Biosynthesis ng mga steroid at steroid hormone. Pagtutukoy ng mga steroid hormone

Ang mga steroid hormone ng adrenal glands ay nabuo mula sa kolesterol, na higit sa lahat ay nagmumula sa dugo, ngunit sa maliit na dami ay synthesized in situ mula sa acetyl CoA sa pamamagitan ng intermediate formation ng mevalonate at squalene. Ang isang makabuluhang bahagi ng kolesterol ay sumasailalim sa esterification sa adrenal glands at naipon sa cytoplasm sa mga lipid droplet. Kapag ang mga adrenal glandula ay pinasigla ng ACTH (o cAMP), ang esterase ay isinaaktibo at ang nagreresultang libreng kolesterol ay dinadala sa mitochondria, kung saan ang cytochrome P-450 enzyme, na nagbubura sa side chain, ay nagko-convert nito sa pregnenolone. Ang cleavage ng side chain ay nagsasangkot ng dalawang reaksyon ng hydroxylation: una sa C-22, pagkatapos ay sa C-20; ang kasunod na cleavage ng side bond (pag-alis ng 6-carbon fragment ng isocaproaldehyde) ay humahantong sa pagbuo ng isang 21-carbon steroid (Fig. 48.2). Ang protina na umaasa sa ACTH ay maaaring magbigkis at mag-activate ng kolesterol o P-450. Ang Aminoglutethymide ay isang potent inhibitor ng steroid biosynthesis.

Sa mammals, lahat ng steroid hormones ay synthesize mula sa cholesterol sa pamamagitan ng intermediate formation ng pregnenolone sa kurso ng sunud-sunod na reaksyon na nagaganap sa mitochondria o sa endoplasmic reticulum ng adrenal cells. Mahalagang tungkulin Ang hydroxylases ay gumaganap ng isang papel sa steroidogenesis, catalyzing reaksyon na kinasasangkutan ng molecular oxygen at NADPH; Ang mga dehydrogenases, isomerase at lyase ay kasangkot sa ilang mga yugto ng proseso. Tungkol sa steroidogenesis, ang mga cell ay nagpapakita ng isang tiyak na pagtitiyak. Kaya, ang β-hydroxylase at β-hydroxysteroid dehydrogenase, mga enzyme na kinakailangan para sa synthesis ng aldosterone, ay naroroon lamang sa mga selula ng glomerular zone at samakatuwid ay gumagawa lamang sila ng mineralocorticoid na ito. Sa fig. 48.3 schematically inilalarawan ang mga pathway para sa synthesis ng tatlong pangunahing klase ng adrenal steroid. Ang mga pangalan ng enzyme ay nakapaloob sa mga frame, ang mga pagbabago sa bawat yugto ay naka-highlight sa kulay.

Synthesis ng mineralocorticoid

Ang synthesis ng aldosterone ay nagpapatuloy sa isang mineralocorticoid-specific pathway at naisalokal sa glomerular zone ng adrenal glands. Ang conversion ng pregnenolone sa progesterone ay nangyayari bilang isang resulta ng pagkilos ng dalawang enzymes ng makinis na endoplasmic reticulum - 3p-hydroxysteroid dehydrogenase (3p-OH-SD) at D5-4 isomerase. Dagdag pa, ang progesterone ay sumasailalim sa hydroxylation ayon sa posisyon at mga form -deoxycorticosherone (DOC), na isang aktibong mineralocorticoid (nagpigil sa Na +). Ang susunod na hydroxylation (sa C-11) ay humahantong sa pagbuo ng corticosterone, na mayroong aktibidad ng glucocorticoid at sa isang maliit na lawak ng mineralocorticoid (mas mababa sa 5% ng aktibidad ng aldosterone). Sa ilang mga species (tulad ng mga daga), ang corticosteroid ay ang pinakamabisang glucocorticoid hormone. Ang hydroxylation on ay kinakailangan para sa pagpapakita ng parehong aktibidad ng gluco- at mineralocorticoid, ngunit ang pagkakaroon ng isang hydroxyl group sa C-17 ay humahantong sa karamihan ng mga kaso sa katotohanan na ang steroid.

