Изоформы ядерных рецепторов и их функциональное значение

Июль 28, 2022

Главная
Медицина
Изоформы ядерных рецепторов и их функциональное значение

Содержание

3. Сравнение С-концевых лигандсвязывающих доменов канонических вариантов ядерных рецепторов и форм их альтернативного сплайсинга по наличию 12-й
4. Возможные механизмы доминант-негативной активности альтернативного варианта рецептора с измененной С-концевой последовательностью Сплайсинговый вариант лигандсвязывающего домена Коактиватор
5. A/B DBD LBD 66 кДа 46 кДа ядро плазматическая мембрана пальмитат Сплайсинговый вариант рецептора альфа эстрогенов
6. Фосфорилирование как способ регуляции активности ядерных рецепторов
7. Фосфорилирование как способ регуляции активности ЯР Фосфорилирование а/к остатков в домена А/В Конститутивное фосфорилирование Зависимое от
8. Влияние фосфорилирования N-конца PPARγ на его сумоилирование оЛНП – окисленные липопротеиды низкой плотности; Фосфорилирование как способ
9. Терминация рецепторного цикла
10. Терминация рецепторного цикла Лиганд ускоряет деградацию собственного рецептора: Свободный эстрогенный рецептор: Т1/2=5 дней Комплекс эстрогенного рецептора
11. Пример влияния сумоилирования Индуцируемое лигандом сумоилирование C-конца PPARγ не влияет на трансактивационную функцию PPARγ (А) Индуцируемое
12. Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами
13. Варианты активирующего первичного геномного действия половых стероидов Транскрипционные факторы SP1 и AP-1 могут опосредовать взаимодействие ядерных
14. Негативные гормончувствительные элементы (nRE) ОСОБЕННОСТИ nRE: 1. Отличаются от позитивных гормончувствительных элементов (pRE) по последовательностям нуклеотидов,
15. Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (перекрытие с сайтом связывания транскрипционного фактора SP1)
16. Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (аллостерическое измерение конформации NR – рекрутирование корепрессора) Негативный гормончувствительный элемент (nHRE)
17. гОбратные агонисты стимулируют рекрутирование рецептором корепрессора вместо коактиватора Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (Действие обратных агонистов)
18. Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (аллостерическое измерение конформации NR- изменение конформации коактиватора)
19. Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (Транс-репрессия – конкуренция NR за коактиватор)
20. Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (Транс-репрессия – корепрессорное действие NR)
21. Патологии, связанные с мутациями ядерных рецепторов
22. Мутации ядерных рецепторов на примере андрогенного рецептора (АР) Полиморфизм АР с изменением количества триплетных повторов (CAG)n
23. Мутация, ведущая к дисфункции андрогенного рецептора Мутация андрогенсвязывающего кармана андрогенного рецептора Появление способности неактивных андрогенов и
24. Рецептор 1,25(OH)2-D3 (VDR) 1 424 ДНК Лиганд Нарушения, связанные с мутациями ядерных рецепторов Большинство мутаций (замены
25. Рецепторы арильных углеводородов
26. Поллютант агонист 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (а), Растительный антагонист кампферол (б), Эндогенные агонисты: метаболиты триптофана - 3-индоксилсульфат, или индикан
27. Структура рецептора арильных углеводородов (AhR) AhR функционирует сходно с ядерными рецепторами, хотя структурно с ними не
28. Роль комплексирования рецептора арильных углеводородов с белками теплового шока В цитоплазме гетеродимеры: Неактивный AhR+ димер белка
29. XRE мРНК CYP1A1 AhRR и др. Hsp90 XAP2 AhR лиганд Метаболизм ксенобиотиков AhRR Arnt ядро цитоплазма
30. Участие AhR в активации канцерогенов Бензо[a]пирен – компонент табачного дыма, выхлопных газов
31. AhR и репродуктивная функция Активация AhR ведет к ускоренной инактивации половых гормонов за счет индукции метаболизирующих
32. Сенсор электрофильных ксенобиотиков и окислительного стресса белок Keap1
33. Сенсор электрофильных ксенобиотиков и окислительного стресса Keap1 в регуляции убиквитинилирования транскрипционного фактора Nrf2
34. 624 повторы Kelch (связывание актина и Nrf2) NES (удаление Nrf2 из ядра) Линкер (связывание убиквитинлигазы Cul3)
35. Мембранные рецепторы группы Notch, активируемые зависимым от лиганда протеолизом Контактный способ передачи сигнала
36. Лиганды рецептора Notch Интегральные трансмембранные белки с одним трансмембранным доменом: Delta-like-1, Delta-like-3, Delta-like-4, Jagged-1, Jagged-2 Основной
37. Принцип работы рецепторов Notch Взаимодействие с лигандом, заякоренным на соседней клетке Двухступечатое протеолитическое отщепление внутриклеточного домена
38. Семейство рецепторов Notch Гетеродимеры: Внеклеточная лигандсвязывающая субъединица и трансмембранная субъединица связаны дисульфидными связями После связывания с
39. Внутриклеточный домен Notch (NIC) индуцирует вытеснение корепрессорного белкового комплекса из связи с транскрипционным фактором CBF и
41. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Сравнение С-концевых лигандсвязывающих доменов
канонических вариантов ядерных рецепторов и форм их

