Fettlösliche Liganden, die in der Lage sind, durch die Plasmamembran zu dringen, entfalten ihre Wirkung, indem sie sich an eine Gruppe intrazellulärer Proteine binden, die als Steroidrezeptor-Superfamilie bezeichnet werden. Dazu gehören Rezeptoren für Glukokortikoide, Mineralkortikoide, Sexualsteroide, Vitamin D, Schilddrüsenhormone und Retinsäure.
Die Aktivierung intrazellulärer Rezeptoren führt zu einer Steigerung der Transkription in bestimmten Zielzellgenen, daher werden sie auch als ligandabhängige Transkriptionsfaktoren bezeichnet.
Die allgemeine Struktur eines Rezeptors dieser Klasse besteht aus einem einzelnen Polypeptid, das sich in drei funktionale Domänen unterteilen lässt; der N-terminale Bereich des Rezeptors hat eine modulierende Funktion und ist in Abwesenheit seines Liganden an ein Protein gebunden, das als Hsp 90 (90 kDa Hitzeschockprotein) bekannt ist.
Die DNA-bindende Domäne des Rezeptors befindet sich in der Mitte des Proteins und enthält ein strukturelles Motiv, das als „Zinkfinger“ bekannt ist und für DNA-bindende Proteine charakteristisch ist. Die ligandenbindende Domäne befindet sich im C-terminalen Bereich des Rezeptors. Durch die Bindung an den Liganden wird das Hsp 90-Protein freigesetzt, was die DNA-bindende und transkriptionsaktivierenden Domänen des Rezeptors freilegt. Da die Wirkung der Liganden dieser Klasse eine Steigerung der Transkription, Translation und anschließende Proteinsynthese erfordert, entwickelt sich die Antwort langsam, oft erst nach mehreren Stunden. Ähnlich wie der langsame Umsatz der meisten von diesen Liganden regulierten Proteine, führt dies zu einer lang anhaltenden Wirkung, die auch nach Entfernen des Liganden noch andauert.
Man kann auch keine einfachen Beziehungen zwischen Plasma-Hormon- oder -Arzneimittelkonzentrationen, die auf diese intrazellulären Rezeptoren wirken, und deren Wirkung ableiten.
Häufig gestellte Fragen
Was sind intrazelluläre Rezeptoren?
Intrazelluläre Rezeptoren sind eine Gruppe von Proteinen, die im Inneren von Zellen lokalisiert sind und fettlösliche Liganden wie Hormone, Vitamine und andere Signalmoleküle binden können. Diese Liganden können durch die Zellmembran diffundieren und dann an die intrazellulären Rezeptoren binden, um ihre Wirkung zu entfalten.
Wie funktionieren intrazelluläre Rezeptoren?
Wenn ein Ligand an den intrazellulären Rezeptor bindet, kommt es zu einer Konformationsänderung, die dazu führt, dass der Rezeptor-Ligand-Komplex an spezifische DNA-Sequenzen binden und die Transkription bestimmter Gene regulieren kann. Auf diese Weise können intrazelluläre Rezeptoren die Genexpression in der Zelle steuern.
Welche Arten von intrazellulären Rezeptoren gibt es?
Zu den wichtigsten Vertretern der intrazellulären Rezeptoren gehören Rezeptoren für Glukokortikoide, Mineralkortikoide, Sexualsteroide, Vitamin D, Schilddrüsenhormone und Retinsäure.
Wie unterscheiden sich intrazelluläre Rezeptoren von Membranrezeptoren?
Im Gegensatz zu Membranrezeptoren, die an der Zelloberfläche lokalisiert sind und extrazelluläre Signale in die Zelle weiterleiten, befinden sich intrazelluläre Rezeptoren im Zytoplasma oder Zellkern und binden fettlösliche Liganden, die durch die Zellmembran diffundieren können.
Welche Bedeutung haben intrazelluläre Rezeptoren für die Physiologie und Pharmakologie?
Intrazelluläre Rezeptoren spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation von Stoffwechsel, Wachstum, Differenzierung und Homöostase in Zellen. Viele Medikamente, die auf diese Rezeptoren wirken, werden in der Therapie von Krankheiten eingesetzt, z.B. Glukokortikoide, Sexualsteroide oder Schilddrüsenhormone.