kanin. 48.2. Ang cleavage ng side chain ng kolesterol at mga pangunahing istruktura mga steroid hormone.

ay may higit na aktibidad ng glucocorticoid at sa mas mababang lawak ng mineralocorticoid. Sa glomerular zone, ang enzyme ng makinis na endoplasmic reticulum -hydroxylase ay wala, ngunit mayroong mitochondrial 18-hydroxylase. Sa ilalim ng pagkilos ng huling fermeng na ito, ang corticosterone ay na-convert sa 18-hydroxycorticosterone, kung saan ang aldosterone ay higit na nabuo - sa pamamagitan ng oksihenasyon ng grupo ng alkohol sa C-18 sa aldehyde. Ang natatanging hanay ng mga enzyme sa kchubochkovy zone at ang tiyak na katangian ng regulasyon nito (tingnan sa ibaba) ay nagpapahintulot sa isang bilang ng mga siyentipiko na hindi lamang isaalang-alang ang adrenal glands bilang dalawa. mga glandula ng Endocrine, ngunit gayundin ang adrenal cortex - bilang dalawang halos magkaibang organ.

Synthesis ng glucocorticoids

Para sa synthesis ng cortisol, tatlong hydroxylases ang kinakailangan, na kumikilos nang sunud-sunod sa mga posisyon. Ang unang dalawang reaksyon ay napakabilis, habang ang hydroxylation sa ay medyo mabagal. Kung unang nangyari ang hydroxylation, ito ay lumilikha ng isang balakid sa pagkilos ng β-hydroxylase at ang synthesis ng mga steroid ay nakadirekta kasama ang mineralocorticoid pathway (ang pagbuo ng aldosterone o corticosterone, depende sa uri ng cell). -Ang hydroxylase ay isang enzyme ng makinis na endoplasmic reticulum, na kumikilos alinman sa progesterone, o (mas madalas) sa pregnenolone. Ang produkto ng reaksyon, β-hydroxyprogesterone, ay karagdagang hydroxylated upang bumuo ng β-deoxy-cortisol. Ang hydroxylation ng huli ay gumagawa ng cortisol, ang pinakamakapangyarihan sa mga natural na glucocorticoid hormones sa mga tao. -Ang hydroxylase ay isang enzyme ng makinis na endoplasmic reticulum, at -hydroxylase ay isang mitochondrial enzyme. Ito ay sumusunod mula dito na sa panahon ng steroidogenesis sa mga selula ng glomerular at fascicular zone ay mayroong shuttle movement ng mga substrate: ang kanilang pagpasok at paglabas mula sa mitochondria (Fig. 48.4).

Synthesis ng androgen

Ang pangunahing androgen, o mas tiyak ang androgen precursor na ginawa ng adrenal cortex, ay degadroepiandrosterone (DEA). Karamihan sa 17-hydroxypregnenolone ay nakadirekta sa synthesis ng glucocorticoids, ngunit ang isang maliit na bahagi nito ay sumasailalim sa oksihenasyon na may cleavage ng dalawang-carbon side chain sa ilalim ng pagkilos ng 17,20-lyase. Ang enzyme na ito ay matatagpuan sa adrenal glands at gonads; ang mga 17а-hydroxy compound lamang ang nagsisilbing substrate nito. Ang produksyon ng androgens ay kapansin-pansing tumataas kung ang biosynthesis ng glucocorticoids ay nagambala dahil sa isang kakulangan ng isa sa mga hydroxylases (tingnan sa ibaba, adrenogenital syndrome). Karamihan ng

(tingnan ang scan)

kanin. 48.3. Mga pagkakasunud-sunod ng mga reaksyon na nagbibigay ng synthesis ng tatlong pangunahing klase ng mga steroid hormone. Ang mga enzyme na kasangkot ay naka-frame; ang mga pagbabago na naganap sa bawat yugto ay naka-highlight sa kulay. (Bahagyang binago at muling ginawa, na may pahintulot mula kay Harding B. W. Pahina 1135 sa Endocrinology v. 2, Debroot L. Y., Grune at Stratton. 1979.)