альтернативного сплайсинга по наличию 12-й альфа-спирали

Слайд 4

Возможные механизмы доминант-негативной активности альтернативного варианта рецептора с измененной С-концевой последовательностью
Сплайсинговый

вариант лигандсвязывающего домена

Коактиватор

RXR или другой партнер по димеризации

Ядерный рецептор

Доминант-негативное действие сплайсингового варианта лигандсвязывающего домена

Действие ядерного рецептора в отсуствие альтернативного варианта

Слайд 5

A/B
DBD
LBD
66 кДа
46 кДа
ядро
плазматическая мембрана
пальмитат
Сплайсинговый вариант рецептора альфа эстрогенов может опосредовать быстрые

негеномные эффекты эстрогенов

MNAR

c-Src

p85

Shc

Ras

[Grb2, Sos]

Raf

MEK

ERK

PI3K

Akt

JUN

[PDK]

eNOS

вазодилятация

пролиферация эндотелия

Сплайсинговый вариант рецептора альфа эстрогенов (ERα 46 kDa)

Слайд 6

Фосфорилирование как способ регуляции активности ядерных рецепторов

Слайд 7

Фосфорилирование как способ регуляции активности ЯР
Фосфорилирование а/к остатков в домена А/В
Конститутивное

фосфорилирование
Зависимое от лиганда фосфорилирование
Результаты фосфорилирования ЯР:
Появление негативной транскрипционной ак-ти (ГлР)
Появление позитивной транскрипционной ак-ти (ЕР)
Направление на деградацию
Пример: EGF → MAPK→ фосфорилирование ER→эстрогеноподобное действие EGF в опухолях молочной железы

Слайд 8

Влияние фосфорилирования N-конца PPARγ на его сумоилирование
оЛНП – окисленные липопротеиды низкой

плотности;

Фосфорилирование как способ регуляции активности ЯР

Слайд 9

Терминация рецепторного цикла

Слайд 10

Терминация рецепторного цикла
Лиганд ускоряет деградацию собственного рецептора:
Свободный эстрогенный рецептор: Т1/2=5 дней
Комплекс

эстрогенного рецептора с эстрадиолом: Т ½=3-4 часа
Деградация с участием убиквитина, сумоилирование

Слайд 11

Пример влияния сумоилирования
Индуцируемое лигандом сумоилирование C-конца PPARγ не влияет на трансактивационную

функцию PPARγ (А)

Индуцируемое лигандом сумоилирование C-конца PPARγ индуцирует его трансрепрессорную функцию (Б) в отношении NF-kB

HDAC – гистондеацетилаза; NCoR – корепрессор ядерных рецепторов; NF-κB – ядерный фактор kB.

