Przekazywanie sygnałuEdit

Obecność hormonu lub wielu hormonów umożliwia odpowiedź w receptorze, która rozpoczyna kaskadę sygnalizacji. Receptor hormonu oddziałuje z różnymi cząsteczkami, aby wywołać różne zmiany, takie jak wzrost lub spadek źródeł składników odżywczych, wzrost i inne funkcje metaboliczne. Te szlaki sygnalizacyjne to złożone mechanizmy, w których pośredniczą pętle sprzężenia zwrotnego, gdzie różne sygnały aktywują i hamują inne sygnały. Jeśli ścieżka sygnałowa kończy się wzrostem produkcji składnika odżywczego, to ten składnik odżywczy jest sygnałem zwrotnym do receptora, który działa jak konkurencyjny inhibitor zapobiegający dalszej produkcji. Szlaki sygnalizacyjne regulują komórki poprzez aktywację lub inaktywację ekspresji genów, transport metabolitów i kontrolę aktywności enzymatycznej w celu zarządzania wzrostem i funkcjami metabolizmu.

Wewnątrzkomórkowe (receptory jądrowe)Edycja

Wewnątrzkomórkowe i jądrowe receptory są bezpośrednim sposobem dla komórki, aby odpowiedzieć na wewnętrzne zmiany i sygnały. Receptory wewnątrzkomórkowe są aktywowane przez hydrofobowe ligandy, które przechodzą przez błonę komórkową. Wszystkie receptory jądrowe są bardzo podobne w budowie i są opisane z wewnętrzną aktywnością transkrypcyjną. Wewnątrztranskrypcyjna obejmuje trzy następujące domeny: aktywującą transkrypcję, wiążącą DNA i wiążącą ligand. Domeny te i ligandy są hydrofobowe i są w stanie przemieszczać się przez błonę. Przemieszczanie się makrocząsteczek i cząsteczek ligandów do wnętrza komórki umożliwia złożony system transportowy wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnałów przez różne środowiska komórkowe, aż do uzyskania odpowiedzi. Receptory jądrowe stanowią specjalną klasę receptorów wewnątrzkomórkowych, które w szczególny sposób wspomagają potrzeby komórki w zakresie ekspresji określonych genów. Receptory jądrowe często wiążą się bezpośrednio z DNA poprzez ukierunkowanie na określone sekwencje DNA w celu ekspresji lub represji transkrypcji pobliskich genów.

Receptory transbłonoweEdit

Środowisko zewnątrzkomórkowe jest w stanie wywołać zmiany w komórce. Hormony, lub inne sygnały zewnątrzkomórkowe, są w stanie wywołać zmiany w komórce poprzez wiązanie się z receptorami związanymi z błoną. Ta interakcja pozwala receptor hormonu do produkcji drugich posłańców w komórce do pomocy odpowiedzi. Drugie posłańcy mogą być również wysyłane do interakcji z wewnątrzkomórkowych receptorów w celu wprowadzenia złożonego systemu transportu sygnału, który ostatecznie zmienia cellular function.

G-protein-coupled receptorów błonowych (GPCR) są główną klasą receptorów transmembranowych. Cechy białek G obejmują wiązanie GDP/GTP, hydrolizę GTP i wymianę nukleotydów guanozynowych. Kiedy ligand wi±że się z GPCR, receptor zmienia konformację, co powoduje, że pętle wewn±trzkomórkowe pomiędzy różnymi domenami błonowymi receptora oddziałuj± z białkami G. Oddziaływanie to powoduje wymianę PKB na GTP. Interakcja ta powoduje wymianę GDP na GTP, co wywołuje zmiany strukturalne w obrębie podjednostki alfa białka G. Zmiany te przerywają oddziaływanie białek G. Zmiany te przerywają interakcję podjednostki alfa z kompleksem beta-gamma, w wyniku czego powstaje pojedyncza podjednostka alfa ze związanym GTP oraz dimer beta-gamma. Monomer GTP-alfa oddziałuje z różnymi celami komórkowymi. Dimer beta-gamma również może stymulować enzymy w komórkach, na przykład cyklazę adenylanową, ale nie ma tak wielu celów jak kompleks GTP-alfa.

Wspomaganie ekspresji genówEdit

Receptory hormonalne mogą zachowywać się jak czynniki transkrypcyjne poprzez bezpośrednie oddziaływanie z DNA lub poprzez krzyżowanie się ze szlakami sygnalizacyjnymi. Proces ten odbywa się za pośrednictwem współregulatorów. W przypadku braku liganda, cząsteczki receptora wiążą się z korepresorami w celu zahamowania ekspresji genu, zagęszczając chromatynę poprzez deacetylazę histonów. Gdy obecny jest ligand, receptory jądrowe ulegają zmianie konformacyjnej i rekrutują różne koaktywatory. Cząsteczki te działają w celu przebudowy chromatyny. Receptory hormonalne posiadają wysoce specyficzne motywy, które mogą oddziaływać z kompleksami koregulatorów. Jest to mechanizm, dzięki któremu receptory mog± indukować regulację ekspresji genów w zależno¶ci zarówno od ¶rodowiska zewn±trzkomórkowego, jak i od najbliższego składu komórkowego. Hormony steroidowe i ich regulacja przez receptory są najsilniejszymi interakcjami molekuł we wspomaganiu ekspresji genów.

Problemy z wiązaniem receptorów jądrowych w wyniku niedoborów ligandu lub receptorów mogą mieć drastyczne skutki dla komórki. Zależność od ligandu jest najważniejszą częścią w byciu w stanie regulować ekspresję genów, więc brak ligandu jest drastyczne do tego procesu. Na przykład, niedobór estrogenów jest przyczyną osteoporozy, a niezdolność do prawidłowej kaskady sygnałowej uniemożliwia wzrost i wzmocnienie kości. Deficyty w szlakach pośredniczonych przez receptory jądrowe odgrywają kluczową rolę w rozwoju chorób, takich jak osteoporoza.