호르몬의 종류와 특징

본문내용

적으로 작용하는 피드백제어를 행하여 자신의 생성량을 자동적으로 조절하고 있다. 피드백되는 갑상선 호르몬량이 감소하면 억제가 풀려서 갑상선 호르몬 분비가 일어난다. 부신피질 호르몬의 분비조절 메커니즘도 기본적으로는 갑상선 호르몬 분비에 관한 경우와 마찬가지이다.
7. 무척추동물과 식물
신경분비 현상은 강장동물에서 고등한 절지동물에 이르기까지 볼 수 있다. 갑각류의 탈피는 눈자루의 기부에 있는 X 기관에서 산출되어 사이너스선(腺)에 축적된 호르몬이 억제적으로 작용하며, 더듬이마디 또는 제2턱마디 내에 있는 Y 기관으로부터 분비되는 호르몬이 촉진적으로 작용한다. 곤충의 탈피와 변태에 관계하는 내분비선은 뇌 전흉선 알라타체(體)이다.
알라타체 호르몬과 전흉선 호르몬이 동시에 작용하면 유충은 탈피하며, 알라타체 호르몬이 감소하여 전흉선 호르몬만이 작용하면 변태하여 고치가 된다. 곤충의 휴면(休眠)이나 생식선 성숙에도 이들 내분비기관이 관계하고 있다. 지렁이 등의 재생(再生)에는 뇌로부터 나오는 재생 호르몬이 작용하며, 생식기능도 뇌의 신경분비세포가 지배하는 것으로 추측된다.
식물에는 내분비기관이 없지만 동물과 비슷한 작용을 하는 물질이 있어서 호르몬이라고 부른다. 식물 생장 호르몬은 떡잎집[子葉]의 선단이나 어린 뿌리의 선단에서 산출되며, 식물의 향일성(向日性)이나 향지성(向地性), 정아(頂芽)와 측아의 생장속도 등을 지배하고 있다. 또 조직에 상처가 생기면 생성되는 물질을 상처 호르몬이라고도 한다.
8. 화학구조
스테로이드계 호르몬 페놀 유도체계 호르몬 식물 호르몬 등에 대해서는 순수한 결정표본이 얻어져 그 구조도 충분히 이해되고 있으며, 그들의 활성유도체(活性誘導體)도 여러 가지 화학합성되고 있다. 단백질-펩티드계 호르몬의 구조해석은 이들보다 약간 늦었지만, 생화학적 분리정제법의 진보와 더불어 급속히 연구가 진척되었다. 바소프레신은 처음으로 구조가 결정된 펩티드 호르몬으로 8개의 아미노산으로 이루어지는 고리 모양 펩티드이다. 단백질 호르몬으로 배열 결정이 최초로 밝혀진 것은 인슐린으로, 아미노산 48개로 구성되고 2개의 폴리펩티드 사슬로 이루어진다. 인슐린에 대해서는 서로 다른 동물종에서 얻은 표본은 아미노산 배열이 서로 약간씩 다르다는 것이 밝혀져 있다.
이 밖에 옥시토신 글루카곤 부신피질 호르몬 등의 구조가 결정되어 있으며, 화학합성까지 성공한 것도 많다. 갑상선자극 호르몬 여포자극 호르몬 황체형성 호르몬은 당단백질(糖蛋白質)이라는 것이 알려져 있다. 시상하부에는 전엽 호르몬에 대한 몇 종의 분비조절 인자가 존재하는데, 이들은 모두 상당히 작은 펩티드이다. 예를 들면, 갑상선자극 호르몬 방출인자는 글루탐산 히스티딘 프롤린 각 1분자가 결합한 골격으로 이루어져 있다.
9. 작용메커니즘
호르몬의 화학구조 활성중심 등에 관한 문제와 호르몬이 생체 내에서 작용하였을 때에 나타나는 2차적인 개개의 생리현상에 대해서는 상당히 이전부터 연구되어 자세히 기술되었다. 한편 이 두 가지를 결부시키는 메커니즘, 즉 어떤 생체 구성성분에 어떤 양식으로 호르몬이 직접 작용하는가 하는 문제도 최근에 와서 급속히 해명되고 있으며, 몇 가지 설명도 이루어졌다.
