Jaderné receptory. ligand. cytoplazmatická membrána. jaderný receptor DNA. - ligandem aktivované transkripční faktory

Transkript

1 Jaderné receptory Jaderné receptory - ligandem aktivované transkripční faktory - pokud není znám ligand ORPHAN receptors - ligand nalezen adopted orphan ligand DNA cytoplazmatická membrána jaderný receptor

2 HISTORY Ernest Starling coined the word hormone Edward Calvin Kendall and Tadeus Reichstein isolated and determined the structures of cortisone and thyroxine Adolf Butenandt and Edward Adelbert Doisy - independently isolated and determined the structure of estrogen Elwood Jensen - isolated the estrogen receptor 1980s - cloning of the estrogen, glucocorticoid, and thyroid hormone receptors by Pierre Chambon, Ronald Evans, and Björn Vennström respectively FUNCTIONS Reproduction Differentiation Development Metabolism Metamorphosis Homeostasis

3 LIGANDY Steroidní hormony - glukokortikoidy - mineralokortikoidy - androgeny - progesterony - estrogeny Thyroidní hormony Vitamín D3 Kyselina retinová Prostaglandiny Leukotrieny A/B C D E F

4 Nomenklatura dle DNA a Ligand vazebné domény NR3A1 číslo podrodiny písmeno skupiny číslo genu 6 podrodin, 26 skupin

5 Nomenklatura- podrodiny 1 Thyroid hormone-like (TR- thyroidní hormon, RAR- kys. retinová, VDL - vitamin D3, PPARs fatty acids) 2 HNF4-like (hepatocyte nuclear factor) 3 Estrogen-like (ER estrogen, GR glukokortikoid, MR mineralokortikoid, PR progesteron, AR androgen) 4 Nerve growth factor IB-like (NGFIB, NURR) 5 Fushi tarazu-f1-like (SF1, FTF, FTZ-F1) 6 Germ cell nuclear factor-like (GCNF1) 0A Knirps-like (KNI, KNRL, EGON, ODR7) 0B DAX-like (DAX, SHP) Dimerizace po navázání ligandu Dimerizace steroidy homodimery - ostatní - homo nebo heterodimery Fce: zvýšení vazebné afinity specifity diverzity (heterodimery)

6 Responzivní elementy Základní motiv 5 PuGGTCA Steroidní: obrácené repetice ostatní: kys. retinová přímé repetice vitamin D3 přímé repetice thyroidní přímé i obrácené repetice Mechanismus obecně Represe zablokování: receptor vyvazuje korepresor komplex s histon deacetylázovou aktivitou Dereprese- odblokování: po navázání ligandu dojde k disociaci předchozího komplexu a navázání prvního koaktivačního komplexu s histon acetyltransferázovou aktivitou dochází k dekondenzaci chromatinu Transkripce: po rozpadnutí předchozího komplexu se naváže druhý koaktivační komplex, který je schopný zprostředkovat kontakt s ostatními molekulami nutných k transkripci

7 Mechanismus obecně Mechanismus steroidní hormony V nepřítomnosti hormonu v komplexu s heatshock proteiny (např. hsp 90), aby - udržely receptor inaktivní - udržení struktury receptoru - snadnější prostup přes jadernou membránu

8 Po navázaní na receptor 1. vytěsnění hsp 2. dimerizace 3. fosforylace AF1 (activating function 1) 4. konformační změny ligand vazebné domény a aktivace AF2 (activating function 2) 5. konformační změny umožní navázání koaktivátorů, které stabilizují transkripční komplex a indukují aktivitu histon acetylázy 6. vazba dimeru na responsivní element 7. zahájení transkripce Odpověď Primární: transkripcí vznikají efektorové proteiny Sekundární: transkripcí vznikají další signály nebo aktivátory transkripce efektrorových proteinů

9 Křížení s jinými signálními drahami Fosforylace receptorů přímá i nepřímá MAPK kinázou, protein kinázou C, protein kinázou A, zvýšením hladiny camp Vytváření dimerů s jinými transkripčními faktory nebo přímá vazba na ně např. AP-1 (Fos/Jun)- transaktivace i transreprese Složené responzivní elementy k zahájení nutná vazba aktivovaného jaderného receptoru i dalšího transkripčního faktoru ( např. AP-1) Interakce se základními transkripčními faktory TFIIB - ligand nezávislý thyroidní vitamin D steroidní TATA binding protein TBP nutný ligand estrogen receptor

10 Non-genomic effects of steroids Changes in gene expression takes hours Rapid changes within seconds or minutes second messengers: inositol triphosphate, + camp, Ca2 activation of MAPK and PI3 kinase Steroidní hormony a nádorová onemocnění Pohlavní hormony silné mitogeny, vyvolávají až hyperplazii cílových tkání, hlavně prostaty, prsu a cervixu nádory prsu a prostaty patří mezi nejčastější druhy rakoviny cílové tkáně pro hormony, často na hormony citlivé využití antagonistů pohlavních hormonů v léčbě

11 Antagonisté steroidních hormonů mohou ovlivňovat: 1) stabilitu inaktivního komplexu receptoru schopnost dimerizace vazbu na DNA aktivaci transkripce 2) jednu nebo obě aktivační funkce AF1 a AF2 Antiestrogeny Léčba rakoviny prsu Vždy kontrola přítomnosti estrogenových receptorů v nádorových buňkách U nádorů, které exprimují estrogenové receptory úspěšná léčba u 75 % pacientů

12 Antiestrogeny Tamoxifen vazba na estrogenový receptor, dimerizace, vazba na DNA x blokuje aktivitu aktivační domény