Các hormone hoạt động chủ yếu trên bộ máy gen của tế bào

Các hormone steroid làm tăng tổng hợp protein

Một cơ chế hoạt động khác của hormone, đặc biệt là hormone steroid, là kích thích tổng hợ protein tại mô đích. Những protein này sau đó hoạt động như các enzyme như vận chuyển protein hoặc cấu trúc các protein, rồi từ đó tạo ra các chức năng khác của tế bào.

Chuỗi các hoạt động chức năng của các steroid chủ yếu được trình bày sau đây:

a. Hormone steroid khuếch tán qua màng tế bào và đi vào tế bào chất, tại đây chúng gắn với receptor protein đặc hiệu.

b. Phức hợp receptor- hormone sau đó được khuếch tán m ­ vào trong nhân hoặc được vận chuyển đến nhân.

c. Phức hợp này gắn chặt vào các vị trí đặc hiệu trên các sợi DNA trên nhiễm sắc thể, sau đó kích hoạt quá trình phiên mã của các gen cụ thể để tạo ra mRNA.

d. mRNA khuếch tán vào tế bào chất, tại đây chúng điều khiển quá trình giải mã tại ribosom để tạo ra những protein mới.

Hình. Cơ chế tương tác của hormone kỵ nước, chẳng hạn như steroid, với các thụ thể nội bào trong tế bào đích. Sau khi hormone liên kết với thụ thể trong tế bào chất hoặc trong nhân, phức hợp hormone-thụ thể sẽ liên kết với yếu tố đáp ứng hormone (promoter) trên DNA. Hành động này kích hoạt hoặc ức chế phiên mã gen, hình thành RNA thông tin (mRNA) và tổng hợp protein.

Một ví dụ đó là hormone aldosterone, một trong những hormone được bài tiết bởi vỏ thượng thận, đi vào tế bào chất của các tế bào ống thận, tại đây có những receptor protein đặc hiệu tên là các receptor corticoid khoáng (mineralocorticoid receptor). Do đó, tại những tế bào này, một chuỗi các hoạt động đã nói ở trên sớm xảy ra. Sau khoảng 45 phút, các protein bắt đầu xuất hiện tại các tế bào ống thận và điều khiển quá trình tái hấp thu natri và đào thải kali vào lòng ống. Do đó, thời gian để các hormone steroid hoạt động tối đa thường ít nhất là sau 45 phút, có thể lên đến vài giờ hoặc thậm chí vài ngày. Tác động này đối ngược với một số tác động nhanh chóng của một số hormone peptid và các hormone nguồn gốc amino acid, như vasopressin và nor-epinephrin.

Các hormone tuyến giáp làm tăng quá trình phiên mã gen trong nhân tế bào

Các hormone tuyến giáp T3, T4 làm tăng quá trình phiên mã của một số gen cụ thể trong nhân tế bào. Để chức năng kích thích phiên mã được diễn ra một cách hoàn chỉnh, đầu tiên các hormone này gắn trực tiếp với các receptor protein trong nhân tế bào; những receptor này là những nhân tố phiên mã được hoạt hóa, gắn với phức hợp nhiễm sắc thể, và điều khiển chức năng của các vùng khởi động gen.

Hình. Một thụ thể liên kết với enzym - thụ thể leptin. Thụ thể tồn tại dưới dạng homodimer (hai phần giống nhau), và leptin liên kết với phần ngoại bào của thụ thể, gây ra quá trình phosphoryl hóa (P) và kích hoạt janus kinase 2 liên kết nội bào (JAK2). Cơ chế này gây ra quá trình phosphoryl hóa chất dẫn truyền tín hiệu và chất hoạt hóa protein phiên mã (STAT), sau đó kích hoạt quá trình phiên mã của gen đích và tổng hợp protein. Quá trình phosphoryl hóa JAK2 cũng kích hoạt một số hệ thống enzym khác làm trung gian cho một số tác dụng nhanh hơn của leptin. Y, các vị trí phosphoryl hóa tyrosine cụ thể.

Có hai đặc điểm quan trọng về chức năng của các hormone tuyến giáp lên nhân tế bào

1. Chúng kích hoạt cơ chế gen hình thành nhiều loại protein nội bào - khoảng 100 loại hoặc nhiều hơn. Nhiều loại protein này là những enzyme điều khiển hoạt động tăng cường chuyển hóa nội bào ở hầu hết tất cả các tế bào trên cơ thể.

2. Khi gắn với các receptor nội bào, các hormone tuyến giáp có thể tiếp tục thực hiện chức năng trong vài ngày hoặc vài tuần.