Transmiterea semnaluluiEdit

Prezența hormonului sau a mai multor hormoni permite un răspuns în receptor, care începe o cascadă de semnalizare. Receptorul hormonal interacționează cu diferite molecule pentru a induce o varietate de modificări, cum ar fi o creștere sau o scădere a surselor de nutrienți, creșterea și alte funcții metabolice. Aceste căi de semnalizare sunt mecanisme complexe mediate de bucle de feedback în care diferite semnale activează și inhibă alte semnale. În cazul în care o cale de semnalizare se termină cu creșterea producției unui nutrient, acel nutrient este apoi un semnal înapoi către receptorul care acționează ca un inhibitor competitiv pentru a împiedica producția ulterioară. Căile de semnalizare reglează celulele prin activarea sau inactivarea expresiei genice, transportul de metaboliți și controlul activității enzimatice pentru a gestiona creșterea și funcțiile metabolismului.

Intracelular (receptori nucleari)Edit

Receptorii intracelulari și nucleari sunt o modalitate directă prin care celula răspunde la schimbările și semnalele interne. Receptorii intracelulari sunt activați de liganzi hidrofobi care trec prin membrana celulară. Toți receptorii nucleari au o structură foarte asemănătoare și sunt descriși cu o activitate transcripțională intrinsecă. Activitatea transcripțională intrinsecă implică următoarele trei domenii: activarea transcripției, legarea de ADN și legarea de liganzi. Aceste domenii și liganzii sunt hidrofobi și sunt capabili să călătorească prin membrană. Mișcarea macromoleculelor și a moleculelor de ligand în celulă permite un sistem de transport complex de transferuri de semnale intracelulare prin diferite medii celulare până când răspunsul este activat. Receptorii nucleari sunt o clasă specială de receptori intracelulari care ajută în mod specific nevoile celulei de a exprima anumite gene. Receptorii nucleari se leagă adesea direct de ADN, vizând secvențe specifice de ADN pentru a exprima sau reprima transcrierea genelor din apropiere.

Receptorii transmembranariEdit

Mediul extracelular este capabil să inducă modificări în interiorul celulei. Hormonii, sau alte semnale extracelulare, sunt capabili să inducă modificări în interiorul celulei prin legarea la receptorii legați de membrană. Această interacțiune permite receptorului hormonal să producă al doilea mesager în interiorul celulei pentru a ajuta răspunsul. Secunzii mesageri pot fi, de asemenea, trimiși să interacționeze cu receptorii intracelulari pentru a intra în sistemul complex de transport al semnalelor care, în cele din urmă, modifică funcția celulară.

Receptorii membranari cuplați cu proteina G(GPCR) sunt o clasă majoră de receptori transmembranari. Caracteristicile proteinelor G includ legarea GDP/GTP, hidroliza GTP și schimbul de nucleotide de guanozină. Atunci când un ligand se leagă de un GPCR, receptorul își schimbă conformația, ceea ce face ca buclele intracelulare dintre diferitele domenii de membrană ale receptorului să interacționeze cu proteinele G. Această interacțiune determină schimbul de GDP cu GTP, ceea ce declanșează modificări structurale în cadrul subunității alfa a proteinei G. Modificările întrerup interacțiunea subunității alfa cu complexul beta-gamma și care are ca rezultat o singură subunitate alfa cu GTP legat și un dimer beta-gamma. Monomerul GTP-alfa interacționează cu o varietate de ținte celulare. Dimerul beta-gamma poate, de asemenea, să stimuleze enzimele din interiorul celulelor, de exemplu, adenilatciclaza, dar nu are la fel de multe ținte ca și complexul GTP-alfa.

Ajutarea expresiei geniceEdit

Receptorii hormonali se pot comporta ca factori de transcripție prin interacțiunea directă cu ADN-ul sau prin interacțiune încrucișată cu căile de semnalizare. Acest proces este mediat prin intermediul co-regulatorilor. În absența ligandului, moleculele receptorilor se leagă de corepresori pentru a reprima expresia genelor, compactând cromatina prin intermediul histone deacetilatazei. Atunci când este prezent un ligand, receptorii nucleari suferă o modificare conformațională pentru a recruta diverși coactivatori. Aceste molecule acționează pentru a remodela cromatina. Receptorii hormonali au motive foarte specifice care pot interacționa cu complexele coregulatoare. Acesta este mecanismul prin care receptorii pot induce reglarea expresiei genice în funcție atât de mediul extracelular, cât și de compoziția celulară imediată. Hormonii steroidieni și reglarea lor de către receptori sunt cele mai puternice interacțiuni moleculare în sprijinirea expresiei genice.

Problemele de legare a receptorilor nucleari ca urmare a lipsei de ligand sau de receptori pot avea efecte drastice asupra celulei. Dependența de ligand este partea cea mai importantă pentru a putea regla expresia genică, astfel încât absența ligandului este drastică pentru acest proces. De exemplu, deficitul de estrogen este o cauză a osteoporozei, iar incapacitatea de a trece printr-o cascadă de semnalizare adecvată împiedică creșterea și întărirea oaselor. Deficiențele în căile mediate de receptorii nucleari joacă un rol cheie în dezvoltarea bolilor, cum ar fi osteoporoza.

.