シグナルの伝達 編集

ホルモンまたは複数のホルモンが存在すると、受容体で反応が起こり、それがシグナルのカスケードを開始します。 ホルモン受容体は異なる分子と相互作用し、栄養源の増減、成長、その他の代謝機能など、さまざまな変化を誘発する。 これらのシグナル伝達経路は、異なるシグナルが他のシグナルを活性化、抑制するフィードバックループによって媒介される複雑なメカニズムです。 シグナル伝達経路がある栄養素の産生の増加で終了した場合、その栄養素はその後、受容体に戻るシグナルとなり、競合阻害剤として作用してそれ以上の産生を阻止する。

細胞内（核内受容体）編集

細胞内および核内受容体は、細胞が内部の変化やシグナルに反応する直接的な方法である。 細胞内受容体は、細胞膜を通過する疎水性リガンドによって活性化されます。 すべての核内受容体は非常によく似た構造をしており、内在性転写活性を持つことが説明されています。 内在性転写には、転写活性化、DNA結合、リガンド結合の3つのドメインが関与しています。 これらのドメインやリガンドは疎水性であり、膜を通過することが可能である。 高分子とリガンド分子が細胞内に移動することで、応答が可能になるまで、異なる細胞環境を通して細胞内シグナル伝達の複雑な輸送システムが可能になる。 核内受容体は細胞内受容体の特別なクラスで、特定の遺伝子を発現させるという細胞の必要性を特に助けるものです。

Trans-membrane receptorsEdit

細胞外環境は細胞内の変化を誘導することができます。 ホルモンやその他の細胞外シグナルは、膜結合型受容体に結合することにより、細胞内に変化を引き起こすことができます。 この相互作用により、ホルモン受容体は細胞内でセカンドメッセンジャーを生成し、反応を助けることができる。

Gタンパク質共役型膜受容体（GPCR）は、膜貫通型受容体の主要な分類のひとつです。 Gタンパク質の特徴として、GDP/GTP結合、GTP加水分解、グアノシンヌクレオチド交換が挙げられる。 GPCRにリガンドが結合すると、受容体はコンフォメーションを変え、受容体の異なる膜ドメイン間の細胞内ループがGタンパク質と相互作用するようになる。 この相互作用により、GDPがGTPに交換され、Gタンパク質のαサブユニット内の構造変化が引き起こされる。 この変化により、αサブユニットとβγ複合体の相互作用が阻害され、GTPが結合したαサブユニット1個とβγ2量体が形成される。 GTP-α単量体は、様々な細胞内ターゲットと相互作用する。

遺伝子発現を助ける 編集

ホルモン受容体は、DNAと直接相互作用するか、シグナル伝達経路とクロストークすることによって、転写因子として作用することができる。 このプロセスは共制御因子によって媒介される。 リガンドがない場合、受容体分子はコアプレッサーと結合して遺伝子発現を抑制し、ヒストン脱アセチル化酵素を介してクロマチンをコンパクトにする。 リガンドが存在する場合、核内受容体は構造変化を起こし、様々なコアクチベーターをリクルートする。 これらの分子はクロマチンのリモデリングに働く。 ホルモン受容体はコアクチベーター複合体と相互作用することができる非常に特異的なモチーフを持っている。 これが、受容体が細胞外環境と直近の細胞組成の両方に依存した遺伝子発現制御を誘導するメカニズムである。 ステロイドホルモンとその受容体による制御は、遺伝子発現を助ける上で最も強力な分子間相互作用である。

リガンドまたは受容体の不足の結果として核内受容体の結合に問題が生じると、細胞に対して劇的な影響を与えることがある。 リガンドへの依存は、遺伝子発現を制御する上で最も重要な部分であり、リガンドの欠如はこのプロセスに劇的な影響を及ぼします。 例えば、エストロゲンの欠乏は骨粗鬆症の原因であり、適切なシグナル伝達カスケードを経ることができないため、骨の成長と強化が妨げられます。 核内受容体を介した経路の欠損は、骨粗鬆症のような病気の発症に重要な役割を果たすのです

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