Informácie

Steroidné hormóny: ako sa pohybujú cez cytoplazmu (nielen krvnú plazmu), ak sú hydrofóbne?

Steroidné hormóny: ako sa pohybujú cez cytoplazmu (nielen krvnú plazmu), ak sú hydrofóbne?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Chápem, že steroidné hormóny potrebujú hydrofilné plazmatické proteínové nosiče (napr. albumín, TBG), aby mohli cestovať v plazme, pretože nie sú rozpustné v plazme. Nevidím však žiadne zdroje, ktoré by hovorili o tom, ako môžu tieto hormóny potom prechádzať cez (pravdepodobne tiež hydrofilnú) cytoplazmu, aby sa dostali k svojim receptorom v cytoplazme alebo nukleoplazme. Máte k tomu niekto nejaké vysvetlenie?


Po prvé, nie všetky steroidné hormóny sa pohybujú vo vnútri bunky a regulujú génovú expresiu. V zásade existujú dve cesty – priama a nepriama. Steroidné hormóny sú rozpustné v lipidoch, čo im umožňuje preniknúť cez extracelulárnu membránu do vnútra bunky.

Klasické modely účinku steroidov naznačujú, že steroidné hormóny sa vo vnútri bunky viažu na špecifické proteíny jadrových receptorov. Referencie

Keď sa steroidný hormón dostane do bunky, viaže sa na receptorové proteíny v cytoplazme. Steroidný hormón a jeho receptor tvoria komplex nazývaný steroidný komplex, ktorý sa presúva do jadra, kde ovplyvňuje expresiu génov. Referencie

V nepriamej ceste,

Tradičné jadrové steroidné receptory môžu tiež nepriamo regulovať génovú transkripciu tým, že slúžia ako signálne transdukčné proteíny, ktoré interagujú s rôznymi signálnymi dráhami v cytoplazme bunky. ER môže aktivovať najmä kinázy, enzýmy, ktoré fosforylujú a tým aktivujú iné proteíny. To dáva do pohybu signálnu kaskádu, ktorá nakoniec končí v jadre s indukciou génovej transkripcie. Referencie


Nie som odborník v tejto oblasti, ale našiel som zhrnutie a ilustráciu z učebnice - Karen Lounsbury, farmakológia, 2009 - na súhrnnej stránke Science Direct.

Pre glukokortikoidné hormóny zrejme existuje cytoplazmatický glukokortikoidový receptorový proteín (GR v diagrame), na ktorý sa viažu, pričom ich pravdepodobne udržiava rozpustné vo vodnom prostredí. To spôsobí, že sa z neho uvoľnia proteíny tepelného šoku (HSP90 v diagrame) spojené s receptorom, čo umožňuje translokáciu komplexu do jadra, kde sa naviaže na prvok odozvy na glukokortikoid (GRE v diagrame), čím sa spustí transkripcia vhodné gény.

Viac podrobností je uvedené v článku Bledsoe a kol. (2002), v ktorých bola stanovená štruktúra dimérneho GR viazaného na analóg steroidu. Aby som citoval z úvodu tohto článku:

Ako väčšina jadrových receptorov, GR je modulárny proteín, ktorý je organizovaný do troch hlavných domén: doména N-terminálnej aktivačnej funkcie-1 (AF-1), centrálna DNA väzbová doména (DBD) a C-terminálna väzbová doména ligandu. (LBD).

V kontexte receptora s plnou dĺžkou sú tak funkcia AF-1, ako aj väzbová aktivita DNA GR závislé od väzby hormónu. V neprítomnosti ligandu sa GR zadržiava v cytoplazme spojením s chaperónovými proteínmi, ako sú hsp90 a p23, ktoré sa viažu na LBD (odkaz). Ukázalo sa, že chaperónová aktivita komplexu hsp90 je kritická pre väzbu hormónov pomocou GR (refs). Hormonálna väzba iniciuje uvoľňovanie chaperónových proteínov z GR, čo umožňuje dimerizáciu a translokáciu receptora do jadra. V jadre sa GR viaže na promótorové prvky DNA...

Obrázok ich štruktúry je uvedený nižšie:


Mám podozrenie, že problém je hlavne v difúznej vzdialenosti. Steroidné hormóny nie sú že nerozpustné, pretože sú kompaktné a majú viac kyslíkových funkčných skupín. Kontrola predpovedaných logaritmických rozdeľovacích koeficientov oktanol/voda na PubChem dáva 3-4% pre steroidné hormóny v porovnaní so 6+ pre typickú mastnú kyselinu, napriek tomu, že druhá má ionizovateľnú hlavovú skupinu.

Tieto hormóny sú v tele prítomné v nanomolárnych koncentráciách alebo dokonca nižších a v tejto koncentrácii takmer čokoľvek je rozpustný. Problém s tým, že sú v plazme v akejkoľvek koncentrácii, je však ten, že akonáhle by sa molekula zrazila s lipidovou membránou bunky v stene cievy, mala by tendenciu sa lepiť, a preto by sa cievy správali triedene. ako chromatografická kolóna, ktorá drasticky znižuje zdanlivý difúzny koeficient a vytvára strmé gradienty. Zatiaľ čo to môže byť v skutočnosti žiaduce pre lokálny mediátor, ako je prostaglandín, ktorý má rozsah niekoľkých priemerov buniek, je to veľmi nežiaduce pre niečo ako steroidné hormóny, ktoré sa pohybujú do úplne iných orgánov, z ktorých sa vyrábajú. Preto je nevyhnutný hydrofilný nosič.

V meradle cytoplazmy jednej bunky to pravdepodobne nebude problém, najmä preto, že vo vnútri sú receptory, ktoré fungujú ako „špongia“ alebo „výlevka“ na zachytávanie a zachytávanie molekúl, ktoré difundujú dovnútra.