核受體概述和分類

1、核受體:概述和分類摘要:核受體超家族包括很多的轉(zhuǎn)錄因子，在多細(xì)胞生物體的發(fā)展和穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮 著重要的調(diào)節(jié)作用。核受體有一種特殊的功能即自身綁定到染色體上，這使得他 們成為基因轉(zhuǎn)錄的重要起始者。此外，核受體具有在瞄準(zhǔn)啟動子和協(xié)調(diào)整個基因 轉(zhuǎn)錄過程而依序招募各種轉(zhuǎn)錄因子和共調(diào)節(jié)因子的能力，證實了他們的生物學(xué)意 義，并刺激了這一領(lǐng)域內(nèi)深入的研究和高層次的科學(xué)興趣。在這篇綜述中，我們 總結(jié)了當(dāng)今對于作為基因表達(dá)的主要調(diào)節(jié)者核受體的結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識。重點是 介紹核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活和抑制的分子機(jī)制，包括最近在這方面取得的進(jìn)展。 關(guān)鍵詞：核受體、轉(zhuǎn)錄、配體、LBD、DBD、結(jié)構(gòu)域、輔助因子、共調(diào)節(jié)因子。核

2、受體屬于大的轉(zhuǎn)錄因子超家族，涉及如控制胚胎發(fā)育、器官生理、細(xì)胞分 化、穩(wěn)態(tài)等重要的生理功能1,2。除了正常的生理，核受體涉及到許多病理過程， 如癌癥、糖尿病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、哮喘或激素抵抗綜合征3-5。在生物醫(yī)學(xué)研究 中，這些轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的重要性是難以低估。核受體是可溶性蛋白，可以綁定到特定的DNA調(diào)控元件（反應(yīng)元件或RES）， 并在轉(zhuǎn)錄中作為細(xì)胞類型和特異性啟動子的調(diào)節(jié)器。與其他轉(zhuǎn)錄因子相反，核受 體的活性可以通過結(jié)合到相應(yīng)的配體來調(diào)節(jié)，小的親脂性分子能輕易地穿透生物 膜。最近幾年中確定的一些核受體不具有任何已知的配體，這些所謂的孤兒受體 自從他們可能會導(dǎo)致新的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)已吸引很多人相當(dāng)

3、大的興趣。在一般情況下，核受體作為均聚物和異源二聚體結(jié)合到REs上，并以倒置、 外翻或直接重復(fù)排列，REs包含兩個PuGGTCA核心序列的拷貝。許多啟動子的 轉(zhuǎn)錄被證明是依賴核受體的，并包含核受體RE。也有大量缺乏RE的啟動子和 其他基因的調(diào)控元件，通過DNA獨立蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的核受體調(diào)節(jié)， 這意味著核受體介導(dǎo)的多層次的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。據(jù)認(rèn)為，有一個三維的監(jiān)管空間，其 中的一個基因?qū)?yīng)一種激素的響應(yīng)是由指定的三個坐標(biāo)的值：細(xì)胞內(nèi)容物、生理 方面和基因（反應(yīng)元件）方面確定5。核受體結(jié)構(gòu)DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域所有核受體組成一個超家族并根據(jù)他們的保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行了分類。DNA結(jié)合 結(jié)構(gòu)域（DBD ）是核受

4、體中最保守的區(qū)域，核受體是把自身結(jié)合到反應(yīng)元件和 特定的DNA序列上的啟動子上并增強(qiáng)核受體反應(yīng)基因DBD包含兩個高度保守 的半胱氨酸豐富的鋅指結(jié)構(gòu)6。對幾個核受體DBDs晶體結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果顯示 鋅指結(jié)構(gòu)形成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有利于特異性序列與DNA雙螺旋大溝的相互作用 7。對核受體超家族中的各成員的鋅指結(jié)構(gòu)的氨基酸殘基突變的廣泛分析顯示， 含有第一個鋅指結(jié)構(gòu)的被稱為P-Box和DR-Box的短蛋白質(zhì)基序在核受體的靶 DNA序列特異性的確定中起到一個很重要的作用（圖（1）。P環(huán)位于第一個鋅 指結(jié)構(gòu)中最后兩個半胱氨酸之間，賦予不同特定的反應(yīng)性元件綁定到不同的核受 體上。這些核受體的P-Box，如糖皮質(zhì)激

