Ядерные рецепторы — это лиганд-зависимые белки-регуляторы генов

Различные малые гидрофобные сигнальные молекулы напрямую диффундируют через плазматическую мембрану клеток-мишеней и связываются с внутриклеточными рецепторами, которые представляют собой белки-регуляторы генов. В число таких сигнальных молекул входят стероидные гормоны, гормоны щитовидной железы (тиреоидные гормоны), витамин D и ретиноевая кислота (рис. 1). Несмотря на то что они отличаются друг от друга по химической структуре и функциям, в основе их действия лежит один и тот же механизм. Они связываются с соответствующими внутриклеточными рецепторами и изменяют их способность регулировать транскрипцию определенных генов. Таким образом, эти белки одновременно служат внутриклеточными рецепторами и внутриклеточными эффекторами.

Стероидные гормоны — кортизол, стероидные половые гормоны, витамин D (у позвоночных) и гормон линьки экдизон (у насекомых) — синтезируются из холестерина. Кортизол образуется в коре надпочечников и влияет на метаболизм многих типов клеток. Стероидные половые гормоны синтезируются в яичниках и семенниках и отвечают за вторичные половые признаки. Витамин D синтезируется в коже под действием ультрафиолета; после перевода в активную форму он регулирует метаболизм Ca??, стимулируя всасывание Ca?? в кишечнике и снижая его экскрецию в почках, тем самым повышая концентрацию данного иона в крови. Гормоны щитовидной железы, синтезируемые из аминокислоты тирозина, увеличивают скорость метаболизма многих клеток. Все эти молекулы относительно нерастворимы в воде, поэтому для транспорта в крови и других внеклеточных жидкостях они связываются со специфическими белками-переносчиками, от которых они диссоциируют перед входом в клетку-мишень.

Ядерные рецепторы связываются со специфическими последовательностями ДНК, прилегающими к генам, которые регулирует лиганд. Некоторые рецепторы, например, рецепторы кортизола, локализованы в основном в цитозоле и входят в ядро только после связывания лиганда; другие, например, рецепторы тиреоидных гормонов связаны в ядре с ДНК даже отсутствие лиганда. В любом случае неактивные рецепторы обычно связаны с ингибиторными белковыми комплексами (рис. 2, б). Связывание лиганда изменяет конформацию рецепторного белка, что приводит к диссоциации ингибиторного комплекса и связыванию с рецептором коактиваторных белков, стимулирующих транскрипцию генов (рис. 2, в). Однако бывает, что связывание лиганда, наоборот, ингибирует транскрипцию: некоторые рецепторы гормонов щитовидной железы, например, в отсутствие своего гормона играют роль активаторов транскрипции, а при связывании лиганда становятся репрессорами.

Источник — Б. Альбертс «Молекулярная биология клетки».

Источник: vk.com

Комментарии: