Thụ thể hormone nhân

Thụ thể hormone nhân là các yếu tố phiên mã được kích hoạt bởi phối tử, liên kết với các phân tử tín hiệu ưa béo nhỏ — hormone steroid và tuyến giáp, retinoid, vitamin D và một số chất chuyển hóa — và điều hòa trực tiếp quá trình phiên mã gen. Vì các phối tử của chúng đi qua màng huyết tương, các thụ thể này thường nằm trong tế bào chất hoặc nhân chứ không phải là protein bề mặt tế bào, và chúng cung cấp một sự tương phản mang tính hướng dẫn với các thụ thể màng trong bối cảnh thụ thể rộng hơn.

Definition

Thụ thể hormone nhân là một yếu tố phiên mã được kích hoạt bởi phối tử, liên kết với một phối tử ưa béo nhỏ và, thông qua kiến trúc miền liên kết DNA và liên kết phối tử được bảo tồn, điều hòa quá trình phiên mã của các gen đích cụ thể.

Scope

Mục này bao gồm cấu trúc miền mô-đun của các thụ thể nhân, bản chất của các phối tử ưa béo của chúng, cơ chế mà sự liên kết phối tử chuyển đổi thụ thể giữa trạng thái ức chế và kích hoạt trên DNA, và vai trò của họ như một siêu họ thống nhất các yếu tố điều hòa phiên mã. Đây là một chủ đề tham khảo sinh hóa và không cung cấp hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Những loại phối tử nào kích hoạt thụ thể nhân, và tại sao chúng lại nằm trong tế bào?
• Một thụ thể nhân được tổ chức thành các miền chức năng như thế nào?
• Sự liên kết phối tử chuyển đổi thụ thể từ ức chế gen sang kích hoạt như thế nào?
• Siêu họ này thống nhất các tín hiệu hormone và chuyển hóa đa dạng như thế nào?

Key concepts

• Phối tử ưa béo, thấm qua màng
• Yếu tố phiên mã được kích hoạt bởi phối tử
• Miền liên kết DNA và các yếu tố phản ứng hormone
• Miền liên kết phối tử
• Trao đổi đồng hoạt hóa và đồng ức chế
• Thụ thể steroid, tuyến giáp và retinoid
• Thụ thể mồ côi

Key theories

Khái niệm siêu họ thụ thể nhân

Các thụ thể steroid, tuyến giáp, retinoid và các thụ thể liên quan có chung một kiến trúc mô-đun và nguồn gốc tiến hóa, tạo thành một siêu họ duy nhất các yếu tố phiên mã được kích hoạt bởi phối tử, chuyển đổi các tín hiệu ưa béo đa dạng thành những thay đổi trong biểu hiện gen.

Mechanisms

Các thụ thể nhân có chung một cấu trúc mô-đun với một vùng N-terminal biến đổi, một miền liên kết DNA được bảo tồn cao nhận biết các yếu tố phản ứng hormone cụ thể, và một miền liên kết phối tử C-terminal. Các phối tử của chúng nhỏ và ưa béo, cho phép chúng đi qua màng huyết tương và tiếp cận các thụ thể nội bào. Khi không có phối tử, nhiều thụ thể được giữ ở trạng thái không hoạt động, trong một số trường hợp liên kết với các phức hợp đồng ức chế hoặc bị cô lập bởi các chaperone; sự liên kết phối tử gây ra một sự thay đổi cấu trúc trong miền liên kết phối tử, giải phóng các đồng ức chế và tuyển mộ các đồng hoạt hóa, chuyển thụ thể sang trạng thái hoạt hóa phiên mã các gen đích. Một số thành viên trong họ hoạt động như các homodimer và những thành viên khác như các heterodimer, và một tập hợp con là các thụ thể mồ côi mà phối tử sinh lý của chúng không chắc chắn hoặc không có.

Clinical relevance

Các thụ thể nhân trung gian cho các hoạt động của hormone steroid và tuyến giáp, vitamin D và retinoid, và chúng là mục tiêu của các nhóm thuốc được sử dụng rộng rãi; sự rối loạn điều hòa của chúng góp phần vào các rối loạn nội tiết, chuyển hóa và tăng sinh. Mục này mô tả sinh học phân tử của chúng và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Việc nhân bản các thụ thể glucocorticoid và estrogen vào giữa những năm 1980 đã tiết lộ một kiến trúc miền chung, dẫn đến việc Ronald Evans công bố siêu họ thụ thể hormone steroid và tuyến giáp vào năm 1988. Thập kỷ tiếp theo đã mở rộng họ để bao gồm các thụ thể retinoid, vitamin D và nhiều thụ thể mồ côi, đồng thời làm rõ sự trao đổi đồng hoạt hóa-đồng ức chế làm nền tảng cho sự chuyển đổi phiên mã phụ thuộc phối tử, thúc đẩy một danh pháp thống nhất.

Key figures

• Ronald Evans
• Pierre Chambon
• David Mangelsdorf
• Vincent Laudet

Seminal works

• evans-1988
• mangelsdorf-1995
• germain-2006

Frequently asked questions

Tại sao các thụ thể nhân không nằm trên bề mặt tế bào như hầu hết các thụ thể khác?

Các phối tử của chúng là các phân tử ưa béo nhỏ có thể đi qua màng huyết tương, vì vậy thụ thể có thể nằm trong tế bào chất hoặc nhân và tác động trực tiếp lên DNA khi nó liên kết với phối tử của mình.

Gọi một thụ thể nhân là yếu tố phiên mã có nghĩa là gì?

Khi được kích hoạt bởi phối tử của nó, thụ thể liên kết với các trình tự DNA cụ thể và tuyển mộ bộ máy bật hoặc tắt các gen đích, vì vậy bản thân thụ thể trực tiếp kiểm soát biểu hiện gen.