Структура и функции белково-пептидных гормонов.

В настоящее время известно несколько тысяч белково-пептидных гормонов. Рассмотрим структуру и функции некоторых пептидных гормонов, которые используются для оценки функционального состояния спортсменов.

Вазопрессин — девятичленный пептид, синтезируемый задней долей гипофиза:

Главной функцией вазопрессина является регуляция водно-электролитного обмена. Наряду с главной функцией вазопрессин стимулирует сокращение гладких мышц сосудов.

Глюкагон состоит из 29 аминокислотных остатков, молекулярная масса 3500 Да. 

Он синтезируется в а-клетках островковой части поджелудочной железы. Глюкагон способствует превращению неактивной гликогенфосфорилазы в активную, результатом является усиление гликогенолиза и увеличение концентрации глюкозо-1- фосфата в крови.

Инсулин — пептид, вырабатываемый в бетта-клетках поджелудочной железы. Первичная структура инсулина представлена на рисунке:

Инсулин регулирует метаболизм углеводов, жиров и белков. При недостаточном уровне биосинтеза инсулина в поджелудочной железе человека (норма — 2 мг инсулина в сутки) развивается заболевание — диабет. При этом заболевании повышается уровень глюкозы в крови и растет выведение глюкозы с мочой, в результате уменьшается содержание гликогена в мышцах, замедляется биосинтез пептидов, белков и жиров,  нарушается минеральный обмен.

Паратгормон синтезируется паращитовидной железой. Паратгормон состоит из 84 аминокислотных остатков, молекулярная масса — 9500 Да. Паратгормон регулирует содержание катионов кальция и анионов фосфорной и лимонной кислот в крови.

Кальцитонин — белок с молекулярной массой 30 к Да, синтезируемый щитовидной и паращитовидной железами. Кальцитонин регулирует фосфорно-кальциевый обмен.

Соматотропин (гормон роста) — белок, секретируемый передней долей гипофиза. Соматотропин состоит из 191 аминокислотного остатка, молекулярная масса — 21 к Да. Гормон роста обладает ярко выраженным анаболическим действием. Он оказывает влияние на все клетки организма, повышая в них уровень биосинтетических процессов: усиливает синтез нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), белков, гликогена. Соматотропин повышает мобилизацию жиров из жировых депо, ускоряет распад высших жирных кислот и глюкозы. Все эти процессы способствуют росту организма, но функциональное значение гормона роста значительно шире, нежели только регуляция роста.

Опиоидныепептиды. В центральной нервной системе были обнаружены опиоидные рецепторы, что привело в дальнейшем к открытию эндогенных опиоидных пептидов — эндорфинов и эн-кефалинов, выполняющих функцию межклеточных и межтканевых нейрорегуляторов.

Эндогенные опиоидные пептиды составляют особую группу морфиноподобных нейромедиаторов и нейрорегуляторов, физиологическая функция которых проявляется в обезболивающих эффектах, чувстве эйфории, поэтому их называют «пептидами счастья».

Энкефалины и эндорфины образуются в клетках гипофиза из одного белкового предшественника  — проопиокортина (молекулярная масса 31 к Да). В результате ограниченного протеолиза из проопиокортина образуются гамма-меланоцитостимулирующий гормон, адренокортикотропный гормон (АКТГ) и бета-липотропин. Из бета-липотропина (молекулярная масса 11 200 Да) образуются шесть других гормонов: бета-липотропин (5800 Да), бета-меланоцитостимулирующий гормон (2000 Да), бета-эндорфин (4000 Да), гамма-эндорфин (состоит из 17 аминокислотных остатков), альфа-эндорфин (состоит из 16 аминокислотных остатков), метионин-энкефалин (состоит из 5 аминокислотных остатков).

Опиоидные пептиды являются важным звеном в регуляции деятельности нервной и эндокринной систем, что проявляется в широком спектре биологической активности данных соединений. Эта активность включает в себя воздействие на самые разнообразные проявления жизнедеятельности организма: терморегуляцию, формирование ощущения боли, чувства голода, функции сердечно-сосудистой, дыхательной, иммунной, пищеварительной систем, двигательную активность. Эндогенной опиоидной системе принадлежит важная роль в формировании реакций организма на воздействие окружающей среды.