激素作用分子机理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,79,概念的延伸和扩展,经典激素：,特定组织,(,腺体,),化学活性物质,血循环,靶器官或组织,生物学作用,付激素：,局部作用,，,分布极其广泛,内分泌旁分泌自分泌,激素新定义：,化学的,、,非营养性的,，,微量,(umol),细胞间信使物质,激素的新定义,非营养型的,nmol,或更低浓度就能起作用的细胞间化学信使,包括内分泌激素、生长因子、细胞因子神经递质,可以通过内分泌、旁分泌、自分泌形式起作用,亲水性和嫌水性激素的比较,特点 嫌水性,(Hgdrophobic),亲水性(,Hgdrophilic),举例 类固醇和甲状腺激素 肽类或儿茶酚胺,合成后贮存 通常 不常，除小肽,半寿期 长(,hs or days),短(,min),受体 细胞质或核 质膜,作用机制 直接 间接(第二信使),膜受体按结构分类及其相应配体,单跨膜片段膜受体：,生长因子、细胞因子、少数肽类激素受体、受体具有内在酶活性或酶偶联,四跨膜片段膜受体：,神经递质类、配件门控离子通道,七跨膜片段膜受体：,肽类激素、神经递质等,G,蛋白偶联受体,单跨膜片段受体的信号转导,分类：,酪氨酸激酶型受体,酪氨酸激酶偶联受体,丝,/,苏氨酸激酶型受体,鸟苷酸环化酶型受体,不同类受体其信号转导机制亦各异,具酪氨酸激酶活性的：,最简单，单一穿膜螺旋结构,激素结合位点,氨基端,-,细胞外区,糖基化位点,含酪氨酸激酶活性,羧基端,-,细胞内区,磷酸化位点,I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII,IX,九类酪氨酸激酶型受体结构,EGFR,2/neu/c-erbB-2,RER3/c-erbB-3,InsulinR,Insulin relatedR,IGF-1R,PDGFR,PDGFR,MCSF-1R,c-kit,Cys,富集区,酪氨酸,激酶区,激酶,间隔区,FGFR1,FGFR2,FGFR3,FGFR4,Flt 1/VEGFR,Flk/KDR,Met/HGFR,TrkA,TrkB,TrkC,Eph,Elk,Eck,Eek,Erk,Cek4/Mek4/HEK,Cek5,Axl,跨膜域,纤连蛋白,III,型区,IgG,样区,酪氨酸激酶型受体的信号转导,如生长因子类受体,基本途径：,H-R,结合,受体形成二聚体(活化),受体自身磷酸化,磷酸化受体或其底物的,Tyr-P,与某些胞内信号分子的,SH2(Src homology2),区相互作用，调控这些分子功能，活化受体，激活,Ras,信号转导途径：,(ras,原癌基因，编码蛋白,P21(21K),，,能与,GTP,结合，具,GTP,酶活性，属,G,蛋白,),活化受体,GDP-RAS(,无活性),GTP-RAS,激活,Raf(,二聚体),使,MAPK / ERK (MEK),磷酸化(激活),使一系列转录因子(,P90rsk C. myc,和,EIK,等磷酸化),调节基因转录,GTP,血小板源生长因子受体,(PDGFR),表皮生长因子受体,(EGFR),Ras,Raf,MEK,ERK 1/2,GDP,P,Sos,SH3,Grb2 SH2,SH3,Shc SH2,P,质膜,酪氨酸激酶型受体信号转导中的,Ras,通路,质膜,Ras,GTP,Raf,MAPKKK,Mek,MAPKK,MAPK,P,P,ERK,P,P,胞质,核,细胞质底物的磷酸化,ERK,P,P,P,转录因子,转录,酪氨酸激酶型受体信号转导中,Ras-Raf-MEK-ERK,途径,酪氨酸激酶偶联型受体的信号转导途径：,如某些细胞因子和肽类激素,(,如,GH,、,PRC),JAK-STAT,信号途径：,H-Rc,与,JAK (Janus Kinase,相偶联)结合,使,JAK,分子磷酸化使受体活化，活化受体通过其,Tyr-P,与,STAT,分子的,SH2,域相互作用形成二聚体,与靶基因上游的反向重复序列,TTCCNGGAA,结合,特定基因表达,配体,酪氨酸激酶偶联型受体的,JAK-STSTs,信号转导途径,胞质,受体,其它信号途径,JAK,JAK,P,P,P,P,STATx