kanin. 48.4. Intracellular localization ng sunud-sunod na yugto ng biosynthesis ng i lucorticoids. Sa panahon ng steroidogenesis sa adrenal cells, ang shuttle movement ng mga hormone precursors ay nangyayari sa pagitan ng mitochondria at ng endoplasmic reticulum. Ang mga kasangkot na enzyme: 1) C20_22-lyase, 2) 3 (3 i hydroxysteroid dehydrogenase at D54-isomerase, 3) 17а-hydroxylase, 4) 21-hydroxylase, 5) 11Р-hydroxylase. (Bahagyang binago at muling ginawa, na may pahintulot mula sa Hardind B.W. Page 1135 sa Endocrinology v. 2, Debroot L. Y. Crune at Stratton, 1979.)

Ang DEA ay mabilis na binago sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sulfate, na halos kalahati ng DEA ay na-sulpate sa adrenal glands at ang iba ay nasa atay. Ang Sulfated DEA ay biologically inactive, ngunit ang pag-alis ng sulfate group ay nagpapanumbalik ng aktibidad. Ang DEA ay mahalagang prohormone, dahil sa ilalim ng pagkilos ng ZR-OH-SD at D5-4 isomerase, ang mahinang androgen na ito ay na-convert sa mas aktibong androstenedione. Sa isang maliit na halaga, ang androstenedione ay nabuo sa adrenal glands at kapag ang lyase ay kumikilos sa β-hydroxyprogesterone. Ang pagpapanumbalik ng androstenedione sa posisyon ng C-17 ay humahantong sa pagbuo ng testosterone - ang pinakamalakas na adrenal androgen. Gayunpaman, ayon sa mekanismong ito, isang maliit na halaga lamang ng testosterone ang na-synthesize sa adrenal glands, at karaniwang ang pagbabagong ito ay nagaganap sa ibang mga tisyu.

Mula sa venous blood mula sa adrenal glands, ang iba pang mga steroid ay maaari ding ihiwalay sa maliit na dami, kabilang ang β-deoxycorticosterone, progesterone, pregnenolone, β-hydroxyprogesterone, at napakakaunting estradiol, na nabuo sa pamamagitan ng aromatizing testosterone. Ang produksyon ng mga hormone na ito ng adrenal glands ay napakababa na hindi ito gumaganap ng isang makabuluhang papel laban sa background ng produksyon ng iba pang mga glandula.

Mga hormone ng protina. Ang data ng pananaliksik sa synthesis ng protina at mas maliliit na polypeptide hormones (mas mababa sa 100 residue ng amino acid sa kadena) na nakuha sa mga nakaraang taon ay nagpakita na ang prosesong ito ay kinabibilangan ng synthesis ng mga precursor na mas malaki kaysa sa panghuling sikretong mga molekula at na-convert sa panghuling selula. mga produkto sa pamamagitan ng cleavage sa panahon ng translocation. dumadaloy sa mga espesyal na subcellular organelle ng secretory cell.

Mga steroid na hormone. Ang biosynthesis ng mga steroid hormone ay nagsasangkot ng isang kumplikadong pagkakasunud-sunod ng mga hakbang na kinokontrol ng enzyme. Ang pinakamalapit na kemikal na pasimula ng adrenal steroid ay kolesterol, na hindi lamang hinihigop ng mga selula ng adrenal cortex mula sa dugo, ngunit nabuo din sa loob ng mga selulang ito.

Ang kolesterol, na-absorb man mula sa dugo o na-synthesize sa adrenal cortex, ay naiipon sa cytoplasmic lipid droplets. Pagkatapos, sa mitochondria, ang kolesterol ay na-convert sa pregnenolone sa pamamagitan ng unang pagbuo ng 20-hydroxycholesterol, pagkatapos ay 20, 22-dioxycholesterol, at panghuli, ang cleavage ng chain sa pagitan ng ika-20 at ika-22 carbon atoms upang bumuo ng pregnenolone. Ito ay pinaniniwalaan na ang conversion ng cholesterol sa pregnenolone ay ang rate na naglilimita sa hakbang sa biosynthesis ng steroid hormones at ang hakbang na ito ay kinokontrol ng adrenal stimulants: ACTH, potassium at angiotensin II. Sa kawalan ng mga stimulant, ang adrenal glands ay gumagawa ng napakakaunting pregnenolone at steroid hormones.

