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性甾体激素受体分子结构

时间:2022-03-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:锌指结构为甾体激素受体特有的结构,它的功能是识别与受体结合的DNA结构,它是由1个锌原子和4个半胱氨酸残基以配价键形成,每个锌指含12~13个氨基酸残基。在受体与激素结合之前,E区与热休克蛋白结合,热休克蛋白的生理功能是阻止受体与DNA结合。一旦激素与E区结合,热休克蛋白便与受体分离,受体构型也同时发生改变,形成二聚体。经典雌激素受体为ERα。并且AR的一级结构与其它核受体高度同源,因此属于核受体超家族。

(一)性甾体激素受体共同分子结构

核受体分为6部分,依次表为A、B、C、D、E、F六个部分。功能最重要的是C区和E区。

C区位于分子受体的中央,其主要功能是与DNA结合,故又成为DNA结合区。C区含有2个锌指结构为其最突出的特点。锌指结构为甾体激素受体特有的结构,它的功能是识别与受体结合的DNA结构,它是由1个锌原子和4个半胱氨酸残基以配价键形成,每个锌指含12~13个氨基酸残基。

E区位于C末端,其功能是与配体(激素)结合。在受体与激素结合之前,E区与热休克蛋白结合,热休克蛋白的生理功能是阻止受体与DNA结合。一旦激素与E区结合,热休克蛋白便与受体分离,受体构型也同时发生改变,形成二聚体。活化的二聚体的生理功能是促进靶基因的转录。

核受体上有2个转录激活区(transcriptional activation domain),它们有转录激活功能(transcriptional activation function,AF)。AF-1位于A/B区,它是非激活依赖性转录激活结构。

(二)雌激素受体及亚型

经典雌激素受体为ERα。1996年Kuiper等第一次克隆到雌激素受体新亚型命名为ERβ。ERα和ERβ有不同的基因编码,具有不同的cDNA和蛋白质分子结构,发挥不尽相同的作用。ERβ基因远小于ERα基因,主要为内含子长度不同所致。ERα基因位于6号染色体的6q25.1区,由140 kb碱基构成,编码由595个氨基酸组成的分子量为66 kDa的蛋白质,ERβ位于14号染色体的14q22.24区,由40kb碱基构成,编码由485个氨基酸组成的分子量为54.3 kDa的蛋白质。编码ERα和ERβ的基因均含有8个外显子,均分为A、B、C、D、E和F6个功能区。相应的ERα和ERβ具有核受体超家族成员的结构,含有5个功能区:DNA结合域(DNA binding domain,DBD)、配体结合域(1igand binding domain,LBD)、铰链区及两个转录激活区AF-1区和AF-2区。

(三)孕激素受体及亚型

孕激素受体(PR),按照氨基酸序列从N-末端到C-末端可分为A、B、C、D、E、F 6个区域。当有激素等配体存在时,与E区的激素或配体结合部位结合,这个区是结构最大功能最复杂的区域;当无配体存在时,D区即铰链区,可结合热休克蛋白(heat shock protein 90,HSP90),从而阻止了各受体之间形成二聚体。C区是受体与DNA结合的区域,能与基因调控区的特定DNA序列结合。A/B区为高度可变区,是受体与抗体结合的部位。F区则起调节转录激活的作用。

PR主要包括两种亚型PRA和PRB。在多数情况下,PRB转录活性较强,而PRA则对PRB的转录活性有抑制作用,同时PRA可使孕激素拮抗剂产生抗雌激素样作用,而PRB则无此作用。PRA和PRB的不同功能是由其结构的差别引起的:特异性反式激活作用决定簇AF1、AF2、AF3和ID位于A/B区,A F2位于E区;AF1、AF2和AF3均可单独激活转录,并对启动子和特异细胞起增效作用。AF1和AF2是PRA和PRB所共有的,而AF3是PRB特有的,位于PRB的上游区;ID是两者共有的,却只在PRA上起作用,能抑制AF1、AF2、ER,但不能抑制AF3的功能,另外ID有利于PRB与辅助因子(SMRT)结合,而PRA不能有效地募集辅助激动子,故PRB活化转录作用强于PRA;PRA不仅活化转录作用弱,而且还可抑制PRB的功能,并可通过非PR结合的磷酸化途径抑制雌激素受体,雄激素受体,糖、盐皮质激素受体介导的转录作用。PR还有第三种PR亚型PRC,PRC不能结合DNA,但可同其他两种PR亚型形成二聚体,拮抗其生物学活性。PRC在包括子宫内膜在内的孕激素反应组织中广泛存在,它在子宫内膜癌和乳腺癌的孕激素和抗孕激素治疗中具有潜在意义。另外还有人提出有PR还有一种亚型PRM,但还未曾见有与其相关的报道。

(四)雄激素受体

人AR基因定位于x染色体的ql1-12区,基因结构与ER及糖皮质激素受体的基因相似。并且AR的一级结构与其它核受体高度同源,因此属于核受体超家族。1989年AR的分子结构得以阐明,人All的分子量为110KD的蛋白质,由910个氨基酸组成。整个分子包含三个不同的功能区。①雄激素结合区(ABD),该区能与雄激素及90KD的热休克蛋白(p90)结合,有转录激活的功能;②DNA结合区(DBD),该区分为2个亚区,每个亚区含有4个高度保守的半胱氨酸(cys)残基与一个锌离子结合成锌指样结构,该区与糖盐皮质激素受体及孕激素受体的同源性达80%以上;③N端区,该区与其他甾体激素的同源性最小,具有转录激活作用。大多数对发育及基因表达有调控作用的蛋白质也具有这种结构,这种结构在基因转录以及蛋白质产生中的作用尚不清楚。雄激素由胆固醇在体内合成,其中睾酮在睾丸间质细胞合成,脱氢表雄酮(DHEA)及脱氢表雄酮硫酸脂(DHEAS)在肾上腺皮质合成。AR主要位于睾丸间质细胞和支持细胞的胞核内,同时也存在于神经系统、骨骼肌、肾及肾上腺、大部分心房和心室肌、主动脉、冠状动脉、股动脉等组织中。无论是在人的乳腺组织还是在大鼠的乳腺组织,人们发现AR都位于上皮细胞。而间质细胞和肌上皮细胞,均未见AR的表达。

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