STATy,STATx,STATy,核,S1,S2,G,转录,四跨膜受体的结构,四跨膜片段受体信号转导示意图,R-T-E,三位一体(,trune receptor concept),R,T,E,效应,信号,激素,神经递质,致味剂,光,可形成离子通道的受体：,钠离子通道：肌肉、神经的烟酸乙酰胆碱受体,氯离子通道：,-,氨基丁酸和甘氨酸的受体,结构复杂，45亚基组成,43K,43K,细胞骨架,L,-,H,T,PO,4,PO,4,-,L,-,H,乙酰胆碱受体结构,+,-,-,-,-,-,-,-,细胞骨架,-,-,-,-,七穿膜受体,-G,蛋白偶联受体(,GPCR),的结构,TM1,TM2,TM3,TM4,TM5,TM6,TM7,糖基化位点,N,端,细胞外,细胞内,l1,l2,l3,l4,e1,e2,e3,C,端,G,蛋白的分类：,大,G,蛋白(,),Gs,：,激活,Ac,Gi,：,抑制,Ac,Gq,：,激活,PLC,G12,小,G,蛋白：,EF-Tu,：,延长因子,Ras,：,信号转导,Ran,：,核转运,Rac / Rho,细胞骨架装配和有丝分裂,Rab,：,囊泡运输,效应器,受体,效应器,膜受体,效应器,受体,1、未受刺激时,GDP,2、配体活化受体,3、受体活化,G,蛋白,Agonisd,GTP GDP,4、,G,蛋白-效应器相互作用,5、,GTP,水解,GTP,Agonisd,G,蛋白循环,质膜,刺激型受体,抑制,型受体,R,s,s,刺激型配体,抑制型配体,35 AMP,(cAMP),5AMP,GTP,Gs,+,ATP,i,Gi,GTP,磷脂酶,R,i,C,C,R,R,C,C,R,R,无活性,cAMP,磷酸化蛋白,ADP,ATP,Mg,+,cAMP,cAMP,cAMP,活性,PKA,蛋白质,生物学效应,PKA,的活化,腺苷酸环化酶,150 KDa,膜蛋白,活性受,G,蛋白调节,Ca,+,钙调素(,Calmodulin),的影响,影响腺苷酸环化酶活性,C-AMP,水平的激素,刺激,促激素,(LH,、,HCG,、,FSH,、,ACTH,、,TSH,、下丘脑释放激素,),MSH,-,肾上腺素能协同剂,glucagon,Vasopressin(,肾中),PTH,Calcitonin,，,某些前列腺素,(例如,PGE1),抑制,2-,肾上腺素能协同剂,Inslulin,蝇覃碱乙酰胆碱协同剂,某些阿片肽,某些前列腺素(如,PGE2),C-AMP,通路的各种信号输出过程,H,8,R,8, G,8,H,8,R,8, G,8,C ,磷酸化,C-AMP-R,基因和酶激活,8,A,c,C-AMP PKA, A,c,：,引起,PLA2,：,打开,K,+,通道,i,A,c,(+),(+),(+),(-),(-),蛋白激酶分类和转化,组成：,异四聚体,R2C2,：,两个催化亚单位,(C),两个调节亚单位,(R),活性形式：,PKA-C,蛋白激酶,C-AMP,依赖的(,PKA),：,不同亚基形成的四聚体(,R2C2),C-GMP,依赖的(,PKG),：,两个相同的亚基(76,K),两者都需,Mg,+,，,和,ATP,作磷酸供者，类似的基质特异性(丝、缬为底物),PKA1,参与急性反应如分泌或酶的激活,PKA,PKA2,启动基因转录等,R,2,C,2,+ 4C-AMP (R,2, C-AMP,2,),2,+ 2C,(,无活性) (活化),PKA-C,的生物效应,调节糖原的合成和分解,多种离子通道的磷化,(,开或闭,),对,GPCR,磷酸化，起负调节作用,调节基因表达,酶的激活,酶的失活,水和离子的通透性,细胞外吐,(,分泌,),突能传递,肌收缩,类固醇合成,膜电位,糖原分解,脂肪分解,钙代谢,基因转录,核转录因子,cAMP,肾上腺素能受体,离子通道受体,结构蛋白,微管蛋白等,PKA,酶,糖原磷酸化激酶,其他,细胞外吐作用,PKA,的多种生物学作用,PKA,PKA,PKA,对糖代谢的调节,+,-,ADP,ATP,phosphatase inhibitor-P,Protein dephosphorvlation,- phosphatase cascade,protein phosphatase,glycogen,+,-,-,decreased,dephosphorylation,is