備課素材：核受體及作用機(jī)理 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

核受體及作用機(jī)理先看一道試題：下圖為體內(nèi)部分激素作用示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.該激素可能是胰島素B.該激素到達(dá)細(xì)胞核內(nèi)一共穿過(guò)6層磷脂分子C.如圖所示，與mRNA結(jié)合的眾多核糖體共同合成一個(gè)新的蛋白質(zhì)D.該示意圖說(shuō)明，這類激素可通過(guò)調(diào)控基因的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動(dòng)【答案】D【解析】A、據(jù)圖可知，該激素的受體在細(xì)胞內(nèi)，而胰島素的受體位于細(xì)胞表面，A錯(cuò)誤；B、該激素到達(dá)細(xì)胞核，需要先穿過(guò)細(xì)胞膜（2層磷脂分子），再通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核，通過(guò)核孔不穿膜，故一共穿過(guò)2層磷脂分子，B錯(cuò)誤；C、與mRNA結(jié)合的每一個(gè)核糖體都能夠單獨(dú)合成一個(gè)蛋白質(zhì)，C錯(cuò)誤；D、據(jù)圖說(shuō)明，此類激素通過(guò)調(diào)控基因表達(dá)調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動(dòng)，D正確；故選D。這道試題涉及到激素的核受體。那么，哪些激素的受體在細(xì)胞核？核受體的作用機(jī)理是什么？由于胞質(zhì)受體與配體結(jié)合后，一般也要轉(zhuǎn)入核內(nèi)發(fā)揮作用，通常把細(xì)胞內(nèi)的受體統(tǒng)稱為核受體。能與核受體結(jié)合的配體主要是直接進(jìn)人胞內(nèi)的胞外信使分子，通常為小分子脂溶性物質(zhì)，如類固醇激素等。核受體實(shí)質(zhì)上是激素調(diào)控特定蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄的一大類轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，其中I型核受體即類固醇激素受體，如在胞質(zhì)中的糖皮質(zhì)激素受體、鹽皮質(zhì)激素受體，在胞質(zhì)、胞核中均有的性激素受體，以及在胞核中的維生素D3受體等；Ⅱ型核受體有存在于胞核中的甲狀腺激素受體；Ⅲ型核受體有維甲酸受體等。

核受體常為單鏈多肽，含有激素結(jié)合域、DNA結(jié)合域、轉(zhuǎn)錄激活結(jié)合域和鉸鏈區(qū)等功能區(qū)段。激素結(jié)合域位于受體的C末端，由220~250個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，除能與激素結(jié)合外，還存在與熱休克蛋白(heatshockprotein,HSP)結(jié)合位點(diǎn)、受體二聚體形成所需的片段以及轉(zhuǎn)錄激活作用。DNA結(jié)合域由66~68個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，存在兩個(gè)被稱為“鋅指”的特異氨基酸序列片段，是介導(dǎo)激素-受體復(fù)合物與DNA特定部位結(jié)合的結(jié)構(gòu)，決定了受體調(diào)控作用的特異性，同時(shí)也存在受體發(fā)生二聚體時(shí)分子間的作用位點(diǎn)。在受體未與激素結(jié)合前，“鋅指”通常被遮蓋，此時(shí)受體與DNA的親和力較低。轉(zhuǎn)錄激活結(jié)合域在N末端，由25~603個(gè)氨基酸組成，具有轉(zhuǎn)錄激活作用。鉸鏈區(qū)是處于DNA結(jié)合域與激素結(jié)合域之間的一段氨基酸序列，主要與核受體的核定位信號(hào)有關(guān)。

核受體一般處于靜止?fàn)顟B(tài)，需活化后才能與靶基因DNA中稱為激素反應(yīng)元件(hormoneresponseelement,.HRE)的特定片段結(jié)合，調(diào)控其轉(zhuǎn)錄過(guò)程。參與胞質(zhì)中類固醇激素受體活化的主要是稱為分子伴娘(molecularchaperone)的蛋白質(zhì)，如HSP90、HSPT0等熱休克蛋白。它們能使受體錨定在胞質(zhì)中，并遮蓋受體的DNA結(jié)合域，導(dǎo)致受體不能發(fā)揮作用（非DNA結(jié)合型受體）。當(dāng)類固醇激素進(jìn)人胞質(zhì)與受體結(jié)合形成激素-受體復(fù)合物后，核受體便與熱休克蛋白解離，核受體域內(nèi)的核轉(zhuǎn)位信號(hào)暴露，激素-受體復(fù)合物轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核內(nèi)，再以二聚體形式與核內(nèi)靶基因上HRE結(jié)合(DNA結(jié)合型受體)，繼而調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄并表達(dá)特定的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，引起細(xì)胞功能改變（如上圖）。核受體由非DNA結(jié)合型轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA結(jié)合型即為核受體的活化。另外，配體與核受體的結(jié)合，除了能去除熱休克蛋白而活化核受體外，還能促使核受體發(fā)生磷酸化，進(jìn)一步增強(qiáng)核受體與HRE結(jié)合的能力。位于核內(nèi)的核受體，如甲狀