Ang pregnenolone ay na-convert sa gluco-, mineralocorticoids at sex hormones sa pamamagitan ng tatlong magkakaibang reaksyong enzymatic.

Glucocorticoids. Ang pangunahing pathway na sinusunod sa beam zone ay nagsasangkot ng dehydrogenation ng 3'-hydroxyl group ng pregnenolone upang bumuo ng preg-5-ene-3,20-dione, na pagkatapos ay sumasailalim sa isomerization sa progesterone. Bilang resulta ng isang serye ng hydroxylations, ang progesterone ay na-convert sa 17-hydroxyprogesterone sa ilalim ng impluwensya ng 17-hydroxylase system, at pagkatapos ay sa 17, 21-dioxyprogesterone (17a-hydroxydeoxycorticosterone, 11-deoxy 5) cortisol at, sa wakas, sa cortisol sa kurso ng 11 -hydroxylation (compound P).

Sa mga daga, ang pangunahing corticosteroid na na-synthesize sa adrenal cortex ay corticosterone; ang isang maliit na halaga ng corticosterone ay ginawa din sa adrenal cortex ng tao. Ang synthesis pathway para sa corticosterone ay kapareho ng cortisol, maliban sa kawalan ng 17'-hydroxylation step.

Mineralocorticoids. Ang aldosteron ay nabuo mula sa pregnenolone sa mga selula ng glomerular zone. Naglalaman ito ng 17-hydroxylases at samakatuwid ay walang kakayahang mag-synthesize ng cortisol. Sa halip, ang corticosterone ay nabuo, na bahagi nito, sa ilalim ng pagkilos ng 18-hydroxylase, ay na-convert sa 18-hydroxycorticosterone at pagkatapos, sa ilalim ng pagkilos ng 18-oxysteroid dehydrogenase, sa aldosterone. Dahil ang 18-oxysteroid dehydrogenase ay matatagpuan lamang sa glomerular zone, pinaniniwalaan na ang synthesis ng aldosterone ay limitado sa zone na ito.

Mga sex hormone. Bagama't ang pangunahing physiologically makabuluhang steroid hormones na ginawa ng adrenal cortex ay cortisol at aldosterone, ang gland na ito ay gumagawa din ng maliit na dami ng androgens (male sex hormones) at estrogens (female sex hormones). Kino-convert ng 17,20-desmolase ang 17-hydroxyprognenolone sa dehydroepiandrosterone at 17-hydroxyprogesterone sa dehydroepiandrosterone at 1) 4-androstenediol ay mahihinang androgens (mga male sex hormone). Ang maliit na halaga ng mga androgen na ito ay na-convert sa androsg-4-ene-3,17-dione at testosterone. Sa lahat ng posibilidad, ang maliit na halaga ng estrogen 17-estradiol ay nabuo din mula sa testosterone.

Mga hormone sa thyroid. Ang mga pangunahing sangkap na ginagamit sa synthesis ng mga thyroid hormone ay yodo at tyrosine. Ang thyroid gland ay nakikilala sa pamamagitan ng isang napaka-epektibong mekanismo para sa pagkuha ng yodo mula sa dugo, at sa

Ito ay synthesize at ginagamit ang malaking glycoprotein thyroglobulin bilang pinagmumulan ng tyrosine.

Kung ang tyrosine ay matatagpuan sa katawan sa maraming dami at nagmumula sa parehong pagkain at mula sa nabubulok na mga endogenous na protina, kung gayon ang iodine ay naroroon lamang sa isang limitadong halaga at nagmumula lamang sa pagkain. Sa bituka, sa panahon ng panunaw ng pagkain, ang yodo ay nahati, nasisipsip sa anyo ng iodide, at sa form na ito ay nagpapalipat-lipat sa dugo sa isang malaya (hindi nakatali) na estado.