stimulatory,glycogen phosphorylase-P,glycogen-1-P,-,increased,dephosphorylation,is stimulatory,glycogen,synthase-P,UDP-glycose,phosphorylase kinase-P,+,+,-,ADP,ATP,ADP,ATP,ADP,ATP,-,increased,phosphorylation,is stimulatory,-,increased,phosphorylation,is stimulatory,Protein dephosphorvlation,- kinase cascade,细胞内,PKA,对,CFTR,的调节,CFTR(,囊性纤维变性跨膜电导调节因子,),为一种氯离子通道，其胞内域有一,R,区,PKA,，,可使其磷酸化,右侧,R,区未磷酸化，通道关闭；左侧,PKA,使,R,区磷酸化，通道开放,DBD,为核苷酸激活域，也能调节,CFTR,的功能,细胞外,H,2,N,质膜,细胞内,细胞外,ATP,NBD1,Cl,-,R,区,Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Reglator,P,P,P,P,PKA,NBD2,COOH,ATP,plasma membrane,关闭,开放,NBD1,NBD2,R,区,P,P,P,P,PKA,Cl,-,ATP,ATP,Cl,-,NBD1,NBD2,R,domain,G1,GTP,LPAR,2AAR,血小板源生长因子受体,(PDGFR),表皮生长因子受体,(EGFR),P13K,p85/p110,p110,Src,?,Ras,Raf,MEK,ERK 1/2,GDP,P,Sos,SH3,Grb2 SH2,SH3,Shc SH2,抑制性,G,蛋白的(,Gi),的,亚单位通过激活,Scr,Gi,的,亚单位对,Ras,通路的激活：,激活,Src,，,后者激活,Shr,或酪氨酸激酶型受体，进而激活,Ras,通路,P,调控效应器的三种模式,1、,、,调节同一种效应器，二者之间无相互作用,2、,、,调节同一效应器，二者之间有相互作用,3、,三聚体共同调节效应器,细胞膜,细胞,反应,Gi,GDP,GTP,腺苷酸环化酶,AC,ATP,c-AMP,Gs,GDP,GTP,H,GTP,GDP,Gq,IP,3,Ca,+,蛋白激酶,A(PKA),蛋白激酶,C(PKC),PI,PIP,PIP,2,DAG,磷脂酶,C,激素,膜受体的,c-AMP-PKA,信号转导途径和,IP3(DAG)-PKC,信号转导途径,R,1,R,2,R,N,膜,受,体,蛋白激酶,A,(PKA),cAMP,蛋白激酶,C,(PKC),原癌蛋白,Ha ras,v-sis,v-src,蛋白磷酸化,(,激活,),cAMP(CRE),反应元件,TPA(TRE),反应元件,亮氨酸,c-AMP,反应元件,结合蛋白,结合区,(DBD),引入并激活,c-Jun,和,c-Fos,转录因子,膜受体的,PKA-c-AMP,反应元件(,CRE),信号转导与,PKC-TRA,反应元件(,TRE),信号转导途径之间的交互作用(,cross talking),Leucines,Activation,Domain,Zipper,Region,DNA-Binding,Region,NH,2,NH,2,COOH,COOH,DNA,CREB-CRE,结合机理,cAMP,反应元件结合蛋白二聚体及其如反应元件的相互作用,PKA,对,2,受体活性的调节,PKA,使,2,受体胞内域磷酸化，使其与,G,蛋白解偶联,脂类第二信使及其转导途径：,进展迅速,第二信使：,三磷酸肌醇,(IP3),二脂酰甘油,(DAG),其它：,P,胆碱,磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸,(PtdIns (3,4,5)P3),花生四烯酸,神经酰胺,磷酸鞘氨,鞘氨醇磷酸胆碱等,途 径：,P3 + DAG,激素与其膜受体结合,使其偶联的,G,蛋白,(Gq),活化,激活磷酯酶,C-(PLC- ),使磷脂酰,肌醇(4,5)二磷酸,水解,1,、经磷脂酶,C(PLC),催化一磷脂酰肌醇4,5-二磷酸水解产生1,4,5三磷酸肌醇(1,4,5,IP3),和二酯酰甘油(,DAG),P,PPI-PLC,FA2,FA1,O,O,O,O,OPO,3,-,OPO,3,-,PI(4,5)P,2,4,5-,二磷酸磷脂酰肌醇,H,2,O,OPO,3,-,OPO,3,-,I-1,4,5-P,3,1,4,5-,三磷酸肌醇 2,M,1,2-DAG,1,2-,二酰茎甘油 2,M,磷脂酶,C(PLC),水解,OPO,3,-,FA2,FA1,OH,+,部分脂类第二信使的产生和化学结构,P,PC-PLC,FA2,FA1,O,O,O,O,PCH,磷脂酰胆碱,P,hospho,c,holine,PC,2 M,磷酸胆碱,1,2-DAG,H,2,O,水解,PC-PLC,FA2,FA1,OH,+,2,、经胆碱磷脂酶,(PC-PLC),催化磷脂酰胆碱,(PCh),水解为磷酸胆碱和,DAG,CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,OPO,3,-,CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,部分脂类第二信使的产生和化学结构,P,PC-PLD,FA2,FA1,O,O,O,O,PC,磷脂胆碱,2 M,choline,胆碱,PLdA,磷脂酸,H,2,O,水解,PLD,FA2,FA1,OH,+,3,、经磷脂酶,D(PLD),催化磷脂酰胆碱水解为胆碱和磷脂酸,CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,OH,CH,2,CH,2,N,+,(CH,3,),3,部分脂类第二信使的产生和化学结构,IP3-IP,与内质网膜上,IP3,受体,(即,Ca,+,通道结合、使,Ca,+,通道开放),进入胞浆而,钙调素(,CaM),一系列生物效应：,多种酶性,细胞骨架成分分泌,依赖,Ca,+,CaM,蛋白激酶活性,DAG,激活蛋白激酶,C(PKC,或,C,激酶),PKC,有多种亚型(,Subtype),和异形体(,isoform),寻常,PKC(C-PKC),1,、,II,对,Ca,+,和,DAG,依赖,新,PKC(n-PKC),对,DAG,依赖,不依赖于,Ca,+,非典型,PKC(aPKC),：,和,，,对,Ca,+,和,DAG,均不依赖,PKC,活化后的生物效应,细胞骨架成分磷酸化，功能改变,Raf,磷酸化激活,Raf-MapKK-MAPK,信号传递途径,调节多功能转录因子,NFKB,活性,使转录因子,fos / jun,表达而又磷酸化影响基因的转录,M1AChR,1BAR,Gq,PTK PKC Ca,+,Calmodulin,GTP,Ras,Raf,MEK,ERK 1/2,GDP,Sos,P,SH3,Grb2 SH2,SH3,Shc SH2,M1AChR,1BAR,Gq,PLC,PKC,IP3 + DAG,PIP2,亲脂性激素作用的分子机理,核受体的结构,核受体超家族：,1988,，,Evans,成员：类固醇激素,(,糖皮质激素、雌孕激素、雄激素等,),、甲状腺激素、维生素,D3,和维甲酸受体，已逾,150,个,(75%,属孤儿受体,orphan receptor),有相应配体者：该配体调节的基因转录因子,无相应配体者：一种组成性,(constitutive),转录激活 / 阻遏因子,核受体超家族：,类固醇受体家族：,GR,、,MR,、,AR,、,ER,、,PR,甲状腺激素,/,维甲酸,/,维生素,D,受体家族,核受体：,配体依赖性核受体,孤儿受体：,有配体但未发现,无配体：组成性转录因子,亚型,(subtype),：,不同基因编码同一种受体，如,RAR,、,RAR,、,RAR,等,异形体,(isoform),：同一种基因由于选择性启动子和,/,或,mRNA,选择性剪接而产生不同产物如,RAR1,、,RAR2,hGR,人糖皮质激素受体,777,hPR,人尿激素受体,DNA,LIGAND,934,hVDR,维生素,D,受体,hTR ,人甲状腺激素受体,hER,人雌激素受体,hMR,人盐皮质激素受体,hAR,人雄激素受体,919,984,595,490,456,427,hRAR ,维甲酸受体,462,448,454,hRXR,462,hEAR-1,614,hERR-2*,hERR-1*,mNUR77,mH-2RIIBP,403,446,601,521,433,dE75A,1237,dTLL,543,dSVP,508,hEAR-3/COUP-TF,hEAR-3,dUSP/2C/CF-1,423,452,孤,儿,受,体,主要核受体的结构,核受体的进化,源于同一祖基因，此基因含有两个功能域，分别结合,DNA,和配体,由结合,DNA,的基因和结合配体的基因融合而成,类固醇受体的激活和转形,(Activation-Transformation),激活机制,温度离子浓度或/ 和,PH ,脱磷酸化,稀释或凝胶过滤,多聚体解体,DNA,结合区与,DNA,正电荷暴露亲和力,抑制因素被去除(,hsp 90),核受体转化,(transformation),类固醇核受体与配体结合后，构象发生变化，受体与,RAPs,解离，解离的受体,DBD,暴露出来，能与,DNA,高亲和力结合，这一过程称为受体的活化或称转化,转化受体比未转化受体小，,4SVS,，,8-9S,转化受体无,RAPs,转化受体可结合,DNA,GR,的转化受体核定位序列暴露，可转位入核内,非类固醇不与,RAPs,结合，故无转化现象,核受体功能分区,A / B,区：位于,N,端，保守性低，转录激活,F,区：位于,C,端，保守性低，功能未明,D,区：绞链区、连接,LBD,和,DBD,C,区：结合,DNA,，,DBD,，最保守,E,区：结合配体，,LBD,，保守,A / B,C,D,E,F,结合,DNA,结合配体,二聚化,二聚化,结合热休克蛋白,反式结合,沉默作用,核定位,核定位,结合,TFIIB,结合,TFIIB,核受体功能分区,C,区与,DBD,的异同,C,区：,不同核受体序列比较而得,从,Cys,到,Cys,羧基侧第,5,个氨基酸残基共,66aa,DBD,：,与,DNA,结合的部分,除,C,区外还包括,T,盒和,A,盒,从,Cys,到,Cys9,羧基侧约,20,个,aa,C,区,(DBD),序列图,保守性高,9,个半守的,Cys,两个锌指,两个区域：锌指螺旋延伸区,P,盒位于螺旋,1,内，,X-Y-,半胱,-,赖,-Z,，,X,、,Y,、,Z,决定受体,DNA,相互作用的特异性,D,盒位于第二锌指起始部位，决定半位间隔,A,盒、,T,盒：参与,DNA,结合的非锌指残基,hGR 440 C L V C S D E A S G C H Y G V L T C G S C K V F F A R A V 5,G G H N Y L,hER 185 C A V C N D Y A S G Y H Y G V W S,C E G C K A F F C R O,I O G,H N D Y H,hRXR 102 C V V C G,D K A T G Y H Y R C I T C E G C K G F F F P T,I Q K R L H P S Y S,hRXR 135 C A I C G D R S S G K H Y G V Y S C E G C K G F F O R T I R K D L T Y S,NGF1b 266 C A V C G D N A S C O H Y G V R T C E G C K G F F L R T V O K S A K Y I,p,盒,螺旋,1,hGR C A G R N D C L L D K L R R K R C P A C R Y R,R,C L O A G M N L E,A,R K T,K K K I,K G I G O A T A,hER C P A T N O C T I D K N R R K S C O A C R L R,X C Y E V G M M K G G I,R,K O R R G G R H L K H K R,hTR C K Y E G K,C V,I D K V T R N G C O E C R F K,K C I,Y V G,M,A,T D,L V L,D D S K R,L,A,K R K L I E,hTR C R D R K D C,T V D K R O R N R,C