Back to chapter

6.10:

איתות אנדוקריני

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

איתות אנדוקריני מתרחש כאשר תאים הממוקמים באיברים שונים צריכים לתקשר. למשל, כאשר בלוטת יוֹתֶרֶת המוח מתקשרת עם הכליות. כאשר זה קורה, הורמונים, הליגנדים המאותתים, משתמשים בזרם הדם כדי להגיע לתאי המטרה שלהם.לדוגמה, בלוטת יותרת המוח מסמנת לכליות לספוג מים חזרה מהשתן על-ידי שחרור ההורמון, ארגינין וזופרסין, או AVP, לתוך הדם. כאשר הדם מסונן בכליות, AVP נקשר לקולטן מצומד לחלבון G שלו, AVPR2, שעל תאי המטרה בכליה. לאחר שפעול על-ידי ההורמון, G תתי-יחידות של חלבון מתנתקות מן הקולטן ומפעילות אדנילט ציקלאז כדי לייצר את השליח השניוני, AMP מחזורי.מחזורי מפעיל את תגובות AMP שרשרת תוך-תאיות של איתות שבהן מעורב פרוטאין קינאז A או PKA. ל-PKA יש שתי פונקציות. ראשית, הוא מזרחן את APQ2 תעלת האקוופורין, הנמצאת במאגרים בשלפוחיות פלזמיות.פעולה זו מביאה את השלפוחית ואת התעלות אל קרום התא, ומאפשרת זרימת המים חזרה לתאי הכליה. שנית, PKA מזרחן CREB בגרעין, מה שגורם לו להתקשר לגן האקוופורין 2 ולהתחיל את השעתוק, ולאחר מכן התרגום עבור תעלות אקוופורין חדשות. לפיכך, איתות אנדוקריני הוא צעד הכרחי בויסות לחץ אוסמוטי ובפונקציות אחרות, שבהן קבוצות תאים מרוחקות חייבות לתקשר.

6.10:

איתות אנדוקריני

Endocrine cells produce hormones to communicate with remote target cells found in other organs. The hormone reaches these distant areas using the circulatory system. This exposes the whole organism to the hormone but only those cells expressing hormone receptors or target cells are affected. Thus, endocrine signaling induces slow responses from its target cells but these effects also last longer.

There are two types of endocrine receptors: cell surface receptors and intracellular receptors. Cell surface receptors work similarly to other membrane bound receptors. Hormones, the ligand, bind to a hormone specific G-protein coupled receptor. This initiates conformational changes in the receptor, releasing a subunit of the G-protein. The protein activates second messengers which internalize the message by triggering signaling cascades and transcription factors.

Many hormones work through cell surface receptors, including epinephrine, norepinephrine, insulin, prostaglandins, prolactin, and growth hormones.

Steroid hormones, like testosterone, estrogen, and progesterone, transmit signals using intracellular receptors. These hormones are small hydrophobic molecules so they move directly past the outer cell membrane. Once inside, and if that cell is a target cell, the hormone binds to its receptor. Binding creates a conformational change in the receptor which activates its potential as a transcription factor. Once activated, the receptor or hormone-receptor complex promote or suppress gene expression.

The intracellular hormone receptors are a large superfamily of receptors but they all have a similar single polypeptide chain with three distinct domains. The N-terminus is the active transcription factor domain. The middle contains a DNA binding domain specific for the gene of interest. And the hormone binds to a domain at the 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]