Ang iodide, na kinukuha mula sa dugo ng mga thyroid (follicular) na selula, at ang thyroglobulin na na-synthesize sa mga selulang ito, ay tinatago (sa pamamagitan ng endocytosis) sa extracellular space sa loob ng glandula, na tinatawag na follicular lumen o ang colloid space na napapalibutan ng mga follicular cell. Ngunit ang iodide ay hindi pinagsama sa mga amino acid. Sa lumen ng follicle o (mas malamang) sa apikal na ibabaw ng mga cell na nakaharap sa lumen, ang iodide sa ilalim ng impluwensya ng peroxidase, cytochrome oxidase at flavin enzyme ay na-oxidized sa atomic iodine at iba pang mga oxidized na produkto at covalently na nakatali ng phenolic rings ng tyrosine residues na nakapaloob sa polypeptide backbone thyroglobulin. Ang oksihenasyon ng yodo ay maaari ding mangyari sa isang non-enzymatic na paraan sa pagkakaroon ng mga copper at iron ions at tyrosine, na kalaunan ay tumatanggap ng elemental na iodine. Ang pagbubuklod ng yodo sa phenolic ring ay nangyayari lamang sa ika-3 posisyon, o pareho sa ika-3 at ika-5 na posisyon, bilang isang resulta, ang monoiodotyrosine (MIT) at diiodotyrosine (DIT) ay nabuo, ayon sa pagkakabanggit. Ang prosesong ito ng iodization ng thyroglobulin tyrosine residues ay kilala bilang ang organification step sa biosynthesis ng thyroid hormones. Ang ratio sa thyroid gland ng monoiodotyrosine at diiodotyrosine ay 1: 3 o 2: 3. Ang tyrosine iodination ay hindi nangangailangan ng pagkakaroon ng isang buo na cellular na istraktura ng gland at maaaring mangyari sa mga acellular na paghahanda ng gland gamit ang enzyme tyrosine iodinase na naglalaman ng tanso. Ang enzyme ay naisalokal sa mitochondria at microsomes.

Dapat tandaan na 1/3 lamang ng hinihigop na yodo ang ginagamit para sa synthesis ng tyrosine, at 2/3 ay inalis sa ihi.

Ang susunod na yugto ay ang condensation ng iodotyrosines na may pagbuo ng iodothyronines. Habang nananatili pa rin sa istraktura ng thyroglobulin, ang mga molekula ng MIT at DIT (MIT + DIT) ay nagku-condense upang makabuo ng triiodothyronine (T 3), at gayundin, ang dalawang molekula ng DIT (DIT + DIT) ay nag-condense upang mabuo ang molekula ng L-thyroxine (T 4). . Sa form na ito, i.e. na nauugnay sa thyroglobulin, iodothyronines, pati na rin ang mga non-condensed iodotyrosines, ay naka-imbak sa thyroid follicle. Ang kumplikadong ito ng iodinated thyroglobulin ay madalas na tinutukoy bilang isang colloid. Kaya, ang thyroglobulin ay bumubuo ng 10% ng basang masa thyroid gland, nagsisilbing carrier protein, o precursor ng accumulating hormones. Ang ratio ng thyroxine at triiodothyronine ay 7: 1.

Kaya, ang thyroxine ay karaniwang ginagawa sa mas malaking dami kaysa sa triiodothyronine. Ngunit ang huli ay may mas mataas na partikular na aktibidad kaysa sa T 4 (lumampas ito ng 5-10 beses sa mga tuntunin ng epekto nito sa metabolismo). Ang produksyon ng T 3 ay pinahusay sa mga kondisyon ng katamtamang kakulangan o mga limitasyon sa supply ng thyroid gland na may iodine. Ang pagtatago ng mga thyroid hormone - isang proseso na nangyayari bilang tugon sa metabolic demands at pinapamagitan ng pagkilos ng thyroid stimulating hormone (TSH) sa mga thyroid cell - ay nagsasangkot ng pagpapalabas ng mga hormone mula sa thyroglobulin. Ang prosesong ito ay nagaganap sa apical membrane sa pamamagitan ng pagsipsip ng isang colloid na naglalaman ng thyroglobulin (isang proseso na kilala bilang endocytosis).

