Back to chapter

6.10:

Endocriene signalering

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Endocrine Signaling

Languages

Share

– [Instructeur] Endocriene signalering treedt op als cellen in verschillende organen moeten communiceren. Zoals wanneer de hypofyse communiceert met de nieren. Wanneer dit gebeurt, gebruiken hormonen, de signaalliganden, de bloedbaan om hun doelcellen te bereiken. Bijvoorbeeld, de hypofyse signaleert de nieren water uit de urine opnieuw op te nemen door vrijgave van het hormoon arginine vasopressine of AVP in het bloed. Wanneer bloed in de nieren wordt gefilterd, bindt AVP aan zijn G-eiwit-gekoppelde receptor, AVPR2, op gerichte niercellen. Bij activering door het hormoon ontkoppelen de G-eiwitsubeenheden van de receptor en activeren adenylylcyclase voor het maken van de tweede boodschapper, cyclisch AMP. Cyclisch AMP activeert de intracellulaire signaalcascade met eiwitkinase A of PKA. PKA heeft twee functies. Ten eerste fosforyleert het het aquaporinekanaal, APQ2, in reserve gehouden in plasmische blaasjes. Deze actie brengt het blaasje en de kanalen naar het celmembraan, waardoor de waterstroom terug in de niercellen komt. Ten tweede fosforyleert PKA CREB in de kern, waardoor het zich aan het aquaporine 2-gen bindt en de transcriptie start en vervolgens vertaalt naar nieuwe aquaporinekanalen. Endocriene signalering is dus een cruciale stap in osmoregulatie en andere functies waarbij externe celgroepen moeten communiceren.

6.10:

Endocriene signalering

Endocriene cellen produceren hormonen om met verafgelegen doelwitcellen in andere organen te communiceren. Het hormoon bereikt deze verre gebieden via de bloedsomloop. Het hele organisme wordt aan het hormoon blootgesteld, maar alleen die cellen die hormoonreceptoren of doelwitcellen tot expressie brengen, worden beïnvloed. Endocriene signalering wekt dus langzame reacties van de doelcellen op, maar deze effecten houden ook langer aan.

Er zijn twee soorten endocriene receptoren: receptoren op het celoppervlak en intracellulaire receptoren. Receptoren op het celoppervlak werken op dezelfde manier als andere membraangebonden receptoren. Hormonen, de ligand, binden zich aan een hormoonspecifieke G-proteïne gekoppelde receptor. Dit initieert een conformatieverandering in de receptor, waardoor een subeenheid van het G-proteïne vrijkomt. Het eiwit activeert second messengers die de signaalcascades en transcriptiefactoren activeren.

Veel hormonen werken via receptoren op het celoppervlak, waaronder adrenaline, norepinefrine, insuline, prostaglandines, prolactine en groeihormonen.

Steroïde hormonen, zoals testosteron, oestrogeen en progesteron, zenden signalen uit met behulp van intracellulaire receptoren. Deze hormonen zijn kleine hydrofobe moleculen, dus ze bewegen zich direct langs het buitenste celmembraan. Zodra ze zich in de doelwitcel bevinden, bindt het hormoon zich aan zijn receptor. Deze binding veroorzaakt een conformatieverandering in de receptor waardoor een transcriptiefactor geactiveerd wordt. Na de activatie, bevordert of onderdrukt het receptor- of hormoonreceptorcomplex de genexpressie.

De intracellulaire hormoonreceptoren behoren tot een grote superfamilie van receptoren, die allemaal een vergelijkbare enkele polypeptideketen bevatten met drie verschillende domeinen. De N-terminus is het actieve domein van de transcriptiefactor. Het midden bevat een DNA-bindend domein dat specifiek is voor het gen. Hormonen binden aan het domein aan de C-terminus.

Suggested Reading

Iliodromiti, Zoe, Nikolaos Antonakopoulos, Stavros Sifakis, Panagiotis Tsikouras, Angelos Daniilidis, Kostantinos Dafopoulos, Dimitrios Botsis, and Nikolaos Vrachnis. “Endocrine, Paracrine, and Autocrine Placental Mediators in Labor.” Hormones (Athens, Greece) 11, no. 4 (December 2012): 397–409. [Source]

Mayer, Emeran A., Rob Knight, Sarkis K. Mazmanian, John F. Cryan, and Kirsten Tillisch. “Gut Microbes and the Brain: Paradigm Shift in Neuroscience.” Journal of Neuroscience 34, no. 46 (November 12, 2014): 15490–96. [Source]