Семейство стероидных рецепторов
В базальных условиях стероидные рецепторы (ГлР, МР, АР и ПР) представляют собой цитоплазматические многомерные комплексы с белками теплового шока (БТШ) 90, 70 и 56. ЭР, хотя также связаны с БТШ, локализованы главным образом в клеточном ядре. При взаимодействии со стероидными лигандами рецепторы отсоединяются от БТШ, что освобождает ранее замаскированный сигнал ядерной транслокации и инициирует транспорт рецептора в ядро, где он взаимодействует с гормон-чуствительным элементом (ГЧЭ).
Все гены этого семейства клонированы и секве- нированы, а для многих их продуктов известна кристаллографическая структура. Каждый из таких рецепторов содержит N-концевой домен той или иной длины, в определенной степени гомологичный соответствующим доменам других членов данного семейства. По крайней мере, в некоторых рецепторах этот участок, называемый AF1, обладает трансактиваторной функцией, обеспечивающей усиление транскрипции генов. Значительные различия в длине N-концевых доменов разных рецепторов свидетельствуют о возможном своеобразии механизмов регуляции ими процессов транскрипции.
Схематическое строение типичной молекулы стероидного рецептора. Отдельно обозначены N-концевой (NH2), ДНК-связывающий (ДСД) и лиганд-связывающий (ЛСД) домены. Под каждым из них указана его функциональная активность, выясненная в мутагенетических исследованиях
Судя по кристаллографической структуре ДНК-связывающей области ГлР, именно аминокислотная последовательность между первым и вторым цинковым пальцем (распознающая спираль) ответственна за специфические контакты рецептора с ДНК. Второй цинковый палец стабилизирует эти контакты, увеличивая тем самым сродство рецептора к ДНК. ДНК-связывающая область содержит также остатки аминокислот, участвующих в димеризации мономеров рецепторов, расположенных на соседних участках распознаваемого элемента ДНК. За основной областью следует С-концевой домен рецепторного белка. Он отвечает за связывание лиганда, димеризацию или гетеродимеризацию рецепторов и их взаимодействие с белками теплового шока. Его субдомен (называемый AF2) обладает и лигад-зависимой трансактиваторной функцией. Интересно, что в отдельных случаях стероидные рецепторы могут активироваться не их лигандами. Так, дофамин активирует прогестероновый рецептор и усиливает его влияние на транскрипцию, вероятно, посредством фосфорилирования, которое меняет конформацию ПР так же, как взаимодействие последнего с прогестероном.
ДНК-связывающие области этих рецепторов контактируют с классическими ГЧЭ. Все рецепторы одного субсемейства обладают высоким сродством к одному и тому же распознаваемому элементу. Таким образом, специфичность действия гормона может зависеть либо от последовательностей ДНК, лежащих вне распознаваемого элемента, либо от других, нерецепторных ДНК-белковыхвзаимодействий в непосредственной близости от этого элемента. Интересно, что ГлР, как и некоторые другие ЯР (например, ЭР), могут связываться с последовательностями ДНК, лишенными классических ГЧЭ. Обнаруженные вначале в промоторе гена пролиферина у мышей, эти составные элементы ассоциированы с гетерологичными комплексами, содержащими ГлР, равно как и с компонентами комплекса факторов транскрипции АБ-1 (т.е. с -jun и с-fos). Они обладают уникальной регуляторной активностью в отношении смежно расположенных промоторов. Один из таких составных элементов, например, с высокой специфичностью опосредует транскрипционные эффекты в зависимости от того, входит ли в комплекс ГлР или МР.
Схема строения двух цинковых пальцев с включенным ионом цинка, формирующих ДНК-связывающий глюкокортикоид- ного рецептора (аминокислоты пронумерованы в соответствии с их положением в полной молекуле рецептора). Затемнены две альфа-спиральные структуры, ориентированные в рецепторной молекуле перпендикулярно друг другу. Первая из них (распознающая спираль) контактирует с основаниями главной бороздки ДНК. Жирные стрелки указывают на аминокислоты, контактирующие со специфическими основаниями глюкокортикоид-чувствительного элемента (ГлЧЭ), а тонкие — на аминокислоты, определяющие специфичность взаимодействия с ГлЧЭ; избирательные замены в этих позициях могут придавать рецепторам специфичность по отношению к другим чувствительным элементам. Точками помечены аминокислоты, образующие специфические контакты с фосфатным скелетом ЁНК.
Элементы ДНК, распознаваемые основными классами ядерных гормональных рецепторов