Ang thyroglobulin ay pagkatapos ay na-hydrolyzed sa cell sa ilalim ng impluwensya ng mga protease, at ang mga thyroid hormone sa gayon ay inilabas ay inilabas sa sirkulasyon ng dugo.

Sa pagbubuod sa itaas, ang proseso ng biosynthesis at pagtatago ng mga thyroid hormone ay maaaring nahahati sa mga sumusunod na yugto: 1 - biosynthesis ng thyroglobulin, 2 - pagkuha ng iodide, 3 - organisasyon ng iodide, 4 - condensation, 5 - pagsipsip ng mga cell at proteolysis ng colloid, 6 - pagtatago.

Ang biosynthesis ng thyroxine at triiodotyrosine ay pinabilis sa ilalim ng impluwensya ng thyroid stimulating hormone ng pituitary gland. Ang parehong hormone ay nagpapagana ng thyroglobulin proteolysis at ang daloy ng mga thyroid hormone sa dugo. Ang paggulo ng central nervous system ay nakakaimpluwensya sa parehong direksyon.

Sa dugo, 90-95% ng thyroxine at, sa mas mababang lawak, ang T 3 ay reversibly na nagbubuklod sa mga serum na protina, pangunahin sa 1- at -2-globulins. Samakatuwid, ang konsentrasyon ng protein-bound iodine sa dugo (PSI) ay sumasalamin sa dami ng iodinated thyroid hormones na pumapasok sa sirkulasyon, at ginagawang posible na talaga na hatulan ang antas ng functional na aktibidad ng thyroid gland.

Ang thyroxine at triiodothyronine na nakagapos sa protina ay umiikot sa dugo bilang isang transport form ng mga thyroid hormone. Ngunit sa mga selula ng mga organo at tisyu ng effector, ang mga iodothyronine ay sumasailalim sa deamination, decarboxylation at deiodination. Bilang resulta ng deamination mula sa T 4 at T 3, ang tetraiodothyreopropionic at tetraiodothyreoacetic (at gayundin, ayon sa pagkakabanggit, triiodothyreopropionic at triiodothyreoacetic) acids ay nakuha.

Ang mga produkto ng pagkabulok ng iodothyronine ay ganap na hindi aktibo at nawasak sa atay. Ang split-off na iodine na may apdo ay pumapasok sa bituka, mula doon ay muling hinihigop sa dugo at muling ginagamit ng thyroid gland para sa biosynthesis ng mga bagong halaga ng mga thyroid hormone. Dahil sa muling paggamit, ang pagkawala ng yodo sa dumi at ihi ay limitado lamang sa 10%. Ang kahalagahan ng atay at bituka sa muling paggamit ng yodo ay nilinaw kung bakit ang patuloy na mga kaguluhan sa aktibidad ng digestive tract ay maaaring humantong sa isang estado ng kamag-anak na kakulangan sa yodo sa katawan at maging isa sa mga etiological na sanhi ng sporadic goiter .

Mga catecholamines. Ang mga catecholamines ay dihydroxylated phenolic amines at kinabibilangan ng dopamine, epinephrine, at norepinephrine. Ang mga compound na ito ay ginawa lamang sa nervous tissue at sa mga tisyu na nagmula sa neural chain, tulad ng adrenal medulla at mga organo ng Zuckerkandl. Ang norepinephrine ay pangunahing matatagpuan sa mga nagkakasundo na neuron ng peripheral at central nervous system at gumaganap nang lokal bilang isang neurotransmitter sa mga effector cells ng makinis na kalamnan ng mga daluyan ng dugo, utak at atay. Ang adrenaline ay pangunahing ginawa ng adrenal medulla, mula sa kung saan ito pumapasok sa daluyan ng dugo at kumikilos bilang isang hormone sa malalayong target na organo. Ang dopamine ay may dalawang function: ito ay nagsisilbing biosynthetic precursor para sa epinephrine at norepinephrine, at ito ay gumaganap bilang isang lokal na neurotransmitter sa ilang bahagi ng utak na kasangkot sa regulasyon ng mga function ng motor.

