核内受容体とは? わかりやすく解説

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核内受容体

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2025/02/12 16:15 UTC 版)

核内受容体の作用メカニズム

核内受容体(かくないじゅようたい、nuclear receptor)とは細胞タンパク質の一種であり、ホルモンなどが結合することで細胞核内でのDNA転写を調節する受容体である。発生恒常性代謝など、生命維持の根幹に係わる遺伝子転写に関与している。ヒトでは48種類存在すると考えられている[1]

核内受容体はリガンドが結合すると、核内に移行しDNAに直接結合して転写を制御する。すなわち転写因子の一種である。

リガンド

核内受容体に結合する生体内分子の例

ビタミンAビタミンDなどの脂溶性ビタミン甲状腺ホルモンステロイドホルモンなどが核内受容体に結合し、活性化させる。核内受容体はきわめて多くの遺伝子転写を調節しているため、このようなリガンドは生体に強い作用をもたらす。疾患に関与する遺伝子も多く、アメリカ食品医薬品局が認可している医薬品の13%は核内受容体をターゲットとしたものである。

核内受容体の中には内在性リガンドが明らかとなっていない(少なくとも、広く認められていない)ものも多く、そのような受容体をオーファン(孤児)受容体と呼ぶ。そのうちFXRやLXR、PPARなどは、(比較的弱いながら)脂肪酸胆汁酸コレステロール代謝物など代謝に関連する化合物をリガンドとすることが近年の研究で明らかにされており、脂質センサーとして機能していると考えられている。またCARやPXRは異物センサーとして機能し、異物を代謝するシトクロムP450を誘導することが見出されている。これら近年に機能が見出された受容体は、Adopted Orphan Receptorとして新たに分類されている。

構造

核内受容体の構造 上:一次構造の模式図 下:エストロゲン受容体におけるDBDとLBDの三次元構造
  • A/B領域:N末端側に位置し、リガンド非依存的な転写活性化能を有するAF-1領域を含む[2]
  • C領域:DNA結合ドメイン (DBD)。2か所のジンクフィンガーが、DNAのホルモン応答領域(HRE)と呼ばれる部分に結合する。
  • D領域:ヒンジ領域。DBDとLBDを柔軟に結合している。
  • E/F領域:リガンド結合ドメイン(LBD)。αヘリックスが多く存在し、リガンド依存的に転写活性可能を有するAF-2領域を含む。リガンドの結合によってコンフォメーションが変動し、受容体の二量体化コアクチベーターコリプレッサーとの結合に寄与する。

核内受容体スーパーファミリーに属する受容体

核内受容体同士は上記のように遺伝子配列に高い共通性があり、遺伝子スーパーファミリーを形成している。以下に、ヒトに存在する48種の核内受容体を相同性に基づく分類[3][4]により以下のように列記する。

サブファミリー:サブファミリー名

グループ名(ある場合は、共通する内因性リガンド)
受容体名(略号、NRNC表記、遺伝子)(内因性リガンド)

サブファミリー1:甲状腺ホルモン受容体型

  • グループD:Rev-ErbA (ヘム
    • Rev-ErbAα (Rev-ErbAα, NR1D1)
    • Rev-ErbAβ (Rev-ErbAβ, NR1D2)
  • グループF:RAR-related orphan receptor (コレステロールATRA
    • RAR-related orphan receptorα (RORα, NR1F1, RORA)
    • RAR-related orphan receptorβ (RORβ, NR1F2, RORB)
    • RAR-related orphan receptorγ (RORγ, NR1F3, RORC)
  • グループH:肝X受容体型 (オキシステロール)
    • 肝X受容体α (LXRα, NR1H3, NR1H3)
    • 肝X受容体β (LXRβ, NR1H2, NR1H2)
    • ファルネソイドX受容体 (FXR, NR1H4, NR1H4)

サブファミリー2:レチノイドX受容体型

  • グループC:Testicular receptor 
    • Testicular receptor 2 (TR2, NR2C1)
    • Testicular receptor 4 (TR4, NR2C2)
  • グループE: TLX/PNR
    • Human homologue of the Drosophila tailless gene (TLX, NR2E1)
    • Photoreceptor cell-specific nuclear receptor (PNR, NR2E3)
  • グループF:COUP/EAR
    • トリ卵白アルブミン上流プロモータ転写因子 I (COUP-TF1, NR2F1)
    • トリ卵白アルブミン上流プロモータ転写因子 II (COUP-TF2, NR2F2)
    • V-erbA-related gene (EAR-2, NR2F6)