Слайд 12

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами

Слайд 13

Варианты активирующего первичного геномного действия половых стероидов
Транскрипционные факторы SP1 и AP-1

могут опосредовать взаимодействие ядерных рецепторов с ГЧЭ ДНК

Слайд 14

Негативные гормончувствительные элементы (nRE)
ОСОБЕННОСТИ nRE:
1. Отличаются от позитивных гормончувствительных элементов (pRE)

по последовательностям нуклеотидов, их количеству и ориентации полусайтов
2. Часто перекрываются с сайтами связывания других транскрипционных факторов (например, SP1), оказывающими стимулирующее действие на транскрипцию

Слайд 15

Негативная регуляция транскрипции
ядерными рецепторами
(перекрытие с сайтом связывания транскрипционного фактора

SP1)

Слайд 16

Негативная регуляция транскрипции
ядерными рецепторами
(аллостерическое измерение конформации NR – рекрутирование

корепрессора)

Негативный гормончувствительный элемент (nHRE) служит аллостерическим регулятором конформации NR, которая обеспечивает рекрутирование корепрессора вместо коактиватора

Слайд 17

гОбратные агонисты стимулируют рекрутирование рецептором корепрессора вместо коактиватора
Негативная регуляция транскрипции
ядерными

рецепторами
(Действие обратных агонистов)

Слайд 18

Негативная регуляция транскрипции
ядерными рецепторами
(аллостерическое измерение конформации NR-
изменение конформации коактиватора)

Слайд 19

Негативная регуляция транскрипции
ядерными рецепторами
(Транс-репрессия –
конкуренция NR за коактиватор)

Слайд 20

Негативная регуляция транскрипции
ядерными рецепторами
(Транс-репрессия –
корепрессорное действие NR)

Слайд 21

Патологии, связанные с мутациями ядерных рецепторов

Слайд 22

Мутации ядерных рецепторов на примере андрогенного рецептора (АР)
Полиморфизм АР с изменением

количества триплетных повторов (CAG)n в регуляторной области гена АР (обратная корреляция между числом повторов и функцией АР):
- 9-36 повторов - норма,
Меньше 9 повторов – рак простаты или гиперандрогения у женщин
Больше 40 повторов – пониженная вирилизация, нарушения сперматогенеза, мужское бесплодие, нейродегенеративные заболевания
Инактивирующие мутации АР – синдром полной или частичной нечувствительности к андрогенам (синдром тестикулярной феминизации , мужской псевдогермафродитизм)
Активирующие мутации АР – рак репродуктивных органов

Слайд 23

Мутация, ведущая к дисфункции андрогенного рецептора
Мутация андрогенсвязывающего кармана андрогенного рецептора
Появление способности

неактивных андрогенов и прогестерона опосредовать активацию рецептора

Прогрессия карциномы простаты

Слайд 24

Рецептор 1,25(OH)2-D3 (VDR)
1
424
ДНК
Лиганд
Нарушения, связанные с мутациями ядерных рецепторов
Большинство мутаций (замены аминокислот,

стоп-кодоны, нарушение сплайсинга) являются рецессивными, т.е. проявляются только у гомозигот.

Мутации

Наследственный зависимый от витамина D рахит типа II (VDDR-II)

Облысение

Мутации, нарушающие связывание VDR с ДНК и RXR, или отсутствие VDR

Мутации, нарушающие связывание VDR с лигандом, коактиватором

Не работает:
трансрепрессорная функция VDR

Не работает:
зависимая от витамина D3 трансактиваторная функция VDR

Слайд 25

Рецепторы арильных углеводородов

Слайд 26

Поллютант агонист 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-диоксин (а),
Растительный антагонист кампферол (б),
Эндогенные агонисты:
метаболиты триптофана

- 3-индоксилсульфат, или индикан (в)
и кинуреновая кислота (г)

Лиганды рецептора арильных углеводородов

Слайд 27

Структура рецептора арильных углеводородов (AhR)
AhR функционирует сходно с ядерными рецепторами, хотя