5、素受體（GR）、鹽皮質(zhì)激素受體（MR）、 孕激素受體（PR）和雄激素受體（AR），允許這些受體識別他們的同源反應(yīng)元 件AGAACAO這些受體經(jīng)常被作為GR P-Box組8,9。另一組核受體中，其中 包括維甲酸受體（RAR）、維甲酸X受體（RXR）、維生素D受體（VDR）、甲 狀腺激素受體（TR）和雌激素受體（ER）被稱為ER P-Box組。它們的P-Box 的氨基酸序列不同于GR組中核受體的兩個氨基酸10，這兩個氨基酸在這組核 受體中識別AGGTCA序列是絕對必要的。ER P-Box組中的一些成員，如RAR TR、VDR與RXR作為異二聚體與非對稱反應(yīng)元件的結(jié)合被稱為直接重復(fù)（DRs）。 對于

6、每個結(jié)合二聚體受體而言直接重復(fù)序列之間的間距是不同的，從而確定每個 RXR異二聚體的DNA特異性12,13。這表明，這些受體的DBD包含一個結(jié)構(gòu) 組件，允許它們區(qū)分DRs之間間距的差異。事實上，對TR、RAR和VDR的 DBD區(qū)域的廣泛研究，發(fā)現(xiàn)了 DR-Box； DR-Box位于第一個鋅指結(jié)構(gòu)上的第二 個和第三個半胱氨酸殘基之間。這個短的基序構(gòu)成了一個不對稱的二聚體界面， 其氨基酸序列在區(qū)分不同的重復(fù)反應(yīng)元件是至關(guān)重要的13。另一個短的氨基酸序列D-環(huán)，已證明參加類固醇激素受體的二聚界面。由 短肽組成的D-環(huán)位于核受體DBD的第二個鋅指結(jié)構(gòu)中第一個和第二個半胱氨酸 之間。眾所周知，來自類固醇

7、受體DBDs的晶體結(jié)構(gòu)和突變實驗的結(jié)果，表明 D-環(huán)的兩個帶電荷的氨基酸參與分子間的鹽橋7。殘基突變成相反電荷破壞了 這種界面，從而導(dǎo)致在一個單一的DNA反應(yīng)元件上活性的大幅下降，但是令人 驚訝的是增強(qiáng)了多個元件的活性14。在此區(qū)域內(nèi)蘇氨酸的另一個單點突變?yōu)楸?氨酸已被證明取消GR二聚體的形成，抑制GR的DNA結(jié)合能力15。這種突 變被用于創(chuàng)建GR dim/ dim小鼠，在小鼠模型中用于GR的DNA結(jié)合獨立功能 的研究16。然而，隨后的報告已經(jīng)表明，GR弱小突變體仍然具有能夠結(jié)合一 定反應(yīng)元件的能力。這表明D-環(huán)突變的作用可能被高估了 18,19。非類固醇受 體，如甲狀腺激素和視黃酸受體，在很

8、大程度上依賴于除了 D-環(huán)以外的配體結(jié) 合域（LBD）中的二聚接口 19,20。原本以為，DBD和LBD之間的區(qū)域作為相鄰DBD和LBD之間區(qū)域的一個 靈活的鉸鏈。對本區(qū)域的緊密分析顯示，在許多核受體的這一區(qū)域內(nèi)包含一個核 受體定位信號，在此區(qū)域高度保守的末端是DBD和LBD區(qū)域相鄰的部分。例 如，N-末端部分包含所謂的T-盒和A-盒，分別參與核受體的二聚化和半位點的 識別21。鉸鏈區(qū)部分C-末端包含的基序負(fù)責(zé)配體調(diào)節(jié)的受體和轉(zhuǎn)錄調(diào)制器之間 的相互作用，特別是在核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄上發(fā)揮抑制性影響23,24。腫瘤的發(fā) 生和鉸鏈區(qū)內(nèi)的突變有關(guān)，最初低估了這一區(qū)域的作用25,26。Transcript

9、ional!DNA bindingFlexibilityiLigand binding!Additional TOC o 1-5 h z Iiiiactivation AF-1；Dimerination；NLS:Dim&riation；transcriptiondl activationII4ICoregulator !:JTranscriptional Activation AF-2 ； Absent in someiiiirecruiitment ;jCoregulator recrulnerit; nuclear receptors1I4kH|diIdIIItlI1NFi備) Gener

