Гормон глюкагон

глюкагон

Глюкагон стимулирует липолиз; вызывая фосфорилирование и тем самым активацию триацилглицероллипазы, а также сильно ингибирует липогенез. В условиях пониженного окисления глюкозы, что часто сопровождает действие глюкагона, это приводит к кетогенезу. Глюкагон – один из основных физиологических антагонистов инсулина – особенно эффективен при дефиците последнего

Всего лишь через два года после открытия инсулина описали гипергликемический эффект водных экстрактов поджелудочной железы. Много лет вещество, вызывающее такой эффект, было известно как «гипергликемический-гликогенолитический фактор». Работы по глюкагону оставались в тени шумных успехов изучения инсулина, но только в конце 1950-х годов, когда удалось очистить глюкагон и расшифровать его структуру, этот гормон привлек внимание широкого круга исследователей. Первые радиоиммунологические методы определения глюкагона не позволяли дифференцировать панкреатический глюкагон и энтероглюкагон (кишечный глюкагон), образующийся в желудочно-кишечном тракте. Оба белка имеют ряд общих аминокислотных последовательностей, однако молекула энтероглюкагона отличается большими размерами. Получение высокоспецифических антител к панкреатическому глюкагону  и центральная роль глюкагона в изучении функции циклических нуклеотидов в 60-х годах позволили по-настоящему оценить его значение.

Химическая структура глюкагона

Глюкагон (мол. масса – 3485) представляет собой пептид, состоящий из 29 аминокислот. Аминокислотная последовательность глюкагона большинства видов млекопитающих одинакова. Глюкагон и три гормона желудочно-кишечного тракта (секретинвазоактивный интестинальный пептид и желудочный ингибиторный пептид) имеют гомологичные аминокислотные последовательности, в частности, общие аминокислотные остатки в положениях 6, 10, 13, 14, 19, 22, 23, 25, 26 и 27. Однако, хотя все эти гормоны имеют некоторые общие свойства (например, потенцируют стимулирующее влияние глюкозы на секрецию инсулина бета-клетками), между ними существуют и различия. Синтезированы многие аналоги глюкагона, в том числе и конкурентно ингибирующие эффект природного гормона. Глюкагон накапливается в секреторных гранулах в виде кристаллического тримера.  На основании изучения синтетических аналогов глюкагона было установлено, что для связывания с рецептором и активации аденилатциклазы наиболее важны N-концевая и центральная части молекулы. Кроме того, необходим тирозин в положениях 10 и 13.

Биосинтез и секреция глюкагона

Подобно инсулину, глюкагон образуется путем протеолиза из прогормона, который в свою очередь входит в состав еще более крупного препрогормона.  Биосинтез, процессинг, упаковка, хранение глюкагона и инсулина происходят сходным образом. Кристаллы глюкагона в бета-клетках плотно упакованы. Они имеют форму равностороннего треугольника, на каждой стороне которого находится линейная последовательность 1–29.

Глюкоза, стимулирующая секрецию инсулина, ингибирует секрецию глюкагона. Для возникновения ответной реакции как в бета-, так и в альфа-клетках необходимо окисление глюкозы, причем в обоих случаях метаболизм глюкозы приводит к повышению внутриклеточной концентрации ионов кальция.

Механизм действия глюкагона

Глюкагон воздействует главным образом на печень, где немедленно стимулирует гликогенолиз, а спустя более продолжительное время – глюконеогенез и кетогенез. Очищенный рецептор глюкагона из печени крысы и человека представляет собой гликопротеин с мол. массой 60000. Глюкагон взаимодействует с рецептором и активирует аденилатциклазу, увеличивая продукцию цАМФ.  Глюкагон способствует расщеплению гликогена, белков и триацилглицеролов. Он ингибирует синтез белка и стимулирует активность лизосом. Глюкагон стимулирует липолиз; вызывая фосфорилирование и тем самым активацию триацилглицероллипазы, а также сильно ингибирует липогенез. В условиях пониженного окисления глюкозы, что часто сопровождает действие глюкагона, это приводит к кетогенезу.  Глюкагон – один из основных физиологических антагонистов инсулина – особенно эффективен при дефиците последнего. С другой стороны, часто не удается обнаружить биологических эффектов инсулина на печень, если она не подвергается воздействию глюкагона.

Глюкагон – очень активный гормон; его концентрация в крови измеряется пикограммами на мл. В отличие от этого молярная концентрация адреналина, необходимая для воспроизведения сравнимого эффекта, в 30-50 раз выше той, которая создается в крови после инсулиновой гипогликемии. Это не исключает роли катехоламинов в усилении гликогенолиза, поскольку они могут одновременно стимулировать секрецию глюкагона и ингибировать секрецию инсулина.  В реакциях альфа- и бета-клеток на стимуляцию аминокислотами имеются как сходства, так и различия. Аргинин и лейцин стимулируют секреторную активность обоих типов клеток, но аланин – основной субстрат глюконеогенеза – избирательно стимулирует секрецию глюкагона, но не инсулина. Это представляется целесообразным, поскольку в крови при голодании в основном обнаруживается аланин. (Кстати, глюкокортикоиды, секреция которых при голодании возрастает, сенсибилизируют альфа-клетки к стимулирующему эффекту аланина).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *