Биосинтез и секреция белково-пептидных гормонов

В процессе образования белковых и пептидных гормонов в клетках эндокринных желез происходит образование полипептида, не обладающего гормональной активностью. Такая молекула имеет в своем составе фрагмент(ы), содержащий(е) аминокислотную последовательность данного гормона, и называется пре-про-гормоном. На ее N-конце находится лидерная структура, или сигнальная последовательность (пре-), которая представлена гидрофобными радикалами и нужна для прохождения этой молекулы от рибосом через липидные слои мембран внутрь цистерн ЭПР. Во время перехода молекулы через мембрану в результате ограниченного протеолиза лидерная (пре-) последовательность отщепляется и внутри ЭПР оказывается про-гормон. Затем через систему ЭПР про-гормон транспортируется в комплекс Гольджи, и здесь заканчивается созревание гормона. Вновь в результате гидролиза под действием специфических протеиназ отщепляется оставшийся (N-концевой) фрагмент (про-участок). Образованная молекула гормона, обладающая специфической биологической активностью, поступает в секреторные пузырьки и накапливается до момента секреции.

Гормоны — производные аминокислот. Из тирозина синтезируются гормоны мозгового слоя надпочечников адреналин и норадреналин, а также йод-содержащие гормоны щитовидной железы. В ходе синтеза адреналина и норадреналина тирозин подвергается гидроксилированию, декарбоксилированию и метилированию с участием активной формы аминокислоты метионина. В щитовидной железе происходит синтез йодсодержащих гормонов трийодтиронина и тироксина (тетрайодтиронина). В ходе синтеза происходит йодирование фенольной группы тирозина. Особый интерес представляет метаболизм йода в щитовидной железе. Молекула гликопротеина тиреоглобулина (ТГ) имеет молекулярную массу более 650 кДа. При этом в составе молекулы ТГ около 10% массы — углеводы и до 1% — йод. Это зависит от количества йода в пище. В полипептиде ТГ — 115 остатков тирозина, которые йодируются окисленным с помощью специального фермента — тиреопероксидазы — йодом. Эта реакция называется органификацией йода и происходит в фолликулах щитовидной железы. В результате из остатков тирозина образуются моно- и ди-йодтирозин. Из них примерно 30% остатков в результате конденсации могут превратиться в три- и тетрайодтиронины. Конденсация и йодирование идут с участием одного и того же фермента — тиреопероксидазы. Дальнейшее созревание гормонов щитовидной железы происходит в железистых клетках — ТГ (тиреоглобулина) поглощается клетками путем эндоцитоза и образуется вторичная лизосома в результате слияния лизосомы с поглощенным белком ТГ.