10、al StniCtiLTt of nuclear reCeptOr.S. In the N-ttmiinu.S the at.tivaticin fimCtion 1 (AT-l ) is indiLifted, in the ligand-binding domdn (LBD) the activation fiinCtion AT-2) is .shovm. A -SChematiL!. rtprtsentaticin of the HvO zinc finger-S formed by the protein Structure of the DNA-binding domdn (pBD

11、) is shovm On top of the generic nuclear receptor Structure. PO-SitiOn.S of DR-? P- ind D- boxts are indicated inside each coirtsponding peptide loop. Characteri.stjc finictjrin.s of each domain art listed at the bottom.配體結(jié)合域（LBD）和激活功能2 （AF-2）核受體的C-末端的一部分環(huán)繞在配體結(jié)合域（LBD）（圖1）。該區(qū)域在各 種核受體上的保守程度低于在DBD產(chǎn)生的。自

12、1995年以來，當(dāng)?shù)谝粋€核受體 LBD結(jié)構(gòu)得到解決，我們對LBD的結(jié)構(gòu)和功能的了解顯著增加。非配體結(jié)合 （APO）RXRa與配體結(jié)合（holo）的RARy以及配體結(jié)合（holo）-TR的LBDs結(jié)品 的三維結(jié)構(gòu)表明，不同核受體的LBDs的總體結(jié)構(gòu)是相似的，顯露出核受體LBD 一個典型的折疊27,28。LBD結(jié)構(gòu)域形成了一個球狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)是由11到12 個反向平行螺旋排列在一起形成三層的夾層和包括2-4個8 -鏈28。大多數(shù)核受 體的這個框架結(jié)構(gòu)是恒定的，所有螺旋的位置是非常相似，除了那些與配體連接 的核受體。在所有的hol。-結(jié)構(gòu)中同源配體結(jié)合在LBD的核心的疏水性空穴中。 Holo-結(jié)構(gòu)比

13、APO-結(jié)構(gòu)更緊湊，這表明配體的結(jié)合誘導(dǎo)LBD的構(gòu)象變化。因此， 配體成為配體結(jié)合受體的疏水核心的一個不可分割的部分，來穩(wěn)定其三維結(jié)構(gòu) 30。對幾個核受體的LBDs的突變分析顯示，在LBD的羧基末端的部分有一個 保守的片段。這個區(qū)域是配體依賴性轉(zhuǎn)錄激活必不可少的，并命名為激活功能2 （AF-2）核心基序32-34。這種高度保守的LBD區(qū)被預(yù)測為一種兩性螺旋，兩 性螺旋隨后在許多LBD晶體結(jié)構(gòu)中被證實。已注意到在apo-RXRa和PPARy的 螺旋12結(jié)構(gòu)上，LBD的C-末端螺旋形成所謂的激活功能（AF-2）的基序遠(yuǎn)離 核心結(jié)構(gòu)。而在配體結(jié)合受體的螺旋結(jié)構(gòu)12折疊起來針對這個核心，在配體結(jié) 合的

14、囊上形成一個蓋子35,36。從那時起，許多螺旋12不同的位置已被證明支 持初始的概念，即根據(jù)配體結(jié)合LBD螺旋的C-末端是能夠作為一個分子開關(guān)改 變其位置35-39。螺旋12位置的不同不僅取決于非配體結(jié)合還是配體結(jié)合的LBDs上，而 且它的改變也取決于結(jié)合在LBD上的配體（激動劑或拮抗劑）類型的不同。大 多數(shù)激動劑融入激素結(jié)合的囊中并觸發(fā)了 LBD的構(gòu)象發(fā)生變化，這個適用于激 活。在另一方面，拮抗劑無論是在擾亂LBD基本結(jié)構(gòu)或是改變螺旋12的位置中， 需要結(jié)合在輔助調(diào)節(jié)因子上，輔助調(diào)節(jié)因子包括染色質(zhì)修飾因子。在激動劑結(jié)合 的結(jié)構(gòu)上，螺旋12定位在螺旋3和11的對面形成了共激活因子結(jié)合的疏水性表

15、 面一側(cè)，使得一個包含螺旋的LXXLL的聚集（圖2）。富含亮氨酸的LXXLL基 序簡稱為LXDs，在許多輔助轉(zhuǎn)錄因子中一個或多個拷貝被發(fā)現(xiàn)。三個這樣的 LXDs在核受體共激活因子（NCoAs）中發(fā)現(xiàn)，其中兩個被認(rèn)為是核受體二聚體 的橋梁40。已證明包含LXXLL的短肽在受體和共同激活劑之間的相互作用是 必要的和充分的43,44。品體結(jié)構(gòu)分析表明LXXLL基序形成必螺旋并綁定到 LBD的一個疏水凹槽，因此通過亮氨酸和受體的疏水囊之間的疏水相互作用使 該肽保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。此外，螺?的C-末端的賴氨酸殘基和螺旋12的谷氨 酸通過氫鍵形成的短肽結(jié)合到LXXLL肽上形成“充電夾子”，其作用是穩(wěn)定受

