थायराइड हार्मोन क्रियाविधि

थायराइड हार्मोन मुख्य रूप से नाभिकीय थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स के माध्यम से कार्य करता है जो लिगैंड-विनियमित प्रतिलेखन कारक (ligand-regulated transcription factors) के रूप में काम करते हैं: T3 रिसेप्टर से जुड़ता है, जो DNA में थायराइड-प्रतिक्रिया तत्वों (thyroid-response elements) पर स्थित होता है, जिससे लक्ष्य जीन चालू या बंद हो जाते हैं। कोशिका झिल्ली और कोशिका द्रव्य में अतिरिक्त, तीव्र गैर-जीनोमिक क्रियाएं होती हैं। साथ मिलकर ये क्रियाविधियाँ एक ही हार्मोन को जीन अभिव्यक्ति और कोशिका शरीर विज्ञान में व्यापक, समन्वित परिवर्तनों से जोड़ती हैं।

Definition

थायराइड हार्मोन क्रियाविधि वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा T3, मुख्य रूप से प्रतिलेखन कारकों के रूप में कार्य करने वाले नाभिकीय थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स के माध्यम से, लक्ष्य-जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है, जो गैर-जीनोमिक झिल्ली-शुरू किए गए संकेतन (non-genomic membrane-initiated signalling) द्वारा पूरक होता है।

Scope

यह विषय उस आणविक क्रियाविधि को शामिल करता है जिसके द्वारा थायराइड हार्मोन कोशिका व्यवहार को बदलता है: नाभिकीय थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स की संरचना और आइसोफॉर्म, रेटिनोइड X रिसेप्टर के साथ उनकी साझेदारी, जीनों को बंद और चालू करने में कोरप्रेसर्स और कोएक्टिवेटर्स की भूमिका, और झिल्ली पर शुरू होने वाली मान्यता प्राप्त गैर-जीनोमिक क्रियाएं। यह एक शारीरिक और आणविक संदर्भ है और हार्मोन-प्रतिरोध विकारों को चिकित्सकीय रूप से संबोधित नहीं करता है।

Core questions

• T3 नाभिकीय रिसेप्टर्स के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को कैसे बदलता है?
• रिसेप्टर आइसोफॉर्म और रेटिनोइड X रिसेप्टर साथी की क्या भूमिकाएँ हैं?
• कोरप्रेसर्स और कोएक्टिवेटर्स लक्ष्य जीनों को कैसे बंद और चालू करते हैं?
• थायराइड हार्मोन की गैर-जीनोमिक क्रियाएं क्या हैं, और वे कैसे भिन्न हैं?
• एक हार्मोन समन्वित, ऊतक-व्यापी प्रभाव कैसे उत्पन्न करता है?

Key concepts

• नाभिकीय थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स (TR-अल्फा, TR-बीटा)
• थायराइड प्रतिक्रिया तत्व
• रेटिनोइड X रिसेप्टर (RXR) के साथ हेटेरोडिमराइजेशन
• कोरप्रेसर और कोएक्टिवेटर कॉम्प्लेक्स
• लिगैंड-विनियमित प्रतिलेखन
• जीनोमिक बनाम गैर-जीनोमिक क्रियाएं
• इंटीग्रिन अल्फाVबीटा3 के माध्यम से झिल्ली-शुरू किया गया संकेतन

Mechanisms

सक्रिय हार्मोन T3 नाभिक में प्रवेश करता है और थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स से जुड़ता है, जो TR-अल्फा और TR-बीटा जीनों द्वारा एन्कोड किए जाते हैं और ऊतक-विशिष्ट आइसोफॉर्म के रूप में व्यक्त होते हैं। ये रिसेप्टर्स, आमतौर पर रेटिनोइड X रिसेप्टर के साथ हेटेरोडिमर (heterodimers) के रूप में, लक्ष्य जीनों के नियामक क्षेत्रों में थायराइड प्रतिक्रिया तत्वों से जुड़ते हैं। अलिगैंडित अवस्था में रिसेप्टर कोरप्रेसर कॉम्प्लेक्स (corepressor complexes) को भर्ती करता है जो प्रतिलेखन को दबाते हैं; T3 का बंधन इन्हें कोएक्टिवेटर कॉम्प्लेक्स (coactivator complexes) से बदल देता है, जिससे प्रतिलेखन सक्रिय हो जाता है। यह स्विच हार्मोन की जीनोमिक क्रियाओं का आधार है। समानांतर में, प्लाज्मा झिल्ली पर शुरू होने वाली गैर-जीनोमिक क्रियाएं, जिनमें इंटीग्रिन अल्फाVबीटा3 रिसेप्टर के माध्यम से संकेतन और साइटोप्लाज्मिक प्रभाव शामिल हैं, अधिक तीव्र प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करते हैं जो धीमी प्रतिलेखन कार्यक्रम को पूरक करते हैं।

Clinical relevance

रिसेप्टर क्रियाविधि बताती है कि थायराइड हार्मोन जीन अभिव्यक्ति पर व्यापक, समन्वित प्रभाव क्यों डालता है और रिसेप्टर आइसोफॉर्म वितरण ऊतक-विशिष्ट प्रतिक्रियाओं को कैसे आकार देता है। यह प्रविष्टि एक आणविक-शारीरिक संदर्भ है और थायराइड हार्मोन प्रतिरोध या संबंधित स्थितियों के लिए नैदानिक या उपचार मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

History

1980 के दशक में नाभिकीय थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स की क्लोनिंग, और यह पहचान कि वे वायरल ऑन्कोजीन v-erbA के समान परिवार के सदस्य हैं, ने थायराइड हार्मोन क्रिया को नाभिकीय-रिसेप्टर संकेतन के एक मॉडल के रूप में स्थापित किया। बाद के काम ने TR-अल्फा और TR-बीटा आइसोफॉर्म, रेटिनोइड X रिसेप्टर के साथ हेटेरोडिमर, और कोरप्रेसर-कोएक्टिवेटर स्विच को परिभाषित किया, जबकि झिल्ली-शुरू की गई गैर-जीनोमिक क्रियाओं को हाल ही में चित्रित किया गया था।

Key figures

• Paul M. Yen
• Sheue-Yann Cheng
• Gregory A. Brent
• Paul J. Davis

Seminal works

• yen-2001
• cheng-2010
• brent-2012

Frequently asked questions

थायराइड हार्मोन जीन अभिव्यक्ति को कैसे बदलता है?

सक्रिय T3 DNA से बंधे नाभिकीय थायराइड हार्मोन रिसेप्टर्स से जुड़ता है; हार्मोन की अनुपस्थिति में ये रिसेप्टर्स अपने लक्ष्य जीनों को दबाते हैं, और हार्मोन का बंधन कोरप्रेसर को कोएक्टिवेटर कॉम्प्लेक्स से बदलकर उन्हें प्रतिलेखन को सक्रिय करने के लिए स्विच करता है।

जीनोमिक और गैर-जीनोमिक क्रियाओं में क्या अंतर है?

जीनोमिक क्रियाएं नाभिकीय रिसेप्टर्स के माध्यम से काम करती हैं जो जीन प्रतिलेखन को नियंत्रित करती हैं और घंटों में विकसित होती हैं, जबकि गैर-जीनोमिक क्रियाएं कोशिका झिल्ली पर या कोशिका द्रव्य में शुरू होती हैं और प्रतिलेखन को सीधे बदले बिना तीव्र प्रतिक्रियाएं उत्पन्न कर सकती हैं।