O Y C R Y O K C L A T G M,K R E A V Q E E R,Q R G K,D K D G DG,NGFLb C L A N K D,C R V D K R R R N R C O F C R F,O K C L A V,G M V K,E V V,R T O,S L,K G R R G,R L R,S,D,盒,螺旋,2,几种核受体,DBD,氨基酸序列,G/E19,S/G20,Cl,K22,V/A/G23,K26,K27,第一锌指域,第二锌指域,T,盒,A,盒,C37,- 85,E,区,约,250 aa,，富含,螺旋,(65,),多种功能：配体结合、转录激活、二聚化、核定位,hsp,相互作用、沉默作用、,IFIIB,相互作用,配体结合袋,(,疏水,),AF2,或,Tc,区,七体重复,(heptad repeat),与二聚化有关,亚细胞定位,核受体：,非类固醇核受体：无论是否结合配体均位于核内并与染色质结合,类固醇受体：,GR,：未结合配体时主要位于胞液内，结合配体后转位入核内,ER,、,AR,、,MR,、,PR,：位于核内但只有在结合配体后始与染色质结合,配体依赖性核受体作用机理模式图,L,：,配体,Rc,：,受体,核受体结合蛋白,(RAPs),新合成的核受体并没有活性，只有在一些分子伴侣的帮助下经折叠、解折叠、卷曲等交杂过程始能形成对配体具高亲和力的构象,非类固醇核受体活性构象一经获得可长久维持且不需分子伴侣继续作用,类固醇核受体只有与某些分子伴侣持续作用始可维持对配体高亲和力的构象，故受体常与这些分子伴侣结合在一起形成载受体复合物，这些分子伴侣也称受体结合蛋白,(RAPs),，重要的,RAPs,有,hsp 90,、,hsp 70,、,hsp 56,、,P 23,、,P60,、,Dnaj,等,激素核受体作用原理示意图,反应元件：,与核受体结合的,DNA,序列,位于受调节启动子上游，属顺式作用元件,常由两个,66 bp,的单元组成，每个定位称为,半位,两半位排列方式有：反向重复,(,回文结构,),，同向重复和翻转重复,(,反向回文结构,), ,类固醇核受体均呈反向重复，且间隔,3 bp,GR,、,MR,、,PR,、,AR,：,AGAACAnnnTGTTCT,ER,：,AGGTCAnnnTGACCGT,受体二聚体,多数受体与,DNA,相互作用时须形成二聚体,同二聚体,异二聚体：多与,RXR,组成,两步二聚化：,先由,LBD,内的二聚化区形成初级二聚体,遂后,DBD,内的二聚化区发挥作用、形成稳定的二聚体,DBD,有挠性，根据半位特性和间隔旋转,非类固醇核受体半位与,ER,相同，惟常呈同向重复且间隔多样,某些孤儿核受体如,NGFIb,以单体与,DNA,结合，故其反应元件只相当于一个半位,GR,GR,RXR,RAR,NGFI-B,类固醇受体,GR,糖皮质激素受体,MR,盐皮质激素受体,PR,孕酮受体受体,AR,雄激素受体,ER,雌激素受体,RXR,RXR,孤儿受体的二聚体,RXR (usp) 9-cis RA,COUP/ARP ?,HNF-4 ?,异二聚体,TR thyroid hormona,RAR all-trans RA,VDR 1.25-(OH)2-VD3,PPAR eicosinoids,EcR ocdysone,?,NGFI-B (CEB-1) ?,ELP / SF-1 (Ftz-F1) ?,核受体与,DNA,上反应元件结合的四中模式,类固醇受体与同二聚体与反向重复反应元件结合,孤儿受体单体,同二聚体与同向重复结合,TR,等同,RXR,形成异二聚体如同向反应元件结合,单体与反应元件结合,COOH,P,Zn,K,C,NH,2,Zn,N,D,+,+,+,D,N,+,+,+,Zn,Zn,K,C,NH,2,COOH,P, 34 A,两个核受体的二聚体,DBD,通过,D,盒形成对称的头 - 头形式的二聚体,螺旋,2,螺旋,1,D,盒,P,盒,N,C,T/A,盒,第一锌指,A,B,C,A G G T C A N N N T G A C C T,C,N,C,N,C,N,A G G T C A N N N N A G G T C