H10.6 Hoe werken kernreceptoren?

Question 1

Wat zijn kernreceptoren?

Answer 1

Eiwitten die zich in de kern bevinden
Het zijn in feite ligand afhankelijke transcriptiefactoren
Ligand binding leidt tot conformatieverandering

Question 2

Familie kernreceptoren

Answer 2

Homodimeer
Heterodimeer
Monomeer

Question 3

Functionele domeinen van kernreceptoren

Answer 3

Hormoon bindend domein: zorgt voor specificiteit

Kernlokalisatie domein: zorgt dat de receptor naar de kern wordt getransporteerd

DNA bindend domein

Dimerisatie domein

Transactivatie domein

Co-activator bindingsdomein/ Co-repressor bindingsdomein

Question 4

Hormoon bindend domein (ligand bindend domein)

Answer 4

• Hormoon-specifiek met hoge affiniteit.
• Ds structuur is dynamisch, bij binding vindt conformatieverandering plaats.
• De binding pocket bestaat uit specifieke aminozuren.
  Het is een kooi van 12 alphahelices die het ligand grijpen bij binding.
• Helix 12 speelt een belanhgrijke rol: bij binding met een ligand klapt deze om. Een antagonist zorgt ervoor dat helix 12 niet kan omklappen waardoor de receptor inactief blijft.

Question 5

DNA bindend domein

Answer 5

• Receptor-specifiek en hoge affiniteit voor DNA
• Structuur is dynamisch, kan conformatieveranderingen ondergaan
• DNA herkenning door 3 aminozuren van de receptor
• 3D structuur: 3 alpha-helices met 2 Zn clusters
• Bestaat uit ongeveer 70 aminozuren, veel Arg en Lys
• Kan dimeren vormen

Question 6

Hormoonrespons element (HRE)

Answer 6

• Korte sequentie in/nabij promoter regio (‘5 van transcriptie start site (TSS) en bindt specifieke transcriptie factoren)
• Meestal 2 korte herhaalde DNA sequenties (concensus, repeats van 6 bp), gescheiden door variabele sequentie van 3 bp. De concensus sequentie is receptor afhankelijk

Question 7

HRE van steroïdhormonen

Answer 7

Steroïdhormonen werken als homodimeer. De DNA volgorde is daarom ook tegenovergesteld: forward en reverse (palindrome DNA volgorde)

Question 8

HRE van heterodimeren

Answer 8

Basepaarvolgordes zijn directe repeats

Question 9

HRE van monomeren

Answer 9

Binden aan de helft van een hormoon respons element (halfsite HREs) en herhalen dus niet

Question 10

kernreceptor van cortisol

Answer 10

• Cortisol kan de cel in diffunderen
• In het cytoplasma bevindt zich de inactieve glucocorticoïdreceptor
• Als cortisol bindt aan de receptor wordt deze actief en gaat de receptor naar de kern
• In de kern dimeriseert het en bindt het aan DNA (aan HRE)
• Wanneer de receptor aan het DNA bindt worden extra eiwitten gerekruteerd: co-activatoren

Question 11

Criteria waaraan coactivatoren moeten voldoen

Answer 11

• Interactie met de ligand-gebonden receptor
• Versterken van de activatorfunctie van de receptor
• Intrinstiek vermogen om transcriptie te activeren
• Dissociatie van receptor na dissociatie van het hormoon

Question 12

Kernreceptor van Schildklierhormoon

Answer 12

• Schildklierhormoon moet de cel in getransporteerd worden middels een membraan transporter.
• Het receptorcomplex is al aanwezig in de kern en zit al aan het DNA vast maar in een inactieve staat
• T3R kan als monomeer, homo-dimeer en hetero-imeer werken
• Het receptorcomplex is gebonden aan co-repressors
• Bij binding van T3 ontstaat er een conformatieverandering waardoor de co-repressor loslaat en de co-activator bindt en dit leidt tot transcriptieproces.

Question 13

Criteria waaraan co-repressors moeten voldoen

Answer 13

• Interactie met de onbezette receptor
• Versterken van de repressor functie van de receptor
• Intrinsiek vermogen om transcriptie te onderdrukken
• Dissociatie van de receptor na binding hormoon

Question 14

Diversiteit in functies van schildklierhormoon: hoe komt het dat schildklierhormoon in verschillende weefsels een ander effect heeft?

Answer 14

Schildklierhormoon heeft een verschillend effect in de cel en in verschillende weefsels. Dit komt doordat er verschillende schildklierreceptoren bestaan: TRalfa1/2 en TRbeta1/2. Deze receptoren hebben effecten op verschillende chromosomen. TRalfa bevindt zich op chromosoom 17 en komt tot expressie in het hart, brein en de lever. TRbeta op chromosoom 3 en momt tot expressie in de lever, vet, hypofyse en hypothalamus.

Question 15

Verschillende manieren om diversiteit in T3 werking te bereiken

Answer 15

• Weefsel-specifieke expressie van TRalfa en TRbeta
• Variabele heterodimerisatie met RXRalfa, RXRbeta en RXRgamma.
• Interactie van TRE met een monomeer, dimeer of heterodimeer
• Variabele samenstelling van het coactivator complex
• Bijdrage andere weefselspecifieke transcriptiefactoren

Question 16

Agonist- antagonist- inverse agonist bij kernreceptoren

Answer 16

Agonist:
- Activatie transcriptie
- Conformatie verandering van de receptor ten gunste van coactivator binding

Antagonist:
- Geen effect op transcriptie
- Blokkeert effect van agonist door competitieve binding
- Conformatie verandering van receptor ten gunste van corepressor binding

Inverse agonist
- Remt basale of constitieve activiteit van kernreceptor

Question 17

Selectieve receptor modulators

Answer 17

Agonist werking in sommige weefsels en antagonist werking in andere weefsels.
Conformatie verandering van receptor, een balans tussen agonsime en antagonisme werking. Richting balans is afhankelijk van concentratie coactivatoren en corepressors.