Récepteur nucléaire

Définition

Un récepteur nucléaire est une protéine qui possède un site de liaison à une hormone et un site de liaison à l'ADN. Les récepteurs nucléaires, des facteurs de transcription, ont la capacité de se lier directement à l'ADN et de réguler l'expression de gènes spécifiques. Ces protéines présentes à l'intérieur des cellules sont chargées de détecter la présence d'hormones stéroïdes et thyroïdiennes, en plus d'une série d'autres molécules.

Des récepteurs nucléaires :

La répression des gènes actifs de la réponse inflammatoire dans les astrocytes et la microglie par le récepteur nucléaire lié 1 (Nurr1). La signalisation inflammatoire conduit à l'induction de l'expression de NuRR1, à la sumoylation de Nurr1 en utilisant PIAS4 comme ligase E3 et à la phosphorylation dépendante de GSK3 de p65. Nurr1 se lie à p65 phosphorylé et recrute le complexe CoREST contenant "également LSD1, G9a et HDAC1", qui dépend de la phosphorylation de Nurr1 par NLK. Le complexe CoREST élimine activement p65 du promoteur et restaure un état réprimé.

Explications

Le récepteur nucléaire (récepteur du noyau cellulaire) est défini comme une classe de protéines qui se trouvent à l'intérieur des cellules et qui, agissant comme un récepteur, assurent la médiation, après la liaison avec le ligand, des réponses spécifiques au sein de la cellule. Les récepteurs nucléaires médient leur réponse après la liaison au ligand, composé de molécules à base de stéroïdes, d'hormones thyroïdiennes et de quelques autres types de ligands, tels que certains nutriments (dans ce cas, nous parlons de récepteurs métaboliques). Afin de médier la réponse, le récepteur travaille de concert avec d'autres molécules à base de protéines. La réponse est généralement réglementaire (inhibition ou activation) dans l'expression de gènes spécifiques qui contrôlent le développement, l'homéostasie et le métabolisme de l'organisme.

Les récepteurs nucléaires sont membres d'une grande superfamille de facteurs de transcription liés à l'évolution qui régulent les programmes génétiques impliqués dans un large éventail de phénomènes physiologiques.

La régulation de l'expression des gènes intervient uniquement en présence du ligand spécifique qui provoque une variation de la structure des récepteurs, ce qui assure l'expression des gènes.

La caractéristique typique des récepteurs nucléaires, que l'on ne retrouve pas dans d'autres structures de récepteurs, est d'interagir directement avec des séquences d'ADN spécifiques afin de moduler leur expression génique.

La capacité des récepteurs nucléaires à lier des séquences d'ADN spécifiques et à réguler directement la transcription a longtemps été considérée comme leur fonction principale. De plus en plus de preuves indiquent qu'ils agissent également via plusieurs autres mécanismes.

✅ Les récepteurs nucléaires sont spécifiques aux métazoaires (animaux), n'ayant pas été trouvés dans les protozoaires, les algues, les champignons ou les plantes. Parmi les espèces animales, elles n'ont pas été trouvées dans les éponges, mais chez les cnidaires et chez d'autres animaux supérieurs. Quelque 270 récepteurs nucléaires ont été décrits pour l'espèce Caenorhabditis elegans seule. Chez l'homme, la souris et le rat, 48, 49 et 47 récepteurs nucléaires ont été trouvés, respectivement.

Structure

Les récepteurs nucléaires ont des structures similaires, dans des domaines particuliers sont des éléments modulaires qui se répètent de manière similaire :

• Domaine A / B : est le domaine réglementaire N-terminal.
• Domaine C : est le domaine qui lie l'ADN. Il s'agit d'une séquence hautement conservatrice, c'est-à-dire qu'elle est presque identique dans tous les récepteurs et contient le motif structurel doigt de zinc et lie l'élément de réponse à l'hormone.
• Domaine D : est la région centrale qui semble être une structure particulièrement flexible.
• Domaine E : est le domaine de liaison au ligand, ou domaine qui lie le ligand.
• Domaine F : est le domaine C-terminal.

Les récepteurs nucléaires peuvent être classés soit en fonction de leur mode d'action, soit en fonction de leur ligand. Puisque la lignée phylogénétique peut être trouvée à la fois dans la séquence d'acides aminés et dans le mécanisme d'action, la classification suivante a été établie.

Mécanisme d'action

Le mécanisme d'action distingue si le récepteur nucléaire est dans le cytosol ou déjà dans le noyau cellulaire, lié à l'ADN au moment de la liaison du ligand, ou si la liaison à l'ADN a lieu sous forme de monomère ou de dimère.

1. Les récepteurs stéroïdiens classiques (type 1) tels que le récepteur aux androgènes (mais pas le récepteur aux oestrogènes) sont à l'état inactif lié à des protéines de choc thermique dans le cytoplasme. Après avoir lié leur ligand, la protéine de choc thermique est séparée, le récepteur se transloque dans le noyau cellulaire et se lie en tant que dimère à l'ADN, qui a toujours une séquence de reconnaissance palindromique.
2. Les récepteurs centraux des types 2, 3 et 4 sont déjà dans le noyau cellulaire lors de la liaison du ligand. Ils ont tous un motif structurel à doigt de zinc qui se lie à la séquence de base d'ADN AGGTCA.

La seule propriété des récepteurs nucléaires qui leur permet de se différencier des autres classes de récepteurs est leur capacité à interagir directement avec l'ADN et ainsi contrôler l'expression des gènes. Par conséquent, les récepteurs nucléaires jouent un rôle crucial dans le développement embryonnaire et l'homéostasie chez l'adulte. Comme expliqué en détail ci-dessous, les récepteurs nucléaires peuvent être classés en fonction de leur mécanisme d'action ou de leur homologie.

⭐ Les ligands qui se lient aux récepteurs nucléaires et les activent comprennent les substances lipophiles telles que les hormones endogènes, la vitamine A, la vitamine D et les perturbateurs endocriniens xénobiotiques. Parce que les récepteurs nucléaires régulent l'expression d'un grand nombre de gènes, les ligands qui activent ces récepteurs peuvent avoir des effets drastiques sur le corps. Beaucoup de ces gènes régulés sont associés à diverses maladies, ce qui explique pourquoi les cibles moléculaires d'environ 13 % des médicaments approuvés par la FDA (Food and Drug Administration) sont des récepteurs nucléaires.

Un certain nombre de récepteurs nucléaires sont appelés récepteurs orphelins, car il n'y a pas de ligands endogènes connus pour les lier. Certains de ces récepteurs, tels que FXR, LXR et PPAR, se lient à certains intermédiaires métaboliques tels que les acides gras, les acides biliaires et / ou les stérols, avec une très faible affinité. On pense que ces récepteurs peuvent fonctionner comme des capteurs métaboliques. D'autres récepteurs nucléaires, tels que CAR et PXR, semblent fonctionner comme des capteurs xénobiotiques qui activent l'expression des enzymes du cytochrome P450 impliqué dans le métabolisme desdits xénobiotiques.

Voir aussi d'autres récepteurs comme un récepteur sensoriel, un osmorécepteur, un électrorécepteur, un chimiorécepteur, etc.

En rapport avec "récepteur nucléaire"

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