Přenos signáluEdit

Přítomnost hormonu nebo více hormonů umožňuje reakci v receptoru, která zahájí kaskádu signalizace. Hormonální receptor interaguje s různými molekulami a vyvolává různé změny, například zvýšení nebo snížení zdrojů živin, růst a další metabolické funkce. Tyto signální dráhy jsou složité mechanismy zprostředkované zpětnovazebními smyčkami, kdy různé signály aktivují a inhibují jiné signály. Pokud signální dráha končí zvýšením produkce živiny, tato živina je pak zpětným signálem pro receptor, který působí jako kompetitivní inhibitor, aby zabránil další produkci. Signální dráhy regulují buňky prostřednictvím aktivace nebo inaktivace genové exprese, transportu metabolitů a řízení enzymové aktivity pro řízení růstu a funkcí metabolismu.

Intracelulární (jaderné receptory)Edit

Intracelulární a jaderné receptory jsou přímým způsobem, jak buňka reaguje na vnitřní změny a signály. Intracelulární receptory jsou aktivovány hydrofobními ligandy, které procházejí buněčnou membránou. Všechny jaderné receptory mají velmi podobnou strukturu a jsou popsány s vnitřní transkripční aktivitou. Vnitřní transkripční zahrnuje tři následující domény: transkripční aktivační, vazebnou na DNA a vazebnou na ligand. Tyto domény a ligandy jsou hydrofobní a jsou schopny procházet membránou. Pohyb makromolekul a molekul ligandů do buňky umožňuje složitý transportní systém přenosu intracelulárních signálů přes různá buněčná prostředí, dokud není umožněna odpověď. Jaderné receptory jsou zvláštní třídou intracelulárních receptorů, které specificky napomáhají potřebám buňky exprimovat určité geny. Jaderné receptory se často vážou přímo na DNA tím, že se zaměřují na specifické sekvence DNA, aby exprimovaly nebo potlačovaly transkripci blízkých genů.

Transmembránové receptoryPravit

Mimobuněčné prostředí je schopno vyvolat změny uvnitř buňky. Hormony nebo jiné extracelulární signály jsou schopny vyvolat změny uvnitř buňky vazbou na membránové receptory. Tato interakce umožňuje hormonálnímu receptoru produkovat v buňce druhé posly, kteří napomáhají reakci. Druzí poslové mohou být také vysláni k interakci s intracelulárními receptory, aby vstoupili do složitého systému přenosu signálu, který nakonec změní buněčnou funkci.

Membránové receptory spřažené s G-proteiny(GPCR) jsou hlavní třídou transmembránových receptorů. Mezi vlastnosti G proteinů patří vazba GDP/GTP, hydrolýza GTP a výměna guanosinových nukleotidů. Když se na GPCR naváže ligand, receptor změní konformaci, což způsobí, že intracelulární smyčky mezi různými membránovými doménami receptoru interagují s G proteiny. Tato interakce způsobí výměnu GDP za GTP, což vyvolá strukturální změny v alfa podjednotce G proteinu. Tyto změny přeruší interakci podjednotky alfa s komplexem beta-gama a výsledkem je jediná podjednotka alfa s navázaným GTP a dimer beta-gama. Monomer GTP-alfa interaguje s řadou buněčných cílů. Dimer beta-gamma může také stimulovat enzymy v buňkách, například adenylátcyklázu, ale nemá tolik cílů jako komplex GTP-alfa.

Napomáhání genové expresiEdit

Hormonální receptory se mohou chovat jako transkripční faktory přímou interakcí s DNA nebo zkříženou interakcí se signálními drahami. Tento proces je zprostředkován prostřednictvím koregulátorů. V nepřítomnosti ligandu vážou molekuly receptorů korepresory, které potlačují genovou expresi a komprimují chromatin prostřednictvím histonové deacetylázy. Když je ligand přítomen, jaderné receptory procházejí konformační změnou a rekrutují různé koaktivátory. Tyto molekuly pracují na remodelaci chromatinu. Hormonální receptory mají vysoce specifické motivy, které mohou interagovat s komplexy koaktivátorů. Tímto mechanismem mohou receptory vyvolat regulaci genové exprese v závislosti na extracelulárním prostředí i na bezprostředním buněčném složení. Steroidní hormony a jejich regulace pomocí receptorů jsou nejsilnějšími interakcemi molekul, které napomáhají genové expresi.

Problémy s vazbou jaderných receptorů v důsledku nedostatku ligandu nebo receptorů mohou mít drastické účinky na buňku. Závislost na ligandu je nejdůležitější součástí schopnosti regulovat genovou expresi, takže absence ligandu je pro tento proces drastická. Například nedostatek estrogenu je příčinou osteoporózy a neschopnost podstoupit správnou signalizační kaskádu brání růstu a zpevnění kostí. Nedostatky v drahách zprostředkovaných jadernými receptory hrají klíčovou roli při vzniku onemocnění, jako je osteoporóza.

.