Деякі гормони, У тому числі стероїди кори надниркових залоз і гонад, гормони щитовидної залози, ретіноідной гормони і вітамін D, зв'язуються з білковими рецепторами в основному всередині клітини, а не на її поверхні. Ці гормони жиророзчинним,тому легко проникають через мембрану і взаємодіють з рецепторами в цитоплазмі або ядрі. Активоване гормон-рецепторний комплекс взаємодіє зі специфічним регулятором (промоутером) послідовності в ДНК, що називаються елементом гормонального відповіді.
Таким чином, він активує або репресує транскрипцію конкретних генів та освіта матричної РНК, тому через кілька хвилин, годин і навіть днів після надходження гормону в кліткув ній з'являються знову сформовані білки і стають регуляторами нових або змінених функцій клітини.
Багато тканини мають ідентичні внутрішньоклітинні гормональні рецептори, Проте гени, що регулюються цими рецепторами, різні. Внутрішньоклітинні рецептори можуть активувати генний відповідь тільки в разі наявності в клітці відповідних комбінацій ген-регуляторних білків. Багато з цих протеїн-регуляторних комплексів мають на різних тканинах своїособливості, тому відповідь різних тканин зумовлюється не тільки специфічністю рецепторів, але також генами, які регулюються через ці рецептори.
Механізми вторинних посередників
Раніше ми відзначили один з способів, За допомогою якого гормони викликають відповіді клітин і стимуляцію утворення вторинного посередника цАМФ усередині клітини. Потім цАМФ стає причиною запуску послідовних внутрішньоклітинних відповідей на дію гормону. Отже, безпосередня дія гормону на клітину полягає в активації індукує рецептора на мембрані, а вторинні посередники забезпечують інші реакції.
цАМФ - Не єдиний вторинний посередник, який використовується гормонами. Існують два інших, найбільш важливих посередника: (1) іони кальцію, пов'язані з кальмодуліном, (2) фосфоліпідні фрагменти мембран.
Приєднання гормону до рецептора дозволяє останньому взаємодіяти з G-білком. Якщо G-білок активує систему аденілатциклази-цАМФ, його називають Gs-білком, вказуючи на стимулюючу роль G-білка. Стимуляція аденілатциклази, пов'язаної з мембраною ферменту посредствам Gs-білка, каталізує перетворення невеликої кількості присутнього в цитоплазмі аденозинтрифосфату в цАМФ усередині клітини.
Наступний етап опосередкований активацією цАМФ-залежної протеїнкінази, яка фосфорилювання специфічні білки у клітині, запускаючи біохімічні реакції, що гарантовано забезпечує відповідь клітини на дію гормону.
Як тільки цАМФ утворюється в клітці, це забезпечує послідовну активацію низки ферментів, тобто каскадну реакцію. Таким чином, перший активоване фермент активує другий, який активує третій. Завдання такого механізму полягає в тому, що невелика кількість молекул, активованих аденилатциклазой, може активувати значно більшу кількість молекул на наступному етапі каскадної реакції, що є способом посилення відповіді.
У підсумку завдяки цьому механізму мізерно мала кількість гормону, що діє на поверхню мембрани клітини, запускає потужний каскад активують реакцій.
Якщо гормон взаємодіє з рецептором, Зв'язаних з гальмуючим G-білком (Gi-білок), це знижує утворення цАМФ і, як наслідок, знижує активність клітини. Отже, в залежності від взаємодії гормону з рецептором, зв'язаних з активує або гальмує G-білком, гормон може як збільшувати, так і зменшувати концентрацію цАМФ і фосфорилювання ключових білків клітини.
Специфічність ефекту, Що спостерігається у відповідь на збільшення або зменшення цАМФ в різних клітинах, залежить від природи внутрішньоклітинних механізмів: деякі клітини мають один набір ферментів, інші - іншій. У зв'язку з цим реакції, викликані в клітинах-мішенях, різноманітні. Наприклад, ініціація синтезу специфічних хімічних сполук викликає скорочення або розслаблення м'язів або процеси секреції в клітках або зміна проникності мембран.
Клітини щитовидної залози, Активовані цАМФ, утворюють метаболічні гормони - тироксин або трііодтіронін, в той час як той же цАМФ в клітинах надниркових залоз призводить до синтезу стероїдних гормонів кори надниркових залоз. У клітинах тубулярного апарату нирок цАМФ підвищує проникність для води.