먼저 호르몬 자체가 효소활성을 가지는 일은 없는데, 저분자인 스테로이드 호르몬이 보조효소로 작용하는 사실, 고분자 단백질성 호르몬이 결손효소(조효소)로 작용하는 예가 제시되고 있다. 효소의 활성제(activator) 또는 억제제(inhibitor)로 직접 작용할 가능성도 매우 크다.
각종 스테로이드 호르몬은 소의 간에서 얻은 정제 글루탐산 수소이탈효소를 소단위로 해리하여 그 활성을 저하시키고, 새로이 알라닌 수소이탈효소 활성을 만든다. 이것은 호르몬이 효소의 조절부위와 다른자리입체적(Allosteric)으로 결합하여 효소의 기질 특이성을 변화시키고 있다는 것을 의미한다. 아드레날린은 글리코겐 포스포릴라아제의 활성화에 강한 영향을 준다는 것이 알려져 있다.
호르몬이 직접 또는 간접적으로 유전자 발현계 또는 단백질 합성계에 작용한다는 것도 생각할 수 있다. P.카를손은 각다귀의 침샘염색체를 사용하여 곤충의 전흉선 호르몬인 엑디손이 특정한 유전자에 작용하여 활성화하는 것을 보여 주었다. 각종 스테로이드 호르몬에 대해서도 마찬가지 결론이 얻어졌고, 생장 호르몬 티록신 인슐린, 그 밖의 호르몬이 단백질합성을 촉진하는 것이 알려져 있다.
일반적으로 호르몬이 유전학상에서 m-RNA가 합성되는 단계[轉寫]에 작용하는지, 또 m-RNA를 주형으로 하여 폴리펩티드가 합성되는 단계[譯]에 작용하는지는 아직 밝혀져 있지 않다. 호르몬이 유전자상에서 리프레서와 직접 결합하고 그 작용을 억제한다는 것이 티록신과 몇 종인가의 스테로이드 호르몬에 대하여 조사되어 있다. 또 2～3개의 호르몬이 리보솜의 기능에 변화를 일으킨다는 실험사실도 있다.
호르몬의 직접적인 표적기관으로 가장 주목되는 것은 세포막이다. 인슐린과 그 밖에 막의 투과성(透過性)에 영향을 나타내는 호르몬에 대해서는 막상에 호르몬 수용기가 있다고 생각되고 있으며, 이것은 또한 호르몬의 특이성도 설명할 수 있다. 인슐린은 세포 내에서의 글루코오스 아미노산의 수용, 세포의 나트륨 칼륨 함량의 조절작용을 행한다. 이 밖에 많은 단백질계 호르몬, 예를 들면 바소프레신 생장 호르몬 부신피질자극 호르몬 등도 여러 가지 대사물질, 무기이온의 세포막 투과, 능동수송계(能動輸送系)에 적극 관여하고 있다.
호르몬의 작용메커니즘을 설명할 때 없어서는 안 되는 것은 매개자로서의 3, 5-AMP(아데노신일인산)의 존재이다. E.W.서덜랜드 등에 따르면, 호르몬은 제1의 메신저로 조직 또는 세포 사이에 작용하며, 세포 내에서 직접 효소계에 작용하는 것은 제2의 메신저로서의 3, 5-AMP라고 한다. 이 때 ATP로부터 3, 5-AMP를 형성하는 효소인 아데닐사이클라아제가 막구조에 결합되어 있고, 호르몬은 표적인 세포막에 작용하며, 간접적으로 세포상태를 바꾸는 것으로 생각된다. 또한 3, 5-AMP는 다른자리입체성 인자로 표적효소(標的酵素)에 작용하거나, 막의 투과성을 변화시키는 등으로 2차적인 생리적 응답을 일으킨다.

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