Kernrezeptoren (auch: nukleäre Rezeptoren (NR) oder ligandenaktivierte Transkriptionsfaktoren) sind spezielle Proteine, die im Zellkern von mehrzelligen Tieren vorkommen. Es handelt sich um Transkriptionsfaktoren, die erst durch die Bindung eines Liganden (meist Hormone) in der Lage sind, an DNA zu binden und die Transkription eines oder mehrerer Gene zu unterdrücken oder in Gang zu bringen. Kernrezeptoren sind das Ziel von Hormonen, deren Signal sie umsetzen, indem sie die Produktion bestimmter Proteine beeinflussen. Die Funktion als Transkriptionsfaktor kann nach der Bindung des Liganden durch weitere Bindungspartner modifiziert werden. Beim Menschen sind gerade 48 Kernrezeptoren bekannt,[1] jedoch ist nur bei einem Bruchteil von ihnen der Ligand identifiziert.[2][3]
Die nukleären Rezeptoren können entweder nach ihrem Wirkmechanismus oder nach ihrem Liganden eingeteilt werden. Da sich die phylogenetische Abstammung sowohl in der Aminosäuresequenz als auch im Wirkmechanismus wiederfindet, hat sich die folgende Einteilung etabliert.
Beim Wirkmechanismus wird unterschieden, ob sich der NR beim Zeitpunkt der Bindung des Liganden im Zytosol oder bereits im Zellkern, gebunden an DNA befindet, oder ob die DNA-Bindung als Monomer oder Dimer erfolgt.[3]
- Die klassischen Steroidrezeptoren (Typ 1) wie der Androgenrezeptor befinden sich im inaktiven Zustand an Hitzeschockproteine gebunden im Zytoplasma. Nach Bindung ihres Liganden wird das Hitzeschockprotein abgetrennt, der Rezeptor transloziert in den Zellkern und bindet als Dimer an die DNA, die immer eine palindromische Erkennungssequenz aufweist.
- Die Kernrezeptoren der Typen 2 und 4 befinden sich bei der Ligandenbindung bereits im Zellkern. Sie alle haben ein Zinkfinger-Strukturmotiv, das an die DNA-Basensequenz AGGTCA bindet. Dazu gehören:
- Thyroidhormonrezeptor-ähnliche Rezeptoren wie Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren oder Vitamin-D-Rezeptor
- Retinoid-X-Rezeptor-ähnliche Rezeptoren
- NGF1-b-ähnlich
- SF1-ähnlich
- GCNF-ähnlich und andere
Klassifizierung
BearbeitenDas folgende ist eine Klassifizierung von Kernrezeptoren nach Homologie:[4][5]
Unterfamilie 1: Thyroidhormonrezeptor-ähnliche
Bearbeiten- Gruppe A: Thyroidhormonrezeptor (Schilddrüsenhormone)
- Gruppe B: Retinsäurenrezeptor (Vitamin A und verwandte Verbindungen)
- Gruppe C: Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren (Fettsäuren, prostaglandins)
- Gruppe D: Rev-ErbA (heme)
- Gruppe F: RAR-related Waise Rezeptoren (cholesterol, ATRA)
- Gruppe H: Leber X Rezeptoren-ähnliche (oxysterol)
- Gruppe I: Vitamin D Rezeptoren-ähnliche
- 1: Vitamin D Rezeptoren (VDR; NR1I1, VDR) (Vitamin D)
- 2: Pregnan-X-Rezeptoren (PXR; NR1I2) (Xenobiotikum)
- 3: Constitutive androstane Rezeptoren (CAR; NR1I3) (androstane)
Unterfamilie 2: Retinoid X Rezeptoren-ähnliche
Bearbeiten- Gruppe A: Hepatocyte Kernfaktor-4 (HNF4) (Fettsäuren)
- Gruppe B: Retinoid X Rezeptoren (RXRα) (retinoids)
- Gruppe C: Testicular Rezeptoren
- Gruppe E: TLX/PNR
- Gruppe F: COUP/EAR
Unterfamilie 3: Estrogenrezeptor-ähnliche
Bearbeiten- Gruppe A: Estrogenrezeptor (Sexualhormone: Estrogene)
- Gruppe B: Estrogen-verbunden Rezeptoren
- Gruppe C: 3-Ketosteroid Rezeptorens
- 1: Glucocorticoidrezeptoren (GR; NR3C1) (Cortisol)
- 2: Mineralocorticoidrezeptoren (MR; NR3C2) (Aldosterone)
- 3: Progesteronerezeptoren (PR; NR3C3, PGR) (Sexualhormone: Progesterone)
- 4: Androgenrezeptor (AR; NR3C4, AR) (Sexualhormone: Testosterone)
Unterfamilie 4: Nervenwachstumsfaktor IB-ähnliche
Bearbeiten- Gruppe A: NGFIB/NURR1/NOR1
Unterfamilie 5: Steroidogenic-faktor-ähnliche
Bearbeiten- Gruppe A: SF1/LRH1
- 1: Steroidogenic faktor 1 (SF1; NR5A1) (phospholipide)
- 2: Leber-Rezeptor homolog-1 (LRH-1; NR5A2)
Unterfamilie 6: Germ Cell Kernfaktor-ähnliche
BearbeitenUnterfamilie 0: Verschiedenes
BearbeitenLiteratur
Bearbeiten- Bernhard Kleine: Hormone und Hormonsystem. Springer, Berlin 2010, ISBN 978-3-642-00901-3.
Weblinks
Bearbeiten- Vincent Laudet: The IUPHAR Compendium of the Pharmacology and Classification of the Nuclear Receptor Superfamily 2006E (Nuclear Receptor Compendium). The International Union of Basic and Clinical Pharmacology, 2006, abgerufen am 8. April 2010.
- Nuclear Receptor Resource. Jack Vanden Heuvel, abgerufen am 8. April 2010.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ 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. In: Genome Research. 14. Jahrgang, Nr. 4, April 2004, S. 580–90, doi:10.1101/gr.2160004, PMID 15059999, PMC 383302 (freier Volltext).
- ↑ GO-Terminus ligand-dependent nuclear receptor activity.
- ↑ a b Detlev Ganten, Klaus Ruckpaul: Molekularmedizinische Grundlagen von Endokrinopathien. Springer, Berlin 2001, ISBN 3-540-67788-7, S. 7 ff.
- ↑ Nuclear Receptors Nomenclature Committee: A unified nomenclature system for the nuclear receptor superfamily. In: Cell. 97. Jahrgang, Nr. 2, 1999, S. 161–3, doi:10.1016/S0092-8674(00)80726-6, PMID 10219237.
- ↑ Laudet V: Evolution of the nuclear receptor superfamily: early diversification from an ancestral orphan receptor. In: J. Mol. Endocrinol. 19. Jahrgang, Nr. 3, 1997, S. 207–26, doi:10.1677/jme.0.0190207, PMID 9460643.