Ang pangunahing substrate para sa kanilang biosynthesis ay ang amino acid tyrosine. Sa kaibahan sa kung ano ang naobserbahan sa biosynthesis ng mga thyroid hormone, kapag ang tyrosine, na isa ring biosynthetic precursor, ay covalently na iniuugnay ng isang peptide bond sa isang malaking protina (thyroglobulin), sa synthesis ng catecholamines, ginagamit ang tyrosine sa anyo. ng isang libreng amino acid. Ang tyrosine ay pumapasok sa katawan pangunahin mula sa pagkain ngunit nabuo din sa ilang lawak sa atay sa pamamagitan ng hydroxylation ng mahahalagang amino acid na phenylalanine.

Ang yugto na naglilimita sa rate ng synthesis ng catecholamines ay ang conversion ng tyrosine sa DOPA sa ilalim ng pagkilos ng tyrosine hydroxylase. Ang DOPA ay sumasailalim sa decarboxylation (enzyme - decarboxylase) sa pagbuo ng dopamine. Ang dopamine ay aktibong dinadala ng mekanismong umaasa sa ATP sa mga cytoplasmic vesicles o granules na naglalaman ng enzyme dopamine hydroxylase. Sa loob ng mga butil, sa pamamagitan ng hydroxylation, ang dopamine ay na-convert sa norepinephrine, na, sa ilalim ng impluwensya ng phenylethanolamine-M-methyltransferase ng adrenal medulla, ay na-convert sa adrenaline.

Ang pagtatago ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng exocytosis.

Sa pangkalahatan, ang mga glandula ng endocrine ay naglalabas ng mga hormone sa isang anyo na aktibo sa mga target na tisyu. Gayunpaman, sa ilang mga kaso, ang metabolic transformations nito sa peripheral tissue ay humantong sa pangwakas na pagbuo ng aktibong anyo ng hormone. Halimbawa, ang testosterone, ang pangunahing produkto ng mga testicle, ay na-convert sa dihydrotestosterone sa mga peripheral na tisyu. Ang steroid na ito ang tumutukoy sa marami (ngunit hindi lahat) ng mga epekto ng androgenic. Gayunpaman, ang pangunahing aktibong thyroid hormone ay triiodothyronine thyroid gumagawa lamang ng isang tiyak na halaga nito, ngunit ang pangunahing halaga ng hormone ay nabuo bilang isang resulta ng monodeiodination ng thyroxine sa triiodothyronine sa mga peripheral na tisyu.

Sa maraming mga kaso, ang isang tiyak na bahagi ng mga hormone na nagpapalipat-lipat sa dugo ay nauugnay sa mga protina ng plasma. Ang mga partikular na protina na nagbubuklod sa insulin, thyroxine, growth hormone, progesterone, hydrocortisone, corticosterone, at iba pang mga hormone sa plasma ng dugo ay mahusay na pinag-aralan. Ang mga hormone at protina ay pinag-uugnay ng isang non-covalent bond na may medyo mababang enerhiya, kaya ang mga complex na ito ay madaling nawasak, na naglalabas ng mga hormone. Pagkumplikado ng mga hormone na may mga protina:

1) ginagawang posible na panatilihin ang bahagi ng hormone sa isang hindi aktibong anyo,

2) pinoprotektahan ang mga hormone mula sa mga kemikal at enzymatic na kadahilanan,

3) ay isa sa mga form ng transportasyon hormone,

4) nagpapahintulot sa iyo na magreserba ng hormone.

Ang isang karaniwang precursor sa steroid hormones ay kolesterol... Ang carbon skeleton ng cholesterol ay naglalaman ng 27 carbon atoms at binubuo ng 4 na condensed ring. Ang ikaapat na singsing ay may mahabang kadena sa gilid. Umiiral karaniwang sistema ang mga pangalan ng mga cycle at ang pagnunumero ng mga carbon atom sa mga molekula ng steroid (tingnan).

Ang kolesterol, na kailangan para sa synthesis ng mga steroid hormone, ay nagmumula sa iba't ibang pinagmumulan sa hormone-synthesizing cells ng mga glandula bilang bahagi ng low-density lipoproteins (LDL) (tingnan) o na-synthesize sa mga cell mula sa acetyl-CoA (tingnan). Ang labis na kolesterol ay idineposito sa mga patak ng lipid bilang mga ester mga fatty acid... Ang reserbang kolesterol ay mabilis na pinakilos muli sa pamamagitan ng hydrolysis.

