Cтраница 2
Однако если первичная структура белка известна, то осуществим его химический синтез in vitro. Так были синтезированы белковые гормоны кортикотропин и инсулин. [16]
Впервые метод радиоиммунного анализа был применен в 1960 г. для определения инсулина. Сегодня таким образом определяют не только белковые гормоны, но и стероиды, ферменты, лекарственные вещества, бактериальные и опухолевые антигены. В продаже имеются комплектные наборы, которые содержат все ( радиоактивный антиген, антитело, реактивы), что требуется для конкретных определений. Сконструированы и анализаторы, которые позволяют быстро и точно производить серийный анализ большого числа проб. [17]
Растворимые белки встречаются в клетках в растворенном состоянии или в виде гидратированных гелей. Альбумины растворимы в воде и в разбавленных растворах электролитов ( кислот, оснований, солей); глобулины отличаются от албуминов тем, что они растворимы только в растворах электролитов. К этой категории относятся все белки со специфическими физиологическими свойствами: белки кровяной сыворотки, ферменты, многие белковые гормоны, антитела и токсины. Важной категорией белков являются протеиды, или сопряженные протеины, - соединения белков с небелковым компонентом. [18]
Компонент клетки, узнающий гормон и передающий информацию о взаимодействии с ним, называют рецептором. Рецепторы должны обладать большим сродством к гормону ( константы ассоциации для большинства гормон-рецепторных взаимодействий составляют величины порядка 10 - 10ШМ), а само взаимодействие должно осуществляться быстро и высокоспеци-фнчно. Кроме того, поскольку белковые гормоны ие способны свободно пересекать клеточную мембрану, их рецепторы должны быть компонентами плазматической мембраны клеток, локализованными на ее внешней поверхности. Наконец, при связывании гормона рецептор должен обеспечить передачу гормонального сигнала клетке. [19]
Необходимо признать, что до сих пор мы не в состоянии удовлетворительно объяснить, каким образом действуют белковые гормоны. Ни в одном из гормонов, за исключением тиреоглобу-лина, не было обнаружено никаких специфических простетиче-ских групп. Возможно, что гормональное действие гонадотроп-ных гормонов в какой-то мере обусловлено присутствующими в их молекуле углеводными группами. Большинство белковых гормонов действует избирательно на один какой-либо орган или систему органов. Следует предположить, что белковые гормоны связываются клетками того органа, в котором они вызывают изменения. Так, например, тиреотропный гормон, несомненно, связывается клетками щитовидной железы, а адренокортикотропный гормон - клетками коры надпочечников. Поскольку в белковых гормонах не удается обнаружить никаких специфических групп, можно предположить, что избирательное соединение гормона с белком определенного органа обусловлено формой молекул гормона и молекул белка данного органа, взаимно дополняющих друг друга. В приложении к щитовидной железе это предположение означает, что клетки ее должны содержать антитиреотроп-иые группировки, способные фиксировать тиреотропный гормон, поступающий в железу с током крови. Точно таким же образом белки половых желез могут связываться с гонадотропными гормонами при помощи присутствующих в их молекулах антигона-дотропных группировок. Образование подобных комплексов гормона с белками органа, на который он действует, не подтверждено пока никакими экспериментальными данными, и это предположение в настоящий момент является чисто спекулятивным. [20]
Эти процессы связаны с различными внутриклеточными механизмами. Предшественниками гормонов могут быть стероиды, ароматические аминокислоты или белки. Некоторые гормоны синтезируются в активном состоянии, для других необходимо постсинтетическое созревание. К первым относятся кортикостероиды, ко вторым - белковые гормоны, например инсулин, который синтезируется в виде белка-предшественника проинсулина, а затем превращается в активный инсулин. Про-гормоны после завершения их синтеза, как правило, локализуются в секреторных гранулах и по мере надобности ферментативным путем превращаются в активные гормоны. Активация гормонов возможна и в периферических тканях. Например, гормон щитовидной железы тироксин в печени превращается в более активный 3-иод-тиронин. [21]
В этих случаях желательно предварительно удалить кровь из органов путем перфузии их изотоническим раствором хлористого натрия. Обескровленный орган после размельчения и растирания подвергается экстракции растворами хлористого натрия или буферными растворами. Белки, полученные таким способом из мышцы, описаны в разделе Мышечные белки. Многие из белков, выделенные из органов, обладают ферментативной активностью; они будут рассмотрены в гл. Белковые гормоны, выделенные из эндокринных желез, рассматриваются в гл. В подобных экстрактах редко можно обнаружить белки типа альбумина. Так, например, 51 5 % всего количества белков хрусталика глаза составляет глобулин и только 0 5 % - альбумин; остальные 48 % приходятся на долю нерастворимого белка - склеропротеина. [22]