Водорозчинні гормони не здатні проникати через цитоплазматичну мембрану. Рецептори для даної групи гормонів розташовуються на поверхні клітинної мембрани. Оскільки гормони не проходять всередину клітин, між ними і внутрішньоклітинними процесами необхідний вторинний посередник, який передає гормональний сигнал всередину клітини. В якості вторинних посередників можуть служити інозітолсодержащіе фосфоліпіди, іони кальцію, циклічні нуклеотиди.
10.3.2.1. Циклічні нуклеотиди - цАМФ, цГМФ- вторинні посередники
Гормон взаємодіє з рецептором і утворює гормон - рецепторний комплекс, в якому змінюється конформація рецептора. Це, в свою чергу, змінює конформацію мембранного ГТФ - залежного білка (G-білка) і веде до активації мембранного ферменту аденілатциклази, який переводить АТФ в цАМФ.
Внутрішньоклітинний циклічний АМФ служить вторинним посередником. Він активує внутрішньоклітинні ферменти протеїнкінази, які каталізують фосфорилювання різних внутрішньоклітинних білків (ферментів, мембранних білків), що призводить до реалізації кінцевого ефекту гормону. Ефект гормону «вимикається» під дією ферменту фосфодіестерази, яка руйнує цАМФ, і ферментів фосфатаз, дефосфорилюється білки.
Взаємодія гормону з рецептором підвищує проникність кальцієвих каналів клітинної мембрани, і позаклітинний кальцій надходить в цитозоль. У клітинах іони Са 2+ взаємодіють з регуляторним білком кальмодулином. Комплекс кальцій-кальмодулін активує кальційзалежних протеїнкінази, які активують фосфолірірованія різних білків і призводять до кінцевих ефектів.
10.3.2.3. Інозітолсодержащіе фосфоліпіди - вторинні посередники.
Освіта гормон-рецепторного комплексу активує в клітинній мембрані фосфоліпазу «С», яка розщеплює фосфатіділінозіт на вторинні посередники діацілгліцерін (ДАГ) і інозитол-трифосфат (ІФ3). ІФ3 активує вихід Са 2+ з внутрішньоклітинних депо в цитозоль. Іони кальцію взаємодіють з кальмодулином, що активує протеїнкінази і подальше фосфолірірованія білків, що супроводжується кінцевими ефектами гормону. ДАГ активація протеїн «С», яка фосфорилирует серинові або треонінових специфічні білки - мішені, в результаті чого може мінятися проникність мембран, в ряді випадків через систему посередників відбувається експресія генів.