サブファミリー3:エストロゲン受容体型

  • グループB:Estrogen related receptor 
    • Estrogen-related receptor-α (ERRα, NR3B1, ESRRA)
    • Estrogen-related receptor-β (ERRβ, NR3B2, ESRRB)
    • Estrogen-related receptor-γ (ERRγ, NR3B3, ESRRG)

サブファミリー4:神経成長因子IB 型

  • グループA:NGFIB/NURR1/NOR1
    • 神経成長因子IB (NGFIB, NR4A1)
    • Nuclear receptor related 1 (NURR1, NR4A2)
    • Neuron-derived orphan receptor 1 (NOR1, NR4A3)

サブファミリー5:ステロイド産生因子型

  • グループA:SF1/LRH1

サブファミリー6:GCNF型

  • グループA:GCNF
    • Germ Cell Nuclear Factor (GCNF, NR6A1)

サブファミリー0:その他

  • グループB:DAX/SHP
    • Dosage-sensitive sex reversal, adrenal hypoplasia critical region, on chromosome X, gene 1 (DAX1, NR0B1)
    • Small heterodimer partner (SHP, NR0B2)

歴史

出典

  1. ^ Zhang Z, Burch PE, Cooney AJ, Lanz RB, Pereira FA, Wu J, Gibbs RA, Weinstock G, Wheeler DA (2004). "Genomic analysis of the nuclear receptor family: new insights into structure, regulation, and evolution from the rat genome". Genome Res 14 (4): 580–90. doi:10.1101/gr.2160004 PMID 15059999
  2. ^ Wärnmark A, Treuter E, Wright AP, Gustafsson J-Å (2003). "Activation functions 1 and 2 of nuclear receptors: molecular strategies for transcriptional activation". Mol. Endocrinol. 17 (10): 1901–9.
  3. ^ Nuclear Receptors Nomenclature Committee (1999). "A unified nomenclature system for the nuclear receptor superfamily". Cell 97 (2): 161–3. doi:10.1016/S0092-8674(00)80726-6 PMID 10219237
  4. ^ Laudet V (1997). "Evolution of the nuclear receptor superfamily: early diversification from an ancestral orphan receptor". J. Mol. Endocrinol. 19 (3): 207–26. doi:10.1677/jme.0.0190207. PMID 9460643

関連項目

外部リンク


核内受容体

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エストロゲン受容体」の記事における「核内受容体」の解説

ERには2つアイソフォーム存在しており、それぞれERα(NR3A1、595アミノ酸残基)およびERβ(NR3A2、530残基)と呼ばれる。これらは独立した遺伝子(ESR1、ESR2)から産生され選択的スプライシングによる産物ではない。ESR1は6q25.1に存在し、ESR2は14q21-22存在している。リガンドの結合により活性化されERタンパク質ホモ(αα、ββ)あるいはヘテロ二量体(αβ)を形成するまた、ERαとERβはいずれ6つドメインA-F領域)から構成されている。2種類受容体タンパク質間ではアミノ酸配列配列類似性高くDNA結合領域C領域)で96%、リガンド結合領域(E/F領域)は若干低く58%となっているが、A/B領域やD領域では配列類似性が低い。ER転写活性化関与する2つドメイン構造はA/B領域およびE領域内に存在しそれぞれAF-1およびAF-2と呼ばれている。これらのリガンド対す反応性それぞれ異なり、AF-1による転写活性化リガンド依存性であり恒常的に転写活性化能を示すが、AF-2による転写活性化リガンドの結合依存している。さらに、DNA結合領域C領域)には2つZnフィンガーモチーフが含まれDNA上に存在する応答エレメントERE:AGGTCAnnnTGACCT、nはATGCいずれか核酸)との結合関与している。D領域ヒンジ領域呼ばれ受容体タンパク質柔軟性形成している。カルボキシル基末端側のEおよびF領域リガンドとの結合関与しているドメインであり、リガンド結合状態においてはhsp90hsp70等の分子シャペロン結合している。また、この領域受容体タンパク質二量体形成においても重要な働きをしている。

※この「核内受容体」の解説は、「エストロゲン受容体」の解説の一部です。
「核内受容体」を含む「エストロゲン受容体」の記事については、「エストロゲン受容体」の概要を参照ください。

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