структурно с ними не связан

ДСД – ДНК-связывающий домен: bHLH – основной мотив
спираль-петля-спираль
ЛСД – лигандсвязывающий домен;
ТАД – трансактиваторный домен;
NLS-сигнал ядерной локализации; NES – сигнал экспорта из ядра

XAP-2 иммунофилин-подобный белок

bHLH – основной мотив
спираль-петля-спираль

Слайд 28

Роль комплексирования рецептора арильных углеводородов с белками теплового шока
В цитоплазме гетеродимеры:

Неактивный AhR+
димер белка теплового шока (Hsp90)+ иммунофиллинподобный белок ХАР2+
кошаперон р23
Роль hsp90:
Комплексирование с гормонсвязывающим доменом
Поддержание и усиление аффинности гормонсвязывающего кармана к гормону
Блокирование ДНК-связывающего домена в отсутствие гормона
Транспорт вновь синтезированных рецепторов к ядру

Слайд 29

XRE
мРНК
CYP1A1
AhRR и др.
Hsp90
XAP2
AhR
лиганд
Метаболизм ксенобиотиков
AhRR
Arnt
ядро
цитоплазма
1
2
Система проведения сигнала рецептора арильных углеводородов (AhR)

и его ауторегуляции.
1 и 2 – этапы репрессорного действия AhRR.
XAP-2 = HBV X-associated protein 2 (иммунофилин-подобный белок); Hsp90 – белок теплового шока 90; AhRR – репрессор AhR; XRE – ксенобиотикчувствительный элемент

Фаза детоксикации 1:
Цитохромы P450 (гидроксилирование субстратов) флавиновые монооксигеназы (окисление гетероатомов N, S) аминооксидазы гидролазы

Фаза детоксикации 2:
Ариламин-N-ацетилтрансфераза
УДФ-глюкуронил-трансферазы сульфотрансферазы г
лутатион-S-трансферазы
O-, S-, N-метилтрансферазы

GCGTG

Arnt – ядерный переносчик AhR (HIF1β)

AhRR – репрессор AhR

XAP-2 иммунофилин-подобный белок

XRE

Ксенобиотикчувстви-тельный элемент

Слайд 30

Участие AhR в активации канцерогенов
Бензо[a]пирен – компонент табачного дыма, выхлопных газов

Слайд 31

AhR и репродуктивная функция
Активация AhR ведет к ускоренной инактивации половых гормонов

за счет индукции метаболизирующих ферментов
Некоторые лиганды AhR могут быть агонистами/антагонистами Э-Рц и А-Рц
AhR и Arnt могут служить корегуляторами Э-Рц и А-Рц и стимулировать их убиквитинилирование
Перекрытие эстрогенчувствительных и ксенобиотикчувствительных элементов ДНК → конкуренция ER и AhR за ДНК
Полиморфизм Pro185Ala в AhRR → недостаточность маскулинизации, предрасположенность к олиго- и азооспермии

Слайд 32

Сенсор электрофильных ксенобиотиков и окислительного стресса белок Keap1

Слайд 33

Сенсор электрофильных ксенобиотиков и окислительного стресса Keap1 в регуляции убиквитинилирования транскрипционного

фактора Nrf2

Слайд 34

624
повторы Kelch (связывание актина и Nrf2)
NES (удаление Nrf2 из ядра)
Линкер (связывание

убиквитинлигазы Cul3)

BTB\POZ (гомодимеризация)

Keap1

протеасома

Keap1

ксенобиотик
окислитель

Доменная организация Keap1 (а)
и регуляция убиквитинилирования транскрипционного фактора Nrf2 (б)

ARE

мРНК антиоксидантов,
мРНК белков 2-й фазы детоксикации

актин

ARE:

ATGACTCAGCA

Ub – убиквитин

ARE антиоксидантчувствительный элемент

Cul3 - убиквитинлигаза

Слайд 35

Мембранные рецепторы группы Notch, активируемые зависимым от лиганда протеолизом
Контактный способ

передачи сигнала

Слайд 36

Лиганды рецептора Notch
Интегральные трансмембранные белки с одним трансмембранным доменом:
Delta-like-1, Delta-like-3, Delta-like-4,

