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类固醇、胺类与甲状腺激素:胆固醇、酪氨酸与碘

另外三个家族。类固醇由胆固醇雕塑而成,无法储存。儿茶酚胺是对酪氨酸的快速改造,存于颗粒中。甲状腺激素则搭在一座巨型支架上构建,可储存数月之久。

类固醇:由胆固醇雕塑,从不储存

每一种类固醇激素都始于胆固醇。一连串的酶——这条通路称为类固醇生成——把胆固醇转化为皮质醇醛固酮睾酮雌二醇等等。每一步都是一处微小的化学修改。四环骨架始终不变,改变的只是装饰,而正是这些装饰构成了激素的全部身份。

由此带来的要紧后果是:类固醇亲脂,因此能径直穿过细胞膜。这意味着细胞无法把它们困在颗粒里——它们会渗漏回去。于是制造类固醇的腺体改为储存原料(胆固醇),并在接到指令时现场合成激素。因此类固醇的产出比肽类的爆发式释放启动得慢,但它取决于细胞运行类固醇生成的快慢。

胺类:两种分子,两种命运

胺类激素从单个氨基酸出发,通常是酪氨酸——然而酪氨酸通向两种截然不同的产物。儿茶酚胺,例如来自肾上腺髓质肾上腺素,靠几次快速修改即可造成。它们仍是亲水的,因此(像肽一样)储存在分泌颗粒中,在“战或逃”时刻一拥而出。

甲状腺激素同样从酪氨酸起步,却走上了一条漫长而特殊的路——最终变得亲脂。正是这一处差异,让我们把甲状腺激素单独装进一个盒子里:化学上它们是胺类,行为上却与类固醇并肩同行。

甲状腺激素:搭在巨型支架上构建

甲状腺激素的合成是体内最古怪的。腺体先造出一种巨大的蛋白甲状腺球蛋白,并通过碘捕获把碘泵入。随后一种酶——甲状腺过氧化物酶——把碘连接到那座支架上的酪氨酸残基上,再把成对的酪氨酸焊接起来,形成T4T3——而此时它们仍是那个大蛋白的一部分。

STEROID:        cholesterol --(many enzymes: steroidogenesis)--> hormone, made FRESH (no granules)
CATECHOLAMINE:  tyrosine --(few quick edits)--> epinephrine, STORED in granules
THYROID:        thyroglobulin scaffold + trapped iodine --(thyroid peroxidase)--> T4 & T3
                stored INSIDE the scaffold as colloid -> months of reserve, freed when needed
三种合成风格:现做现用、颗粒储存、支架储存。

造好的激素仍被锁在腺体储存胶质中的甲状腺球蛋白内部,直到身体需要它们——其储备足以维持数月。所以在亲脂激素之中,甲状腺是那个确实保有库存的例外,只不过靠的是一个巧妙的把戏:它把激素附着在一个巨型蛋白上储存,而非以游离形式储存。