbook of Endocrinology, 5th ed., W. B. Saunders Company, Philadelphia, 1974.

Обзорные статьи

Bradshaw R. ?., Frazier W. ?., Hormone Receptors as Regulators of Hormone Action, Curr. Top. Cell Regul., 12, 1—37, 1977.

Catt K. J., Dujau M. L., Peptide Hormone Receptors, Annu. Rev. Physiol., 39, 529— 557, 1977.

Cuatrecasas P., Membrane Receptors, Annu. Rev. Biochem., 43, 509—538, 1974.

Gorski J., Gannon F., Current Models of Steroid Hormone Action: A Critique, Annu. Rev. Physiol., 38, 425—450, 1976.

Guillemin R., The Expanding Significance of Hypothalamic Peptides, or Is Endocrinology a Branch of Neuroendocrinology?, Recent Prog. Hormone Res., 33, 1— 28, 1977.

Helmreich E. J. ??., Zenner H. P., Pjfeuj'fer Т., Cori C. F., Signal Transfer from Hormone Receptor to Adenylate Cyclase, Curr. Top. Cell. Regul., 10, 41—87, 1976.

Jackson I. ??. D., Boyd ?. ?., Ill, Patel Y., Hypothalamic Hormones, Annu. Rev. Physiol., 38, 389—424, 1976.

Reichlin S., Saperstein R., Jackson I. M. D.. Boyd A. E., Ill, Patel Y., Hypothalamic Hormones, Annu. Rev. Physiol., 38, 389—424, 1976.

Sutherland E. W., Studies on the Mechanism of Hormone Action, Science, 177, 401—408, 1972.

Szego C. ??., The Lysosome as a Mediator of Hormone Action, Recent Prog. Horm.

Res., 30. 171—233, 1974. Tager И. S., Steiner D. F., Peptide Hormones, Annu. Rev. Biochem., 43, 509—538,

1974.

Vale W., Rivier C., Bron ??., Regulatory Peptides owf the Hypothalamus, Annu. Rev. Physiol., 39, 473—527, 1977.

Глава 42 ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

Щитовидная железа секретирует тироксин и трииодтиронин. Обе эти иодсодержащие аминокислоты влияют на общую метаболическую активность. Образование этих соединений происходит при посттранскриппионном иодировании тирозиновых остатков специфического белка, синтезируемого в железе. Внутриклеточный про-теолиз этого белка приводит к освобождению гормонов. В щитовидной железе образуется кальцитонин — полипептид, который участвует в регуляции метаболизма кальция. Кальцитонин образуется также в паращитовидных железах (гл. 43) и тимусе (гл. 47).

42.1. Органические иодсодержащие соединения щитовидной железы

В щитовидной железе иод находится преимущественно в составе тиреоглобулина — глнкопротеида (?? 660 000), на долю которого приходится значительная часть белка тиреоидных фолликулов. Тиреоглобулин состоит из четырех субъединиц одинаковой молекулярной массы; белок содержит 0,5—1% иода и 8—10% углеводов, представленных тремя типами полисахаридных фрагментов. Один из них содержит галактозу, маннозу и ?-ацетилглюкозамнн; два других содержат только маннозу и ?-ацетилглюкозамин. Полиса-харидные фрагменты присоединены к белку по амидной группе аспарагина, как и в гликопротеидах плазмы крови (гл. 29).

42.1.1. Регуляция синтеза тиреоглобулина

Синтез тиреоглобулина, так же как и других белков щитовидной железы, регулируется гипоталамо-гипофизарной системой (гл. 41). Гипоталамический «тиреотропин-регуляторный гормон» (TRH) контролирует скорость секреции тиреотропина (TSH, гл. 48) из аденогипофиза. TSH в свою очередь ускоряет синтез тиреоглобулина, стимулируя образование рибосомальной РНК и