合可直接影响被激活的那个位点基因转录的水平,从而产生特定的mRNA,翻译成特定的蛋白质。这些蛋白质一般都具有酶的活性,可在一定程度上改变靶细胞的代谢水平。 肾上腺素 甲状腺素的作用机制与类固醇激素相似,它含4个碘原子,所以经常简写为T4,叫四碘甲状腺原氨酸(tetraiodothyronine),甲状腺同时还外泌少量的T,,叫三 碘甲状腺原氨酸(triiodothyronine) (含3个碘原子),二 者都可进入靶细胞,但所有T.都会转变为T, (图56.6)因为只有T,才能进入核中并与核受体蛋白质结合。这种 激素受体复合物再结合到DNA的特定激素应答单元上。 肝细胞0 腺苷酸环化酶 CAMP ③G蛋白 ② 激活的蛋白激酶—A 葡萄糖 受体蛋白质 GTP 脂溶性激素穿过靶细胞膜并与细胞内的受体蛋白质结合。激素—受体复合物随后与DNA上的特定区域结合. 激活的磷酸酶 激活基因从而调节靶细胞。 糖原 56.2.2 不进入细胞的激素 那些体积太大,或是极性太大以至于不能穿过细胞膜的激素,包括所有肽类和糖蛋白类激素,以及肾上腺素和去甲肾上腺素这些儿茶酚胺类激素。这类激素与位于靶细胞膜外侧的蛋白质受体结合,激素不进入细胞。如果你把它看作从内分泌腺到靶细胞的信号传递者,那么在靶细胞内就需要第二信使来发挥激素的作用。细胞中许多分子都可作为第二信使(见第7章),激素间的以及受体间的相互激活作用可提高靶细胞胞质中第二信使的浓度。 水溶性激素与其受体的结合一般是可逆的,并且十分重要。它结合到受体上并激活第二信使系统后,便与受体分离,通过血液运到身体的其他靶细胞处。最后,酶(主要在肝中)将其降解为非活性衍生物。 图56.7肾上腺素对肝细胞的作用1肾上腺素与肝细胞表面特定的蛋白质受体结合。②通过G蛋白作为媒介,激素受体复合物激活了腺苷酸环化酶,将ATP变为cAMP. ③ cAMP作为第二信使,将处于非活性状态下的蛋白激酶A激活。④蛋白激酶A使酶磷酸化,将其激活,后者催化糖原转化为葡萄糖。 这种细胞膜上的酶是没有活性的,与G蛋白的亚基结合后被激活,然后,这种酶催化ATP形成cAMP,在膜内侧形成的cAMP在细胞质中扩散,结合并激活蛋白激酶A(protein kinase—A),这是一种可在特定胞内蛋白质上加磷酸基的酶。 1) cAMP 第二信使系统 肾上腺素的作用机制就是第二信使系统的一个例子。结合激素后会激活不同类型的第二信使系统。 肾上腺素受体(adrenergic receptor)有a、.B两种类型, 被蛋白激酶A磷酸化的蛋白质本身在不同细胞中有不同的类型,这就是肾上腺素在不同组织中有不同功能的原因。在肝细胞中,蛋白激酶A 可磷酸化并激活另一种酶——磷酸化酶(phosphorylase),从而可将糖原转化为葡萄糖。在动物逃跑或斗争中,当肾上腺髓质被自主神经系统刺激后(见第54章),分泌的肾上腺素就通过这种多步反应,将肝中的糖原分解为葡萄糖,分泌到血液中去。在心肌细胞中,蛋白激酶A磷酸化另一系列蛋白,从而使心脏跳动得更快、更有力。 早在1960年,萨瑟兰伯爵就指出肾上腺素与肝细胞膜上的β受体结合后生成的第二信使是cAMP (cyclicAMP,环—磷腺苷) (图56.7),这是最早发现的第二信使系统。 B肾上腺素受体与膜上的G蛋白相关(见第7,54两章),每个G蛋白有3个亚基,肾上腺素与其受体结合后会使G蛋白的1个亚基与其他两个脱离,脱离的亚基在质膜内扩散,直至遇到腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase) 2) IPs—Ca2*第二信使系统 当肾上腺素结合a受体后,不活化腺苷酸环化酶产生cAMP,相反地,通过另一种G蛋白,活化了另一种膜连接酶——磷脂酶C(图56.8)。这种酶将膜上特定的磷脂 脱下来形成第二信使——三磷酸肌醇(IPs), IP,从膜上扩散到胞质中并与内质网上的受体结合。 回忆一下第5章,我们知道内质网是一种在不同细 第56章 内分泌系统 1093