Биохимия гормонов гипофиза и гипоталамуса

К настоящему времени в гипоталамусе открыто 7 стимуляторов (либерины) и 3 ингибитора (статины) секреции гормонов гипофиза, а именно: кортиколиберин, тиролиберин, люлиберин, фоллилиберин, соматолиберин, пролактолиберин, меланолиберин, соматостатин, пролактостатин и меланостатин. В чистом виде выделено 5 гормонов, для которых установлена первичная структура, подтвержденная химическим синтезом.

Следует отметить, что не все гормоны гипоталамуса, по-видимому, строго специфичны в отношении одного какого-либо гипофизарного гормона. В частности, для тиролиберина показана способность освобождать, помимо тиротропина, также пролактин, а для люлиберина, помимо лютеинизирующего гормона,– также фолликулостимулирующий гормон.

Установлено, что по химическому строению все гормоны гипоталамуса являются низкомолекулярными пептидами, так называемыми олигопептидами необычного строения, хотя точный аминокислотный состав и первичная структура выяснены не для всех. Приводим полученные к настоящему времени данные о химической природе шести из известных 10 гормонов гипоталамуса.

Местом  синтеза гипоталамических гормонов, вероятнее всего, являются нервные окончания – синаптосомы гипоталамуса, поскольку именно там отмечена наибольшая концентрация гормонов и биогенных аминов. Последние рассматриваются наряду с гормонами периферических желез внутренней секреции, действующих по принципу обратной связи, в качестве основных регуляторов секреции и синтеза гормонов гипоталамуса.  
 

1. Тиролиберин

(Пиро-Глу–Гис–Про–NH₂):

Тиролиберин представлен трипептидом, состоящим из пироглутаминовой (циклической) кислоты, гистидина и пролинамида, соединенных пептидными связями. В отличие от классических пептидов он не содержит свободных NH₂- и СООН-групп у N- и С-концевых аминокислот.

Видовых различий структура тиролиберина не имеет. В организме животных и человека тиролиберин синтезируется в гипоталамусе, попадает через воротную вену в гипофиз и стимулирует в этой железе синтез и секрецию тиреотропного гормона, который регулирует  секрецию иодсодержащих гормонов тироксина и трииодтиронина щитовидной железой. Тиролиберин оказывает также стимулирующее действие на секрецию гипофизом гормонов пролактина и соматотропина.

Механизм действия тиролиберина на клетки гипофиза включает активацию системы аденилатциклаза - циклический аденозинмонофосфат. Во взаимодействии тиролиберина с клеточными рецепторами важная роль принадлежит имидазольному кольцу гистидина.

Тиролиберин синтезируется  также вне гипоталамуса - в мозге, желудочно-кишечном тракте и других органах и тканях и может оказывать влияние на их деятельность. Действие тиролиберина на центральную нервную систему может проявляться в определенных поведенческих реакциях. Поскольку тиролиберин найден в различных отделах центральной и периферической нервной системы и влияет на ее функции, его относят к группе нейропептидов. 

6.2 . Гонадолиберин

Является декапептидом, состоящим из 10 аминокислот в последовательности:

Пиро-Глу–Гис–Трп–Сер–Тир–Гли–Лей–Арг–Про–Гли-NН₂

Концевая  С-аминокислота представлена глицинамидом.

В организме гонадолиберин образуется из высокомолекулярного предшественника и транспортируется в гипофиз, где стимулирует секрецию в кровь лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов (гонадотропинов), которые действуют на гонады и регулируют секрецию половых стероидов. Благодаря этому гонадолиберин играет важную роль в регуляции репродуктивной функции человека и животных, стимулирует сперматогенез у самцов и созревание фолликулов у самок, индуцирует овуляцию, влияет на сексуальное поведение.

6.3  Соматостатин

Является циклическим тетрадекапептидом (состоит из 14 аминокислотных остатков) :

Отличается  этот гормон от двух предыдущих, помимо циклической структуры, тем, что не содержит на N-конце пироглутаминовой кислоты: дисульфидная связь образуется между двумя остатками цистеина в 3-м и 14-м положениях. Следует отметить, что синтетический линейный аналог соматостатина также наделен аналогичной биологической активностью, что свидетельствует о несущественности дисульфидного мостика природного гормона. Помимо гипоталамуса, соматостатин продуцируется нейронами центральной и периферической нервных систем, а также синтезируется в S-клетках панкреатических островков (островков Лангерганса) в поджелудочной железе и клетках кишечника. Он оказывает широкий спектр биологического действия; в частности, показано ингибирующее действие на синтез гормона роста в аденогипофизе, а также прямое тормозящее действие его на биосинтез инсулина и глюкагона в β- и α-клетках островков Лангерганса.

6.4 Соматолиберин

Недавно выделен из природных источников. Он представлен 44 аминокислотными остатками с полностью раскрытой последовательностью. Биологической активностью соматолиберина наделен, кроме того, химически синтезированный декапептид:

Н-Вал–Гис–Лей–Сер–Ала–Глу–Глн–Лиз–Глу–Ала-ОН.

Этот  декапептид стимулирует синтез и секрецию гормона роста гипофиза соматотропина.

            6.5  Меланолиберин

Его химическая структура аналогична структуре открытого кольца гормона окситоцина (без трипептидной боковой цепи), имеет следующее строение:

Н-Цис–Тир–Иле–Глн–Асн–Цис-ОН.

6.6 Меланостати

Представлен или трипептидом: Пиро-Глу–Лей–Гли-NН₂, или пентапептидом со следующей последовательностью: Пиро-Глу–Гис–Фен–Aрг–Гли–NН₂.

Необходимо  отметить, что меланолиберин оказывает  стимулирующее действие, а меланостатин, напротив, ингибирующее действие на синтез и секрецию меланотропина в передней доле гипофиза.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   8.  Литература

1. Биохимия. Коневалова Н.Ю., Гребенников И.Н., Куликов В.А., 2003
2. http://www.xumuk.ru/biologhim/109.html
3. http://www.xumuk.ru/biologhim/109.html
4. http://www.xumuk.ru/biologhim/109.html
5. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4477.html
6. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4137.html