Jagged-1, Jagged-2
Основной эффект:
Регуляция судьбы клетки – стимуляция пролиферации предшественников, торможение дифференцировки

Недоразвитие поджелудочной железы (ускоренная дифференцировка клеток-предшественников)

Слайд 37

Принцип работы рецепторов Notch
Взаимодействие с лигандом, заякоренным на соседней клетке
Двухступечатое протеолитическое

отщепление внутриклеточного домена рецептора

Поступление внутриклеточного домена в ядро

Действие внутриклеточного домена как корегулятора транскрипционных факторов

Дифференцировка (чаще ингибирование), пролиферация, апоптоз, органогенез

Лигандсвязывающая субъединица вместе с лигандом с помощью эндоцитоза поступает в клетку-донор лиганда

Слайд 38

Семейство рецепторов Notch
Гетеродимеры:
Внеклеточная лигандсвязывающая субъединица и трансмембранная субъединица связаны дисульфидными связями

После связывания с лигандом последовательное отщепление протеазой ADAM основной части внеклеточнгого домена , затем γ-секретазой с отделением внутриклеточного домена , поступлением его в ядро и взаимодействием с ДНК-связывающими белками

Слайд 39

Внутриклеточный домен Notch (NIC) индуцирует вытеснение корепрессорного белкового комплекса из связи

с транскрипционным фактором CBF и рекрутирование коактиваторного белкового комплекса, что обеспечивает инициацию транскрипции

CBF-1 – промоторсвязывающий фактор 1 (конститутивный транскрипционный фактор)

Изоформы ядерных рецепторов и их функциональное значение

Содержание

Сравнение С-концевых лигандсвязывающих доменов канонических вариантов ядерных рецепторов и форм их

Возможные механизмы доминант-негативной активности альтернативного варианта рецептора с измененной С-концевой последовательностьюСплайсинговый

A/BDBDLBD66 кДа46 кДаядроплазматическая мембранапальмитатСплайсинговый вариант рецептора альфа эстрогенов может опосредовать быстрые

Фосфорилирование как способ регуляции активности ядерных рецепторов

Фосфорилирование как способ регуляции активности ЯРФосфорилирование а/к остатков в домена А/ВКонститутивное

Влияние фосфорилирования N-конца PPARγ на его сумоилированиеоЛНП – окисленные липопротеиды низкой

Терминация рецепторного цикла

Терминация рецепторного циклаЛиганд ускоряет деградацию собственного рецептора:Свободный эстрогенный рецептор: Т1/2=5 днейКомплекс

Пример влияния сумоилированияИндуцируемое лигандом сумоилирование C-конца PPARγ не влияет на трансактивационную

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами

Варианты активирующего первичного геномного действия половых стероидовТранскрипционные факторы SP1 и AP-1

Негативные гормончувствительные элементы (nRE)ОСОБЕННОСТИ nRE:1. Отличаются от позитивных гормончувствительных элементов (pRE)

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (перекрытие с сайтом связывания транскрипционного фактора

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (аллостерическое измерение конформации NR – рекрутирование

гОбратные агонисты стимулируют рекрутирование рецептором корепрессора вместо коактиватораНегативная регуляция транскрипции ядерными

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами (аллостерическое измерение конформации NR-изменение конформации коактиватора)

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами(Транс-репрессия – конкуренция NR за коактиватор)

Негативная регуляция транскрипции ядерными рецепторами(Транс-репрессия –корепрессорное действие NR)

Патологии, связанные с мутациями ядерных рецепторов

Мутации ядерных рецепторов на примере андрогенного рецептора (АР)Полиморфизм АР с изменением

Мутация, ведущая к дисфункции андрогенного рецептораМутация андрогенсвязывающего кармана андрогенного рецептораПоявление способности

Рецептор 1,25(OH)2-D3 (VDR)1424ДНКЛигандНарушения, связанные с мутациями ядерных рецепторовБольшинство мутаций (замены аминокислот,