16、體/肽的相互作用45,46。另一方面，螺旋12具有與LXXLL基序同源的疏水活 性面，因此在拮抗劑和部分激動劑結(jié)合的形式中，螺旋12可能?？吭谳o助激活 因子的結(jié)合裂縫，從而阻斷共激活因子的聚集并允許共同抑制子的結(jié)合45。核 受體結(jié)合的特異性通過LXXLL基序周圍的幾個氨基酸來確定。這些側(cè)翼殘基與 LXXLL結(jié)合一起形成所謂的擴(kuò)展LXXLL基序，這已被證明是各種轉(zhuǎn)錄輔助調(diào) 節(jié)因子的特定招募和染色質(zhì)重塑因子的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器48,49。這種含有達(dá)成共識的 LXX I / HI XXX I / L序列的擴(kuò)展螺旋在核受體中N-COR和SMRT相互作用的結(jié) 構(gòu)域上發(fā)現(xiàn)，并顯示出在相同的受體囊中可以與特定的殘基

17、進(jìn)行相互作用，受體 囊與共激活因子結(jié)合48。因此，結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)錄激活的數(shù)據(jù)表示螺旋12的定位對受體的激活是全 關(guān)重要。然而，一直顯示AF-2的激活是通過不同的螺旋12的構(gòu)象的動態(tài)平衡 達(dá)到的。配體通常不會引起靜態(tài)的構(gòu)象，而是在激動劑和拮抗劑不活躍的構(gòu)象的 情況下，通過改變平衡朝著更加活躍的構(gòu)象改變36。激活功能（AF-1）域另一個對核受體轉(zhuǎn)錄激活重要的區(qū)域是配體獨立的激活功能1（AF-1），一 般位于核受體的N-末端區(qū)域。啟動子環(huán)境和/或細(xì)胞類型特異性方式中AF-1的 功能與轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的AF-2結(jié)合作用。在核受體之間，AF-1區(qū)域至少在大小和序 列兩方面是保守的51,52。到目前為止，與此相

18、反的高度結(jié)構(gòu)化的AF-2區(qū)，研 究表明核受體的AF-1區(qū)域?qū)儆诠逃械臒o序激活域的大類別53,54。像GR和 HNF-4的核受體AF-1區(qū)域具有高含量的酸性氨基酸，然而，這些區(qū)域的突變分 析都表現(xiàn)出疏水性氨基酸對轉(zhuǎn)錄激活的重要性，而個別酸性氨基酸的突變對此沒 有一個顯著的影響53-55。已經(jīng)顯示出許多不同的共調(diào)節(jié)因子綁定到AF-1區(qū)域， 認(rèn)為這些結(jié)合元件穩(wěn)定或誘導(dǎo)核受體N-末端結(jié)構(gòu)域的有序結(jié)構(gòu)56。在這個所謂 的“誘導(dǎo)契合”模式中AF-1的酸性殘基在第一階段的相互作用是很重要的，而疏 水殘基在隨后的定向模板的折疊步驟中將發(fā)揮關(guān)鍵作用，為了說明幾個核受體誘 變的數(shù)據(jù)（見上文）。大量的研究已經(jīng)表明A

19、F-1的活性可通過磷酸化調(diào)控59, 60。不知道磷酸 化是否影響AF-1的折疊，但已顯示，可能通過穩(wěn)定AF-1的共激活劑復(fù)合物來 增加受體的極性和/或在受體與共激活因子之間創(chuàng)建新的特定的相互作用位點 59?？傊?，應(yīng)當(dāng)提及的一些核受體，即類固醇受體，已被證明兩個單獨的激活 功能域AF-1和AF-2可以作為合作子聚集如NCOA-1和TIF2的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)子 60-62。因此，為了實現(xiàn)類固醇受體的完整轉(zhuǎn)錄活性，兩個轉(zhuǎn)錄調(diào)控表面之間的 串?dāng)_是必需的。核受體和他們的區(qū)域的進(jìn)化顯然，核受體是古老的和進(jìn)化成功的分子，和必要性的多細(xì)胞生物一起出 現(xiàn)，來調(diào)節(jié)它們的穩(wěn)態(tài)和各種其他細(xì)胞過程。從代表各種生物的核酸序列數(shù)據(jù)

