核受体研究进展

1.多亚基的离子通道型受体(ionotropicreceptor)；2.七次跨膜的G蛋白偶联受体(GPCR),一、膜受体,3.一次跨膜的具有酶活性的受体：(1)受体酪氨酸激酶(receptortyrosinekinase,RTK）;(2)与酪氨酸蛋白激酶（PTK）连接的受体(3)丝/苏氨酸蛋白激酶型受体(proteinserine/threoninekinasereceptor,RSTK)TGF受体超家族,5.TNF受体超家族;6.细胞粘附分子7.其他：如运货受体，LPS受体。,二、核受体,真核基因的时空性表达受多级调控，但对大多数基因来说，基因表达调控主要发生在转录阶段，因为只有转录调控能保证不产生不必要的中间产物。转录水平的调控是一个多因子参与、多步骤的非常复杂的过程，在真核基因组中，约510的基因编码产物参与基因转录调控。,一、基本转录因子（(generaltranscriptionfactors,GTFs）它们结合在靶基因启动子中的TATA盒上，与RNA聚合酶II一起形成巨大的转录起始复合物，也称基础转录机器(basaltranscriptionmachinery，BTM)，启动基因转录。转录起始复合物只有较低的转录活性。二、转录调节因子(regulatorytanscriptionfactors),参与转录调控的因子,（一）转录调节因子的结构及作用特点1.具有DNA结合区（DBD）和转录激活区（activationdomain）2.激活的转录因子一般结合在靶基因启动子附近的特定反应元件上(responseelement)，这些反应元件具有增强子或静息子的性质。结合后能够募集辅因子。3.对特定靶基因转录有促进或抑制作用。,（二）转录调节因子的分类1.具有碱性DNA结合域的转录因子超家族如碱性亮氨酸拉链（bZIP）转录因子，AP-1，ATF/CREB等;2.具有锌指结构的转录因子，如核受体家族3.具有螺旋-转角-螺旋（HTH）结构的转录因子4.其他：如NF-B家族、STAT家族、P53家族等,许多转录因子以同二聚体和异二聚体的形式发挥作用，所以它们据此可进一步细分成亚家族。正是由于许多转录因子能异二聚体化，从而极大地增加了转录调节的多样性和特异性。,转录调节因子的作用机制,三、共调节因子(co-regulators)或辅因子位于细胞核内，通常不直接与DNA结合，但能与转录因子作用，可在通用转录因子和转录调节因子间起架桥作用，并可改变局部染色质的构象，促进基因的转录。根据共调节因子对转录激活作用的影响，可分为共激活因子和共抑制因子两大类：,(一)共激活因子(co-activators，CoA),具有组蛋白乙酰化酶(histoneacetyltransferase,HAT)的活性或能与HAT结合，HAT能使组蛋白乙酰化，导致缠绕核小体的DNA解旋，DNA模板裸露，使TF容易与DNA结合，从而促进转录。,(二)共抑制因子(co-repressors)能与组蛋白脱乙酰化酶(histonedeacetylase,HDCA)结合,通过后者使组蛋白去乙酰化，从而抑制基因转录。,四、基因转录受细胞外信号的调节细胞内外刺激能通过细胞信号转导通路改变转录因子和辅因子的表达或活性来调节靶基因的表达状态，以适应环境，维持稳态和生长和发育的需要。,。,(一）磷酸化调节膜受体信号转导通路通过激活的蛋白激酶或磷酸酶对转录因子进行的可逆的磷酸化修饰，调节它们的活性和功能。包括：1.促进胞浆转录因子核转位如STAT(signaltransducerandactivatoroftranscription)和NF-B的激活和核转位；,STAT,STAT,JAK,JAK,Y,Y,P,P,P,P,P,P,细胞因子,核转位,与DNA结合,诱导转录,细胞表型改变,细胞因子应答元件,酪氨酸磷酸化,TNF与受体结合,激活IKK,激活转录因子NF-B,促炎细胞因子(TNF,IL-1等）,磷酸化IB,NF-B,2.增强转录因子，如AP-1、P53等与DNA的结合能力；3.提高转录因子，如cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的转录活性。,2.增强转录因子，如AP-1、P53等与DNA的结合能力；3.提高转录因子，如cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的转录活性;信号转导通路还能在翻译水平促进基因表达。（二）配体调节的转录因子如核受体家族成员,转录因子活性的检测,核受体的病理生理,核受体作为一类配体依赖性的转录调节因子，能通过调节基因表达，调控有机体的生殖、生长发育和代谢，参与免疫、炎症反应和药物代谢，在维持机体的稳态中发挥重要作用。已证实它们参与了多种疾病，如雌激素依赖性乳腺癌、雄激素依赖性的前列腺癌的发生与发展。,1965年，Toft首先发现大鼠子宫内有特异性吸附雌激素的物质，称之为雌激素受体（estrogenreceptor，ER）。1967年Jensen等建立了放射配体结合测定的方法，用该法首次证实在人的乳腺癌和子宫癌细胞的胞浆中证实ER的存在。1985年，Hollenberg和Evan首先克隆成功了由777个氨基酸残基组成的糖皮质激素受体(GR)，之后其他核受体也相继克隆成功。,一、nuclearreceptorsuperfamily的组成1.甾体激素受体家族（steroidhormonereceptor，SRorSHR）糖皮质激素受体(glucocorticoidreceptor,GR，)盐皮质激素受体(mineralocorticoidreceptor,MR)雌激素受体(estrogenreceptor,ER，)孕激素受体(progesteronereceptorPRA，B)雄激素受体(androgenreceptor,ARA,B),2.