Mga reaksyon ng enzymatic... Ang mga hiwalay na yugto ng biosynthesis ng steroid hormone ay pinangangasiwaan ng mga partikular na enzyme. Ang mga reaksyong enzymatic ay inuri sa mga sumusunod na subtype:

- hydroxylation(tingnan): a, f, g, h, i, k, I, p
- dehydrogenation: b, d, m
- isomerization: c
- hydrogenation: o
- hati: a, e, n
- aromatization: q.

Ang diagram ay nagpapakita ng biosynthesis ng tatlong steroid: cholesterol (1), progesterone (2) at androstenedione (3; isang intermediate na produkto ng testosterone biosynthesis), kung saan ang mga enzyme ng mga ipinahiwatig na uri ng mga reaksyong enzymatic ay nakikilahok.

Daan ng biosynthesis... Ang biosynthesis ng bawat hormone ay binubuo ng maraming sequential enzymatic reactions. Bilang halimbawa, isaalang-alang ang biosynthesis ng progesterone. Ang biosynthesis ay nagsisimula sa cleavage ng cholesterol side chain sa pagitan ng C-20 at C-22 (a). Ang steroid compound na may pinaikling side chain ay tinatawag na pregnenolone. Ang mga kasunod na hakbang, ang oksihenasyon ng hydroxy group sa C-3 (b) at ang paglilipat ng double bond mula C-5 hanggang C-4 (c), ay humantong sa pagbuo ng progesterone.

Ang mga steroid na ipinapakita sa diagram ay pinagsama-sama sa mga subgroup ayon sa bilang ng mga carbon atom. Kolesterol at calcitriol ay C 27 - mga steroid... Mga compound na may side chain na pinaikli ng 6 na carbon atoms, progesterone, cortisol at aldosteron bumubuo sa pangkat C 21 - mga steroid... Sa kurso ng biosynthesis, ang testosterone ay ganap na nawawala ang side chain at samakatuwid ito ay tinutukoy bilang C 19 - mga steroid... Sa biosynthesis estradiol sa yugto ng pagbuo ng aromatic ring, ang angular methyl group ay nawala at, samakatuwid, ang estradiol ay C 18 - steroid.

Sa proseso ng biosynthesis calcitriol sumasailalim sa isang photochemical reaction ng pagbubukas ng ring B. Samakatuwid, ito ay tinutukoy bilang " secosteroids". Gayunpaman, dahil sa mga biochemical na katangian nito, ito ay isang tipikal na steroid hormone.

Synthesis ng mga steroid hormone

Ang switch na responsable para sa synthesis ng mga steroid hormone ay ang cellular regulator ng cAMP. Ito at ang nauugnay na enzyme nito (protein kinase A) ay nagpapagana sa synthesis ng mga steroid hormone. Ang mga nagpapasigla mga peptide hormone magpadala ng signal sa mga glandula ng kasarian (gonads) at adrenal gland upang mag-synthesize ng mga steroid hormone.

Tandaan na ang synthesis ng mga steroid hormone ay maaaring pigilan ng mataas na antas ng kolesterol sa dugo. Ang produksyon ng steroid ay nakasalalay sa synthesis ng kolesterol sa mitochondria ng mga selula na gumagawa ng mga steroid hormone. Bilang isang patakaran, ito ay nangyayari sa adrenal cortex, mga cell ng testes, follicles, corpus luteum ovaries, pati na rin sa inunan. Mataas na lebel kolesterol, gaya ng nabanggit kanina, binabawasan ang synthesis ng kolesterol mismo.

Ang conversion ng kolesterol sa ilalim ng impluwensya ng mga steroid hormone ay nagdudulot ng limitadong pagkasira ng mga residue ng kolesterol, na nagtataguyod ng paglago ng steroid hormone. pregnenolone- "ang ina ng lahat ng steroid hormones," pati na rin ang progesterone, testosterone (at iba pang androgens), estrogen, aldosterone at cortisol.