20、庫 中篩選顯示，在藻類、真菌或植物中的核受體DBD或LBD以及在早期多細(xì)胞 動物首次出現(xiàn)的核受體中沒有相似序列63。不知道核受體的DBD和LBD是否 通過共同祖先的基因復(fù)制進(jìn)化或者通過來自不同獨立起源的這些區(qū)域進(jìn)化。然 而，DBD與LBD這種高度成功的結(jié)合已被證明是非常古老的，與二者相似的區(qū) 域在較低等的多細(xì)胞動物中發(fā)現(xiàn)。最古老的核受體即FTZF1、COUP-TF和RXR 并在腔腸動物中被發(fā)現(xiàn)，腔腸動物門包括水螅、?？?、珊瑚、水母和海筆。因此， FTZ-F1、COUP-TF和RXR代表的是進(jìn)化中最保守的核受體，它們的DNA序列 被認(rèn)為是最接近核受體祖先的。所有腔腸動物的核受體以及在進(jìn)化過程中的

21、更先 進(jìn)的蛔蟲線蟲中的核受體含有DBD和LBD。然而，人們幾乎可以定義后者LBD， 因為這些的C-末端延伸缺乏激活功能和不綁定任何激素66,67。這表明核受體的共同祖先是組成性激活，其激活并沒有要求任何配體。此外，核受 體的共同祖先有可能作為單體結(jié)合到他們的DNA調(diào)節(jié)區(qū)來調(diào)節(jié)特定基因的轉(zhuǎn) 錄。這一結(jié)論是基于大部分最古老的核受體屬于孤兒受體單體的組中。核受體配 體結(jié)合的能力的進(jìn)化可能涉及要不是孤兒受體的二次損失，要不是在配體結(jié)合受 體的配體結(jié)合能力的漸進(jìn)式進(jìn)化66。另一種觀點在進(jìn)化過程中配體的出現(xiàn)可能 是開始作為核受體LBD的結(jié)構(gòu)部件。擁有一個轉(zhuǎn)錄功能的區(qū)域并能結(jié)合配體的 第一個核受體出現(xiàn)在較低

22、脊索動物，由RAR的序列作為預(yù)測;TR同系物在Ciona intestinales中發(fā)現(xiàn)69。假定核受體功能的復(fù)雜性的顯著增加伴隨著脊索的獲 得。核受體主要的多樣化分成不同的亞科發(fā)生在昆蟲（節(jié)肢動物脊索動物），用 果蠅作為一個例子，代表所有的核受體亞型家庭?；驈?fù)制的兩次波動導(dǎo)致核受 體的多樣性66。值得大家注意的是，在進(jìn)化過程中類固醇受體亞科的出現(xiàn)相 對較晚且在較低的后生動物沒有同系物；最密切相關(guān)的類固醇受體，雌根相關(guān)受 體（ERR）在果蠅基因組中被找到70?；谶@種基因的分布，由于更古老的 ERR基因的復(fù)制，類固醇受體在約400-500萬年前的脊索動物世系已經(jīng)演變 71。為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄，早期

23、的核受體不得不與轉(zhuǎn)錄機(jī)制進(jìn)行通信。在進(jìn)化中轉(zhuǎn)錄 裝置的基本組成部分的出現(xiàn)遠(yuǎn)早于核受體。早期的報告說，酵母中哺乳動物的核 受體轉(zhuǎn)錄活性，表明原始的真核生物已經(jīng)擁有了核受體作用于染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)所 需的一些因素，在酵母和哺乳動物細(xì)胞中與哺乳動物的核受體串?dāng)_的基本轉(zhuǎn)錄因 子應(yīng)該是非常保守的72。事實上，在酵母中發(fā)現(xiàn)的各種輔助調(diào)節(jié)因子和染色質(zhì) 重塑，如復(fù)雜的Ada或乙?；傅牡鞍踪|(zhì)，進(jìn)一步證明了祖先核受體在存在一 些轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的元件的細(xì)胞中進(jìn)化75,76。假設(shè)即使是最早的核受體（對脊椎 動物核受體有相當(dāng)?shù)偷耐葱裕┍仨氂幸恍┨厥獾墓δ?，使其能夠與轉(zhuǎn)錄和染色 質(zhì)重塑機(jī)制進(jìn)行溝通。然而，在一些簡單的真核生物

