Гормоны

Химическое строение. Известно более 40 Г. человека и животных (см. табл.). По хим. строению их делят на три группы: производные аминокислот, стероидные и пептидные.

Г. первой группы (напр., адреналин, тироксин)по структуре близки к тирозину и триптофану (см. Аминокислоты). Стероидные Г., содержащие в своей основе структуру циклопентанпергидрофенантренового кольца, по числу углеродных атомов делят на три семейства: Г. коры надпочечников и прогестерон (С₂₁-стероиды) - производные прегнана (ф-ла I), мужские половые Г. (С₁₉-стероиды) - производные андростана (II, R = СН₃) и женские половые Г. (С₁₈-стероиды)- производные эстрона (И, R = Н).

Пептидные Г. условно делят на четыре подгруппы: пептиды (вазопрессин, окситоцин и др.), полипептиды (адренокортикотропин, глюкагон, инсулин, калъцитопин и др.), простые белки (напр., плацентарный лактоген, пролактин, соматотропин)и гликопротеины (лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон и др.). Последние состоят из двух субъединиц, причемсубъединицы во всех гликопротеинных Г. имеют очень сходное строение, тогда как строениесубъединиц характерно для каждого Г. этой подгруппы и определяет специфику его действия.

Изучается взаимосвязь между структурой и ф-цией пеп-тидных Г. Для этого при помощи фрагментации молекулы выявляют аминокислотные звенья, к-рые определяют биол. активность Г., путем хим. модификаций молекул Г. устанавливают роль разл. функц. групп.

Механизм действия. Стероидные Г., проникнув в клетку, связываются с цитоплазматич. рецепторами, образовавшийся комплекс транспортируется в ядро, где он связывается с белками хроматина и регулирует транскрипцию определенных генов. Г. щитовидной железы также действуют непосредственно на ядро, но, в отличие от стероидных, после проникания в клетку сразу связываются с ядерными рецепторами. Все остальные Г. взаимод. с рецепторами, находящимися на клеточной пов-сти. Действие подавляющего большинства этих Г. опосредовано изменением в клетке концентрации циклич. 3',5'-аденозинмонофосфата (ц-АМФ). Связывание Г. с-рецептором, находящимся на клеточной пов-сти, вызывает активацию фермента аденилатциклазы, катализирующего превращение АТФ в ц-АМФ; последний взаимод. с регуляторной субъединицей фермента протеинкиназы и вызывает ее отщепление от каталитич. субъединицы. Освободившаяся субъединица протеинкиназы катализирует фосфорилирование ряда белков, в результате чего изменяются конформация нёк-рых структурных белков и активность мн. ферментов. Для нек-рых пептидных Г. (напр., инсулина, пролактина, соматотропина) механизм действия еще не расшифрован, но, повидимому, они также взаимод. с рецепторами, находящимися на клеточной пов-сти, вызывая образование посредников.

Получение. Небелковые Г., пептидные Г. небольшой мол. массы и активные фрагменты нек-рых полипептидных Г. синтезируют. Полипептидные и белковые Г. получают гл. обр. экстрагированием из желез убойного скота и послед. очисткой. Разработаны способы получения нек-рых пептидных Г. (напр., инсулина и соматотропина) с использованием генной инженерии. Метод основан на выделении гена соответствующего Г. и включении его в геном бактериальных клеток, приобретающих т. обр. способность к синтезу данного Г. В результате размножения образуются большие массы бактерий, активно синтезирующих Г.

Применение. наиб. широко Г. используют при эндокринных заболеваниях, связанных с недостатком или отсутствием в организме эндогенного Г. (напр., инсулин при сахарном диабете). Г. применяют также для усиления или подавления ф-ции той или иной эндокринной железы. Так, Г. передней доли гипофиза стимулируют соответствующие периферич. железы (напр., адренокортикотропин-кору надпочечников, тиреотропин-щитовидную железу), а Г. периферич. желез подавляют секрецию гипофизарных Г. (напр., кортикостероиды подавляют секрецию адренокортикотро-пина). Важные области применения Г.-акушерство и гинекология. Так, хорионический гонадотропин используют для лечения бесплодия, окситоцин-для усиления родовой деятельности, пролактин-для стимуляции секреции молока. Стероидные половые Г. применяют при разл. видах дисфункции половой системы, в кач-ве противозачаточных ср-в и при лечении нек-рых форм рака (женские половые Г. при раке предстательной железы, мужские-при раке молочной железы). Важная роль принадлежит Г. и в лечении мн. неэндокринных заболеваний; в первую очередь это относится к Г. коры надпочечников, к-рые применяются при воспалит. процессах, аллергич. заболеваниях, нефрите, рев-матоидном артрите и др. Мужские стероидные половые Г. и их синтетич. аналоги -анаболические вещества.

ХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ ПОЗВОНОЧНЫХ

Методы количеств. определения. Концентрация Г. в крови и тканях очень мала (10^-6-10^-10 М), поэтому для их определения требуются высокочувствит. методы. Широко используются радиолигандные методы, основанные на конкурентном связывании меченого и немеченого Г. с разл. белками: антителами, транспортными белками (напр., связывание кортизола, прогестерона и половых Г. с соответствующими транспортными белками крови) или рецепторами (напр., связывание адренокортикотропина с мембранами надпочечников и лютеинизирующего Г. с мембранами семенников крыс). Для анализа небелковых Г. применяют хим. методы; напр., стероидные Г. и адреналин определяют флуорометрич. и колориметрич. методами. Для количеств. определения пептидных Г. наряду с радиолигандными широко применяются биол. методы, основанные на характерных для каждого Г. биол. эффектах. Напр., содержание лютеинизирующего Г. устанавливают по увеличению массы яичников у гипофизэктомированных крыс или по снижению в них содержания аскорбиновой к-ты.

Лит. Биохимия гормонов и гормональной регуляции, М., 1976; Взаимодействие гормонов с рецепторами, пер. с англ., М., 1979; Кли мов П. К., в кн.: Физиология эндокринной системы. Л., 1979, с. 414-48; Савченко О. Н., Гормоны половых желез, там же, с. 352-71; Hormones and cell regulation, Amst., 1981 (Proc. of the 5^lh YNSERM Europ. Sympos.). Н. А. Юдаев.