非甾体激素受体：甲状腺激素受体(thyroidhormonereceptor,TR，)1,25(OH)2维生素D3受体(vitamineD3receptor,VDR)维甲酸受体(retinoidacidreceptor,RAR，)配体为全反式维甲酸维甲类X受体(retinoidXreceptor,RXR)，配体为9-顺式维甲酸RXR可与多种非甾体激素的核受体形成异二聚体，调节基因表达。,3.其他核受体过氧化物酶体增殖因子激活受体(peroxisomeproliferatoractivatedreceptor,PPAR),肝X受体(liverXreceptor,LXR),法尼醇X受体(farnesoidXrecptor,FXR)孕甾烷X受体(pregnaneXreceptor,PXR/SXR)组成型雄甾烷受体(constitutiveandrostanereceptor,CAR),它们的配体为多种脂质代谢产物（如脂肪酸、胆汁酸、氧类固醇等）和外源性化合物和药物。这类核受体与其配体结合后能调节参与脂质代谢和药物代谢酶系的表达，并参与脂质和糖代谢的调控。是代谢综合征（胰岛素抵抗、高血压、高血脂和糖耐量降低）治疗潜在的靶点。PPARs的激动剂贝丁酸类降脂药(fibrate)和噻唑烷二酮降糖药（thiazolidinedione,TZD）均已被临床证实有改善代谢综合征的作用。,4.孤儿核受体(orphanreceptor)SF-1,LRH-1,DAX-1，SHP,TLX,PNR，NGFI-B,ROR,ERR,RVR,，GCNF，TR-2,4,HNF-4,COUP-TF,.,二、核受体的结构配体结合区(ligandbindingdomain,LBD)DNA结合区(DNAbindingdomain,DBD)两锌指结构转录激活区(transcriptionalactivationdomain,TAD),NH3+,转录调节DNA结合配体结合HSP结合,A/BCDEF,AF1AF2,zincfinger结构,TAD,AR的结构,核受体亚型的发现如ER是第一个被证实的核受体。主要存在于子宫，乳腺，卵巢等。1996年发现ER，除了分布生殖系统组织外，还分布于脑，心血管系统，乳腺、前列腺等。,DomainFunctionHomologyA/BTheregulatorydomain18%CTheDNA-bindingdomain97%DThehinge30%ETheligand-bindingdomain59%FTheFregion18%,Estrogenreceptorfamily,HumanEstrogenReceptor:6q25.1,HumanEstrogenReceptor:14q22-24,NH2-,TissueDistributionofER2.诱导II型IL-1受体表达，该受体为无功能的受体，能拮抗IL-1的作用；,GC/GR通过转录调节发挥抗炎作用,膜磷脂（Membranephospholipids）,ThromboxaneA2synthase,Lipoxygenase,花生四烯酸（Arachidonicacid）,Cyclooxygenase,前列腺素（Prostaglandins）,白三烯（Leukotrienes）,血栓素（Thromboxanes，TXA2）,PLA2,LPS,GC/GR,Annexin-1,GC/GR抑制PLA2活性,糖皮质激素诱导型IL-1受体,GPI,膜,型IL-1R因能结合配体,但不能转导信号，故被称为诱饵受体(decoyreceptor)。具有IL-1拮抗剂的作用。,型IL-1R,I型IL-1R,诱导膜联蛋白-1(Annexin-1)表达,抑制PLA2活性，减少脂质炎症介质的生成。;2.诱导II型IL-1受体表达，该受体为无功能的受体，能拮抗IL-1的作用；3.GR通过在转录水平与NF-B和AP-1的相互拮抗抑制多种炎症介质、细胞因子、以及趋化因子多种炎症介质、细胞因子、趋化因子以及诱导性NO合酶的生成。,GC/GR通过转录调节发挥抗炎作用,Fig.GR在转录水平抑制NF-B的作用,四、核受体与疾病的关系1.激素不敏感综合征或抵抗征：核受体的异常可导致靶细胞对相应配体的不敏感（insensitivity)或抵抗（resistance),与之相应的疾病主要有：雄激素不敏感综合征（AIS）、1,25(OH)2维生素D3受体抵抗性佝偻病、甲状腺激素抵抗征等。2.激素依赖性肿瘤：雌激素依赖性的乳腺癌和雄激素依赖性的前列腺癌。,雄激素不敏感综合征与雄激素受体（AR）AR异常可以导致雄激素不敏感综合征(androgeninsensitivesyndrome,AIS）。完全型AIS又称为睾丸女性化综合征（testicularfeminizationsyndrome,TFM）。为遗传性疾病，患者染色体核型为XY，但外生殖器为女性，无女性内生殖器，腹股沟可摸到睾丸。,SaturationplotofwtARandARmutants,0,1,2,3,4,0,2,4,6,8,10,12,Free3H-R1881(nmol/L),Bound(fmol/10X6cell),wtAR,TFM7,TFM10,SummaryoftheARgenemutationsinTFM,Sample.Noexonmutation,TMF3EGly743ArgTMF5GVal866MetTMF6EArg752GlnTMF7GT2919缺失TMF10GG2881缺失TMF12GArg831Gln,：为新发现的突变；突变都发生在AR的雄激素结合区,乳腺癌是雌激素依赖的肿瘤，已证明ER能通过调节靶基因(细胞因子、受体、信号转导蛋白，细胞周期调节蛋白等)的表达，促进乳腺癌细胞的增殖。内分泌治疗：1.去势以降低血中的雌激素水平2.应用雌激素拮抗剂治疗的目的是抑制肿瘤