24、中沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄輔助因子， 包括線蟲的核受體已被確定（見上文）。很顯然，第一個擁有所有轉(zhuǎn)錄機(jī)制元件 的真核生物是果蠅，該果蠅包含的果蠅基因組DNA序列編碼和脊椎動物同源的 轉(zhuǎn)錄輔助因子NCOR和NCoAs。有趣的是，在核受體主要的系統(tǒng)發(fā)育樹分支的 這個特殊的進(jìn)化階段在這些昆蟲中核受體超家族中所有類型都出現(xiàn)了，支持這一 概念，既在進(jìn)化過程中核受體的數(shù)目和功能的復(fù)雜性已逐步上升與此同時轉(zhuǎn)錄機(jī) 制復(fù)雜性也日益增加。核受體的分類自1985年核受體第一次的分離和克隆以來，已經(jīng)將近20年了75。自那時 以來，我們對核受體家族的了解經(jīng)歷了巨大的擴(kuò)展。在最近幾年，大量的核受體 已經(jīng)通過同源克隆和新測序基因組的篩

25、查確定。核受體超家族在他們DNA結(jié)合 的特性和二聚化的偏好基礎(chǔ)上一般可以分為四個亞科。第一亞科包括的受體與 RXR成為異二聚物。他們都作為應(yīng)答元件識別直接重復(fù)，盡管一些核受體，像 TRa，同樣能夠綁定到對稱響應(yīng)元件。第二亞科包括類固醇激素受體，主要作為 配體誘導(dǎo)的二聚體。這些受體結(jié)合到DNA的識別位點，其序列為反向重復(fù)序列 （回文）。第三亞科的受體主要作為二聚體結(jié)合直接重復(fù)。第四亞科的成員通常 作為單體綁定到擴(kuò)展核心位點。這種分類是非常廣泛的，但并沒有考慮到核受體之間的進(jìn)化關(guān)系。兩個最 保守的核受體結(jié)構(gòu)域（LBD和DBD）的序列比對已經(jīng)迫使許多專家對進(jìn)化最遙 遠(yuǎn)的受體分離并形成了除了上述四個類

26、以外的兩個亞科。這些亞科之一包含一個 家庭成員，即生殖細(xì)胞的核轉(zhuǎn)錄因子1“（GCNF1），是結(jié)合直接重復(fù)的孤兒受體。 僅包含兩個保守的結(jié)構(gòu)域中一個的不尋常的核受體通常也分為一個單獨的亞科 76。最近，核受體命名委員會批準(zhǔn)一個新的以親緣關(guān)系為基礎(chǔ)的命名，已經(jīng)提 出了用于除了原來的核受體，原來的核受體是在我們的審查中使用的76。這種 命名系統(tǒng)是根據(jù)多序列比對程序，系統(tǒng)發(fā)育樹重建的方法和其他進(jìn)化的影響，最 終導(dǎo)致了核受體超家族細(xì)分7個亞家族，編號為0到677。在系統(tǒng)發(fā)育上每個 亞科的接近成員按字母順序排列的大寫字母組合成組，在每一組內(nèi)的各個基因由 阿拉伯?dāng)?shù)字定義。例如，根據(jù)新的術(shù)語，糖皮質(zhì)激素受體（

27、GR）被命名為NR3C1。 據(jù)研究人員表示，這種新的命名系統(tǒng)應(yīng)克服相同的基因幾個名字共存的問題，并 允許新基因數(shù)量不斷增加的夾雜物，它的命名往往代表著一個問題，即他們發(fā)現(xiàn) 的同時它們的功能不能被描述。核受體配體已知核受體的天然配體包括化學(xué)多樣性顯著的分子，例如類固醇、甲狀腺 激素、視黃酸、類二十烷酸和脂肪酸。同樣，其生化的起源是多種多樣的。膽固 醇是類固醇激素的生物合成來源，而視黃酸由。-胡蘿卜素產(chǎn)生，類二十烷酸前列 腺素J2是脂肪酸代謝的產(chǎn)物；甲狀腺激素是三碘甲狀腺原氨酸，在甲狀腺球蛋 白中作為交聯(lián)的碘化酪氨酸的降解產(chǎn)物。盡管它們的化學(xué)多樣性，所有配體必須 結(jié)合到核受體LBDs中的非常保守的

