Экстраклеточные сигналы, первичные мессенджеры: гормоны, цитокины, факторы роста, нейротрансмиттеры, феромоны, пурины. В качестве агониста рецептора клетка может использовать специально синтезированные
соединения пептидной природы или использовать свои внутриклеточные метаболиты, которые отсутствуютв экстраклеточной среде. КоферментАТР иг лутамат, действующие экстраклеточно, являются мощными нейротрансмиттерами. Природные экстраклеточные лиганды, которые взаимодействуют с рецепторами и активируютих, называю тпервичными мессенджерами. Они могут быть подразделены на гормоны, нейротрансмиттеры, цитокины, лимфокины, факторыроста, хемоаттрактанты
т.д. Каждый из этих терминов представляет класс агентов, действующих достаточно специфично. Тем не менее, существуют примеры многофункциональности первичных мессенджеров: АТР и глутамат являются нейротрансмиттерами, когда они секретируются в синапсах. Гормоны пищеварительного тракта, такие как гастрин, холецитокинин и секретин в центральной нервной системе осуществляют многообразные функции нейромодуляторов, влияя на высвобождение другихнейротрансмиттеров. Соматостатин, идентифицированный первоначально как агент гипоталамуса, подавляющий секрецию гормона роста, также функционирует в центральной нервной системе как нейротрансмиттеринейромодулятор. Болеетого, он является паракринным агентом для
клеток поджелудочной железы и гормоном для печени. Фактор роста тромбоцитов TGFβ действует также как хемоатрактант и как ингибитор роста. Тромбин является фактором роста, но также вовлекается в свертывание крови как активатор функциит ромбоцитов. Гормоны. Химические мессенджеры, которые переносятся посредством кровотока от органа, где они производятся к органу, который они регулируют. Физиологические потребности организма должны контролировать их повторное производство и циркуляцию повсюду в теле. Гормоны можно подразделить на несколько классов:
Малые водорастворимые молекулы. Гистамин, адреналин.
Пептидныегормоны. Кчислу пептидных гормонов, которые могут содержать от 3 до 200 аминокислотных остатков, относятся все гормоны гипоталамуса и гипофиза, а также Инсулини глюкагон, секретируемые поджелудочной железой.
Факторыроста. В настоящее время известно около 50 белков-лигандови 14 семейств рецепторов.
Цитокины. Локальные пептидныегормоны, регулирующие парокринную и автокринную функции. Интерлейкины, интерфероны, факторнекрозаопухоли (TNF).
Липофильные молекулы имеющие рецепторы на поверхности клеток.
Простагландины.
Липофильные молекулы, имеющие внутриклеточные рецепторы. Стероидные и тироидныегормоны (гормоныщитовиднойжелезы). Их основное отличие в том, что они способны проникать внутрь клетки и взаимодействовать с внутриклеточными рецепторами.
Нейротрансмиттеры. Несколькосемейств, включая (ацетилхолин, ГАМК, допамин) и (вазопрессин, брадикинин).
Барьер плазматической мембраны
Гормоны являются главным образом гидрофильными веществами и не способны проникнуть через мембраны. Мембраныклеток, хотяи очень тонкие (3-6 нм), но являются непроницаемыми к ионам и полярным молекулам. Хотя ионы K+ могут достигать
Рецепторы Kd, ионотропныерецепторы-каналы. Рецептор с тирозинкиназной активностью, рецепторы кфакторамроста. Серпетиновыерецепторы сопряженныес G белком.
Мускариновыерецепторы. Адренорецепторы. Ядерныерецепторы
Восприятие клетками внешних сигналов происходит, в основном, благодаря взаимодействию некоторых факторов (стимулов, лигандов) с определенными
рецепторами, расположенными на поверхностной мембране клеток. Несмотря на огромное разнообразие стимулов и рецепторов существует всего несколько
универсальных сигнальных систем, передающих информацию различным клеточным органеллами запускающих определенные физиологические процессы в клетке.
Гормоны связываются с рецепторами высокоспецифичным образом и с высокой аффинностью. Связыванию гормона с рецептором осуществляется за счет слабых
взаимодействий – ионных, ван-дер-ваальсовых и гидрофобных взаимодействий. Специфичность рецептора можно охарактеризовать по его способности распознавать
лиганды. Рецепторкинсулину, например, связываетинсулин, нонедругиепептидные гормоны. Связывание гормонам может выглядеть как простая обратимая реакция
