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核受体

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圖爲一種核受體PPAR-γ與DNA結合結構的晶體衍射圖

核受体是细胞内一类转录因子的统称。核受体超家族的成员在细胞生长发育、分化与新陈代谢均起到了重要的作用。[1]由于核受体都位于细胞内部,因此它们的激素均为溶脂性,这样才能穿越由脂肪构成的细胞膜。对核受体的研究始于20世纪70年代,70年代末期第一批核受体被提取、分离了出来。[2]核受体同激素结合后被激活,激活后的核受体复合物负责引导靶基启动因子的转录。[3]

核受体的一个独特性质是将它们与其他类别的受体区分开来,这是它们直接与基因组DNA表达相互作用和控制其表达的能力。 因此,核受体在胚胎发育和成体内平衡中发挥关键作用。 如下所述,核受体可根据机制或同源性进行分类。

物种分布与进化

目前已知的核受体仅存于动物基因组中,和动物最为接近的领鞭毛虫都没有。真菌藻类植物和其它原虫中都没有发现核受体[4]。几乎最早的动物就已经有了核受体基因,在已测序的物种中,多孔动物门大堡礁海绵 Amphimedon queenslandica拥有两个核受体基因,栉水母动物门淡海栉水母 Mnemiopsis leidyi 也有两个核受体[5]扁盘动物门丝盘虫 Trichoplax adhaerens 有4个核受体,刺胞動物門星状海葵 Nematostella vectensis 有17个核受体[6]线虫动物门秀丽隐杆线虫的核受体基因达270个[7]黑腹果蝇与其它常见昆虫有21个[8]斑马鱼有73个[9]。人类、小鼠大鼠分别拥有48、49和47个核受体基因[10]

配体

核受体的各种配体,核受体通常以所结合的配体来命名

结合到核受体上的配体通常是亲脂性的物质,例如内源性的激素维生素AD,以及外源化合物英语xenobiotic内分泌干扰物等。由于核受体调节下游大量的基因表达,少量配体结合到核受体上就会引发生物体的显著反映。许多被调节的下游基因与疾病相关,因此美国食品药品监督局(FDA)批准的药物中约有13%以核受体为靶标[11]

有一大批核受体还是孤儿受体[12],即其内源性配体尚未发现(或者有候选但未达成共识)。其中包括FXRLXRPPAR,有大批代谢中间产物能与之结合,如脂肪酸胆汁酸类固醇等,但只有很低的亲和性。因此这些核受体很可能是体内代谢产物的感应器。其它一些孤儿核受体,如CARPXR等,很可能是外源化合物英语xenobiotic的感应器。这些核受体激活后能启动一系列细胞色素P450氧化酶的表达,来催化这些外源化合物的代谢[13]

参考文献

  1. ^ 核受体Nur77和RXR——治疗心血管疾病的新靶点[永久失效連結]
  2. ^ 张松波,周宏灏. 药物代谢性别差异及与核受体的关系 (PDF). 中国药理学通报. 2007, 23 (3): 292–4. 1001-1978(2007)03-0292-03 (中文). [永久失效連結]
  3. ^ 陈彬、周度金. 核受体转录辅激活蛋白:结构与功能 (PDF). 生命的化学. 2001, 21 (1): 18–21. 1000-1336(2001)0l-0018-4 (中文). [永久失效連結]
  4. ^ Escriva H, Langlois MC, Mendonça RL, Pierce R, Laudet V. Evolution and diversification of the nuclear receptor superfamily. Annals of the New York Academy of Sciences. May 1998, 839: 143–6. PMID 9629140. doi:10.1111/j.1749-6632.1998.tb10747.x. 
  5. ^ Reitzel AM, Pang K, Ryan JF, Mullikin JC, Martindale MQ, Baxevanis AD, Tarrant AM. Nuclear receptors from the ctenophore Mnemiopsis leidyi lack a zinc-finger DNA-binding domain: lineage-specific loss or ancestral condition in the emergence of the nuclear receptor superfamily?. EvoDevo. February 2011, 2 (1): 3. PMC 3038971可免费查阅. PMID 21291545. doi:10.1186/2041-9139-2-3. 
  6. ^ Bridgham JT, Eick GN, Larroux C, Deshpande K, Harms MJ, Gauthier ME, Ortlund EA, Degnan BM, Thornton JW. Protein evolution by molecular tinkering: diversification of the nuclear receptor superfamily from a ligand-dependent ancestor. PLoS Biology. October 2010, 8 (10): e1000497. PMC 2950128可免费查阅. PMID 20957188. doi:10.1371/journal.pbio.1000497. 
  7. ^ Sluder AE, Maina CV. Nuclear receptors in nematodes: themes and variations. Trends in Genetics. April 2001, 17 (4): 206–13. PMID 11275326. doi:10.1016/S0168-9525(01)02242-9. 
  8. ^ Cheatle Jarvela, Alys M.; Pick, Leslie. The Function and Evolution of Nuclear Receptors in Insect Embryonic Development 125: 39–70. 2017. ISSN 0070-2153. doi:10.1016/bs.ctdb.2017.01.003. 
  9. ^ Schaaf, Marcel J M. Nuclear receptor research in zebrafish. Journal of Molecular Endocrinology. 2017, 59 (1): R65–R76. ISSN 0952-5041. doi:10.1530/JME-17-0031. 
  10. ^ Zhang Z, Burch PE, Cooney AJ, Lanz RB, Pereira FA, Wu J, Gibbs RA, Weinstock G, Wheeler DA. Genomic analysis of the nuclear receptor family: new insights into structure, regulation, and evolution from the rat genome. Genome Research. April 2004, 14 (4): 580–90. PMC 383302可免费查阅. PMID 15059999. doi:10.1101/gr.2160004. 
  11. ^ 引用错误:没有为名为Overington_2006的参考文献提供内容
  12. ^ 引用错误:没有为名为Benoit_2006的参考文献提供内容
  13. ^ 引用错误:没有为名为Mohan_2003的参考文献提供内容