28、疏水口袋中。各種核受體LBDs的結(jié)構(gòu)研究 表明，配體在受體活性形成中發(fā)揮結(jié)構(gòu)的作用并由蛋白質(zhì)完全密封，在它周圍作 為蛋白再折疊使核心完整?；谶@一事實，一些結(jié)構(gòu)生物學(xué)家表明，進(jìn)化選擇新 的配體基于他們填補(bǔ)配體結(jié)合口袋體積的能力。配體結(jié)合口袋的平均分子體積已 計算，現(xiàn)有配體的體積所示是高度保守的81。這一事實表明，核受體激素類似 物的設(shè)計考慮結(jié)合口袋的大小作為主要的指導(dǎo)點之一。核受體作用的分子機(jī)理研究核受體控制基因表達(dá)的激活和關(guān)閉的機(jī)制是什么？這個問題的答案不像20 年前第一次核受體的克隆那樣直接。核受體轉(zhuǎn)錄調(diào)控可以是DNA依賴型（順式 調(diào)控）或DNA自助型（反式調(diào)節(jié)）。在順式調(diào)控的情況下作為均

29、聚物或異源二 聚體通過直接結(jié)合陽性DNA反應(yīng)元件（在第一種情況下）或陰性的DNA反應(yīng) 元件下激活或抑制它們的靶基因。在所謂的復(fù)合反應(yīng)元件上已證明一些核受體與 其他轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合為異源二聚體，如AP182, 83?；蜣D(zhuǎn)錄的反式調(diào)節(jié)是通過 核受體結(jié)合在其他的DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的。這種類型的核受體調(diào)節(jié)似乎主 要是負(fù)轉(zhuǎn)錄。一些核受體的轉(zhuǎn)錄抑制，包括TR和RAR，可以在配體結(jié)合存在或 不存在中實現(xiàn)；在配體依賴的方式中許多核受體已被證明通過拮抗其他類別的轉(zhuǎn) 錄因子的轉(zhuǎn)錄活性抑制轉(zhuǎn)錄84, 85。近年來，顯示了大量的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)復(fù) 合物通過核受體聚集，以便執(zhí)行作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的功能。在第一種情況下，這些轉(zhuǎn)

30、 錄輔助調(diào)節(jié)因子（抑制因子和共激活因子）通過“誘導(dǎo)契合”機(jī)制定向到核受體激 活區(qū)AF-1或AF-2，在第二種情況下，通過與LBD的疏水槽的相互作用來定向 （見上文）。對于核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控的基本機(jī)制是，共激活因子通過配體依 賴的抑制因子的交換達(dá)到，反之亦然。轉(zhuǎn)錄激活真核細(xì)胞的DNA被包裝成一個濃縮的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。在DNA模板的這種自 然狀態(tài)下降低了轉(zhuǎn)錄因子接入到其結(jié)合位點的概率。在其他序列特異性的轉(zhuǎn)錄因 子中突出顯示出核受體的特殊功能之一，即在染色質(zhì)抑制的情況下他們有能力進(jìn) 入他們的結(jié)合位點86。當(dāng)結(jié)合他們的反應(yīng)元件后核受體把染色質(zhì)重塑和組蛋白 修飾復(fù)合物的聚集協(xié)調(diào)地結(jié)合起來，這將導(dǎo)致組蛋白尾

31、巴特定殘基的共價修飾。 這些組蛋白末端的特殊修改產(chǎn)生了允許轉(zhuǎn)錄起始的一個更加開放的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。 隨后基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄機(jī)制元件的接合，導(dǎo)致RNA轉(zhuǎn)錄和每個轉(zhuǎn)錄周期的生產(chǎn)，最終將 導(dǎo)致其響應(yīng)元件的核受體解離和隨后的降解（圖（3）。轉(zhuǎn)錄終止由核共抑制因 子復(fù)合物的聚集來標(biāo)記，它通過染色質(zhì)重塑和組蛋白修飾活性產(chǎn)生壓制性的染色 質(zhì)，最終導(dǎo)致啟動子的沉默87。染色質(zhì)重塑在減輕染色質(zhì)介導(dǎo)的抑制中染色質(zhì)重塑因子和組蛋白修飾酶中蛋白質(zhì)復(fù)合 物的兩大類有牽連。在最近幾年，許多核小體染色質(zhì)重塑因子已經(jīng)確定。人們通 常會在大型的復(fù)合物中發(fā)現(xiàn)這些蛋白質(zhì)。利用ATP水解的能量，這些核小體重 塑配合物能夠修改染色質(zhì)模板，以便使其更

