Пептидите са съединения, съдържащи две или повече аминокиселини, свързани заедно. Те могат да съдържат само две аминокиселини или да съдържат хиляди аминокиселини. Хормоните са химически носители, които се синтезират и освобождават от специализирани клетки на определена тъкан. Те пътуват в кръвта до специфични клетки в друга тъкан, за да променят активността на тези клетки.
Някои хормони са базирани на аминокиселини, а други са базирани на липиди. Аминокиселинните хормони са или аминокиселинни производни, или пептиди. Хормоните на липидна основа са стероиди или ейкозаноиди. Пептидните хормони са пептиди, които действат като хормони.
Какво са пептидните хормони
Пептидните хормони са малки пептиди, олигопептиди, прости протеини, гликопротеини, които са най-многобройният и разнообразен по състав и сравнително биологично променлив клас хормонални съединения. Пептидните хормони, съдържащи от 3 до 200 аминокиселинни остатъка, включват всички хормони на хипоталамуса и хипофизата, както и инсулин и глюкагон, секретирани от панкреаса.
Пептидните хормони играят важна роля в контролирането на енергийната хомеостаза и метаболизма. Те са замесени в контролирането на апетита, функцията на стомашно-чревната и сърдечно-съдовата система, разхода на енергия и възпроизводството. Освен това има все повече доказателства, показващи, че пептидните хормони и техните рецептори допринасят за регулирането на енергийната хомеостаза чрез взаимодействие с бялата и кафявата мастна тъкан.
Видове пептидни хормони
Според особеностите на химичната структура, свойствата и физиологичните функции на хормоните, включени в него, този клас може да бъде разделен на семейства:
- неврохипофизни пептиди;
- освобождаващи фактори на хипоталамичния пептид;
- ангиотензини;
- олигопептидни хипофизни хормони от серията ACTH (Адренокортикотропен хормон);
- олигопептидни хормони като глюкагон и хормони на стомашно-чревния тракт;
- инсулин;
- полипептидни хормони, които регулират калциевия метаболизъм и полипептидни хормони, които регулират фосфорния метаболизъм;
- едноверижни (мономерни) пептидни хормони от серията STH( Соматотропен хормон);
- димерни гликопротеинови хормони.
Предполага се, че представители на всяко от повечето от тези семейства са възникнали в най-ранните етапи на еволюцията на гръбначните животни от общ хормонален предшественик чрез серия от последователни мутации и дублиране на кодиращия ген, както и асоциации на модифицирани гени в по-големи. Това предположение не се отнася за семейството на паратироидния хормон и калцитонин. Типологията на хормоните в този случай се основава не на еволюционно-структурния принцип, а на посоката на техните физиологични ефекти.
Пептидните хормони включват също еритропоетин, тимусни хормони, соматомедини, някои невросекреторни хормони на насекоми и др.
Действие на пептидните хормони
След като хормонът се освободи в кръвта, той се свързва с рецепторите на или в клетката-мишена. Всички клетки имат различни комбинации от рецептори за различни хормони. Ако една клетка има рецептор за определен хормон, клетката ще реагира на този хормон. Ако няма рецептор, тогава хормонът няма ефект върху клетката.
След като хормонът се свърже с рецептора, той стимулира различни ефекти върху клетката, включително промяна на генетичната активност, увеличаване на протеиновия синтез, активиране или дезактивиране на ензими и промяна на пропускливостта на мембраната.
Повечето пептидни хормони първо се синтезират от клетките като прохормони, които са неактивната форма на хормона. След това те се превръщат в активния хормон преди или след секретирането им. След като пептидният хормон достигне целевата клетка, той стимулира различни ефекти в тялото, включително енергиен метаболизъм, растеж, реакция на стрес, сърдечна функция и репродуктивни функции.
Хормоните действат върху рецептори, които са или вътре в клетката, или разположени в клетъчната мембрана. Липидоразтворимите хормони дифундират през клетъчната мембрана, за да достигнат до рецептори в цитоплазмата. За разлика от липидоразтворимите хормони, пептидните хормони не могат да навлязат директно в таргетната клетка, тъй като са неразтворими в липидния двоен слой на клетъчната мембрана. Вместо това рецепторите за пептидни хормони са на повърхността на клетъчната мембрана на целевите клетки. Като цяло, след като пептидният хормон (първият пратеник) се свърже с рецептора, се активира ензимен комплекс, наречен G протеин, което води до освобождаване на молекули, наречени втори пратеници, които имат различни ефекти върху клетката.
Изследвания на пептидни хормони
Понастоящем основните насоки на развитие на изследванията върху протеиново-пептидните хормони са:
- изследване на фината структурна и функционална организация на гени и иРНК, кодиращи протеин-пептидни хормони на бозайници, идентифициране на основните регулаторни елементи на тези гени, анализ на тяхната структура и механизми на тъканно-специфична мултихормонална (многофакторна);
- изследване на гени и мРНК кодиращи фактори от протеинова природа, които регулират експресията на тези протеинови пептидни хормони на бозайници;
- изследване на структурната и функционална организация на самите протеиново-пептидни хормони, разкриване на функционалното значение на отделните;
- изясняване на молекулярните механизми на действие на протеиново-пептидните хормони в клетката-мишена, дешифриране на веригата от молекулярни сигнали, реализиращи ефекта на пептидния хормон от повърхността на рецептора на клетъчната мембрана върху ген, локализиран в хромозомата.
Вижте още:
- Как да се справим с хормоналния дисбаланс;
