Kernereceptor

Molekylmodel af det ligandbindende domæne af androgenreceptoren
Molekylmodel af DNA og de DNA-bindende domæner af den dimere glucocorticoid-receptor
Kemiske formler for nogle ligander til kernereceptorer, obs. de lipofile strukturer

Kernereceptorer, nukleusreceptorer (NR) eller ligandaktiverede transkriptionsfaktorer er receptorer for hormoner, vitaminer m.m. der regulerer transkriptionen (binder til DNA og tænder og slukker for genekspressionen) for dermed at regulere proteinsyntesen og overordnet styre organismens udvikling, homeostase og stofskifte. Hormoner, vitaminer m.m. betegnes som ligander, og ligandbinding - ofte i kompleks med andre proteiner - er nødvendig for binding til DNA.

Kernereceptorernes ligander er lipofile (lipidopløselige) og er i stand til at passere cellemembranen og kernemembranen i modsætning til proteinhormonerne og peptidhormonerne, hvis receptorer sidder i cellemembranen, se også signaltransduktionen. En unik egenskab ved kernereceptorerne, der adskiller dem fra alle andre klasser af receptorer, er deres evne til direkte at binde sig til DNA som transskriptionsfaktorer og kontrollere transkriptionen af DNA.

Kernereceptorer findes kun i metazoer (dyr) - er ikke fundet i protister, alger, svampe eller planter. Nogle laverestående dyr har kun ganske få kernereceptorer, men der er er 270 kernereceptorer i nematoden C. elegans. Mennesker, mus og rotter har henholdsvis 48, 49 og 47 kernereceptorer. Kernereceptorer kan klassificeres i henhold til mekanisme (Type I og Type II) eller i familier efter homologi. En uddybende fortegnelse over de humane kernereceptorer og deres inddeling i familier findes her (på den engelsksprogede Wikipedia).[1][2]


Type I

Skitse over Type I kernereceptorers reaktioner

Type I kernereceptorer binder deres ligander i cytoplasmaet, hvor de findes som heterodimerer i kompleks med heat chock-proteiner (se figuren). Som homodimerer translokerer kernereceptor og ligand til specielle områder af DNA kaldet hormon respons elementer (HRE).

Type I kernereceptorer omfatter androgen-receptoren, østrogen-receptorer, glucocorticoid-receptorer og progesteron-receptorer.

Type II

Skitse over Type II kernereceptorers reaktioner

I modsætning til Type I kernereceptorer findes Type II kernereceptorer kun i cellekernen som en heterodimer (normalt med RXR) og ofte i kompleks med en corepressor. Ligandbinding til en Type II kernereceptor medfører at corepressoren bliver udskiftet med en coactivator.

Type II kernereceptorer omfatter retinsyre-receptorer, retinoid-X-receptorer og skjoldbruskkirtel-hormon-receptorer.

Proteinstruktur

domænetrukturen af kernereceptorerne.
Det molekylære slægtskab mellem kernereceptorerne

Kernereceptorerne er opbygget af karrakteristiske, konserverede og gennemgående proteindomæner:

  • (A-B) N-terminalt regulatorisk domæne med aktiverende funktion, når ligand er bundet til det ligandbindende domæne (LBD). Ved sammenligning mellem kernereceptorerne viser det sig, at A/B-domænet har en meget varierende sekvens.
  • (C) DNA-bindende domæne (DBD) er et meget konserveret domæne, der indeholder to zink-fingre, som binder til hormonrespons-elementer (hormone response elements, HRE).
  • (D) Hængsels-domæne (Hinge region) er et fleksibelt domæne, der forbinder DBD med LBD og har betydning for transport og subcellulær lokalisering.
  • (E) Det ligandbindende domæne (LBD) er moderat konserveret med hensyn til sekvensen og består af alfa-helixer. Ud over binding af en ligand, binder dette domæne også en coaktivator og en corepressor.
  • (F) Det C-terminale domæne har en meget variabel sekvens mellem kernereceptorerne.

Oversigt over de bedst kendte kernereceptorer

  • skjoldbruskkirtel-hormon-receptor, NR1A1, TR, THRA1, THRA2, TRα1 and TRβ1 (ligand: thyroidea-hormonerne thyroxin (T4) og trijodthyronin (T3)), SE en:Thyroid hormone receptor

Se også

Referencer

  1. ^ [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3578364/#!po=12.5000 Signaling by Nuclear Receptors. 2013]
  2. ^ Nuclear Receptor. 2016
Autoritetsdata

Medier brugt på denne side

NR ligands.png
Created by w:user:Boghog2 using Cambridgesoft Chemdraw. Structures of selected endogenous nuclear receptor ligands and the name of the receptor that each binds to
Nuclear receptor action.png
Created myself using CambridgeSoft BioDraw.Boghog2 10:14, 9 June 2007 (UTC) Mechanism nuclear receptor action. This figure depicts the mechanism of a class I nuclear receptor (NR) which, in the absence of ligand, is located in the cytosol. Hormone binding triggers dissociation of heat shock proteins (HSP), dimerization, and translocation to the nucleus where it binds to a specific sequence of DNA known as a hormone response element (HRE). The nuclear receptor DNA complex in turn recruits other proteins that are responsible for translation of downstream DNA into RNA and eventually protein which results in a change in cell function
Type ii nuclear receptor action.png
Created myself using CambridgeSoft BioDraw. Mechanism nuclear receptor action. This figure depicts the mechanism of a class II nuclear receptor (NR) which, regardless of ligand binding status is located in the nucleus bound to DNA. For the purpose of illustration, the nuclear receptor shown here is the thyroid hormone receptor (TR) heterodimerized to the RXR. In the absence of ligand, the TR is bound to corepressor protein. Ligand binding to TR causes a dissociation of corepressor and recruitment of coactivator protein which in turn recruit additional proteins such as RNA polymerase that are responsible for transcription of downstream DNA into RNA and eventually protein which results in a change in cell function.
Nuclear Receptor Structure.png
Structural Organization of Nuclear Receptors.
Nr alignment tree.jpg
This figure was prepared using CLC Free Workbench Version 3.2.2 (http://www.clcbio.com/) and amino acid sequences downloaded from the PubMed protein database (http://www.pubmed.gov/) Boghog2 11:04, 9 June 2007 (UTC)