A,C,N,核受体,DBD,与反应元件结合示意图,A:,未二聚化的,DBD,结构,B,：,二聚体(头-头)同反向重复序列结合,C,：,二聚体(头-尾)同同向重复序列结合,T G T T C T,A C A A G A,1 2 3 4 5 6,Arg - 447,Val - 443,-1 -2 -3 -4 -5 -6,Lys - 442,H,2,O,T G A C C T,A C T G G A,1 2 3 4 5 6,Arg - 211,Glu - 203,-1 -2 -3 -4 -5 -6,Lys - 206,H,2,O,H,2,O,H,2,O,Lys - 210,H,2,O,糖皮质激素受体反应元件,(GRE),雌激素受体反应元件,(ERE),GR,、,ER,与效应反应元件半位的相互作用,氢键； ,H,2,O ,水介导的氢键； 疏水作用,GR DBD,与,GRE,的结合示意图,雌激素受体基因结构及其,DBD,结构示意图,第一锌指和第二锌指欧不同的外显子编码,激素对基因表达的调控机理,转录水平上的调节,基因转录速率,初次和再次效应,再次效应：快、幅度大、特异性差,多因素联合作用,m-RNA,稳定性,改变特异性,m-RNA,的半寿期,RNA,多聚酶活性,激活早期或快速相反应,基因表达长期或持续作用,聚合酶,I,：,核仁内，使,r-RNA,转录,聚合酶,II,：,核质中，产生,m-RNA,前体物,DNA,模板活性,DNA,模板结构,激素作用,凝聚状(,condensed) DNA,松散状,(圆筒形、螺旋状、紧紧缠绕),(转录活性低) (转录活性高),DNA,的甲基化：,胞苷的甲基化抑制基因表达(增加,DNA,弯度和某些抑制蛋白质的结合),激素作用促使靶基因5,-,区某高灵敏度的位点种胞苷去甲基化激活基因转录,核受体与,DNA,的相互作用,激素反应成分,(Hormone Respense elements) HRE,HRE,基因表达的调节片段,常位于,-200 bp,以下，靠近促动子(,Promotor),5,区常有,5-6,个核苷，重复，反向对称顺序,(),二个受体结合位,类固醇受体作用机理,HR,与,HRE,结合,改变染色体结构(形成撑),增强了(,Enhencer),或,抑制了(,Silenser,或,dehenser),(-),直接作用：如,E,2,，,糖皮质 激素,PRL,表达,肽类激素对基因转录作用机理,类似类固醇激素的作用机理：5,区增强子样调节成分(,PRL),与某些中介物(第二信使如,EGF,、,干扰素、,TPA,、,C-AMP),结合启动基因的转录,甲状腺激素的基因调控机理,大鼠,GH,基因中：,T,3,R,可与188173,bp,之间,T3R,结合位(具增强子样作用，含有一个56,bp,的重复性结构，可结合2个,T,3,R),结合启动基因转录,小 结,HS,特异性,m-RNA,活性,m-RNA,半寿期,RNA,聚合酶磷酸化,或,RNA,聚合酶生物合成,DNA,模板活性,转录后调控机理,RNA,加工过程,某些类固醇激素可直接影响转录产物,r.t.m-RNA,的前体物的裂解，剪接，甲基化和加尾等过程,m-RNA,转运,蛋白翻译：尤在激素促进大量蛋白质合成的组织中如乳腺,蛋白的修饰：,磷酸化,N-,连接的糖基化尤末端糖基化,小结：,主要在转录水平上,表现型由多种激素在多个水平上联合作用的结果,非基因组机制,基因组机制转录调节,mRNA,蛋白质效应：需时长、核受体,非基因组机制：快速，不通过转录，膜受体,非基因组机制类例：,醛固酮对,Na,+,-H,+,转运的激活,1,25(OH),2,D,3,对骨细胞,Ca2+,的促进作用,类固醇激素对神经细胞快速超极化作用及对囊泡运输的调节,Diagrammatic representation of cytochemical events in the pen ose-shunt. G6PD = glucose 6-phosphate dehydrogenase. NADP = nicotinamide adenine di ncleotide phosphate,基础转录因子,CREs,CREB,CREB,PO,4,PO,4,TFIID,TATA,GTF,A,CREs,CREB,CREB,PO,4,PO,4,TFIID,TATA,GTF,B,Adaptor,