32、容易獲得普通的轉(zhuǎn)錄因子。ATP依賴 的染色質(zhì)重塑復(fù)合物的準(zhǔn)確數(shù)量是未知的，但是到現(xiàn)在為止，至少有五個家族已 被描述，每個家族包含一個獨特的核心ATP酶亞基：SWI / SNF、ISWI、CHD、 INO80、WINAC89，90。其特征最佳的染色質(zhì)重塑復(fù)合物SWI/ SNF和ISWI （仿SWI）包括10-12亞基，發(fā)現(xiàn)它們不僅涉及基因的轉(zhuǎn)錄，而且也涉及DNA 的復(fù)制、DNA修復(fù)和DNA重組。這兩種復(fù)合物已經(jīng)顯示出誘導(dǎo)核小體沿著DNA 滑動。此外，SWI / SNF可以改變核小體表面上的DNA構(gòu)象90。核受體與染色 質(zhì)重塑復(fù)合物的相互作用是通過SWI/ SNF的不同的亞基介導(dǎo)的。對每個核受體

33、而言，這些互動的亞基似乎是特定。GR已報道經(jīng)由BAF-250蛋白聚集SWI / SNF 91，但是ER與其他的SWI/ SNF亞基BAF57相互作用92。在啟動子上的染 色質(zhì)重塑被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄激活的第一步驟。組蛋白修飾另一部分染色質(zhì)重塑是組蛋白尾巴的翻譯后修飾。這些修飾包括乙?；?、甲 基化、磷酸化和泛素化，提出構(gòu)成“組蛋白編碼”，它代表一種為控制基因轉(zhuǎn)錄 和染色質(zhì)調(diào)節(jié)的過程中的外基因標(biāo)記機(jī)制93?；虻霓D(zhuǎn)錄率一般與組蛋白乙 酰化的程度以及超乙?；蚪M區(qū)域出現(xiàn)的積極轉(zhuǎn)錄有關(guān)，與低乙?；瘏^(qū)域相反。 組蛋白乙?；娃D(zhuǎn)錄之間的（正）相關(guān)性對在轉(zhuǎn)錄研究的領(lǐng)域中組蛋白修飾的這 種類型產(chǎn)生了一個很大的興趣

34、，并導(dǎo)致具有固有組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶（HAT）活 性:PCAF、P300、CBP和TAF（II）250的四種蛋白質(zhì)的識別94-97。隨后被 表明，這些蛋白可以作為大型多蛋白復(fù)合物的必要亞基被聚集在核受體調(diào)控的啟 動子上（如在PCAF的情況下的ADA或SAGA，在TAF（II）250的情況下的 TFIID），和通過核心組蛋白尾部中的氨基末端的特定的賴氨酸殘基的乙?；瘉砭?解染色質(zhì)抑制99, 100。由組蛋白乙?；T導(dǎo)的染色質(zhì)阻遏的精確機(jī)制尚未闡 明，但建議超乙?；赡芙档腿旧|(zhì)上啟動子的熱穩(wěn)定性，這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子結(jié) 合的增強(qiáng)。另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)組蛋白尾巴的乙酰化可以穩(wěn)定染色質(zhì)重塑復(fù)合 物結(jié)合到核小

35、體上101，94。按照這個看法，它已證明RAR介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活需 要幾種染色質(zhì)重塑復(fù)合物和開始伴隨ISWI的HATs隨后的P300和SWI / SNF 聚集的啟動子區(qū)域的連續(xù)動作101。這些數(shù)據(jù)表明，染色質(zhì)重塑和組蛋白修飾 復(fù)合物功能之間的聯(lián)系，這兩個都導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄的刺激。配體誘導(dǎo)的大量的HAT的聚集，大量的HAT含有核受體響應(yīng)啟動子復(fù)合物， 是由共激活因子P160家族的成員介導(dǎo)的。三種蛋白質(zhì)已分配給此家族：NCOA-1 （SRC-1）、-NCOA-2（GRIP1）和-NCOA-3（PCIP），每個都具有類似的結(jié)構(gòu)域。 高度保守的HLH-PAS結(jié)構(gòu)域功能未知區(qū)域的后面是受體相互作用結(jié)構(gòu)域（RID），

36、 通過三個LXXLL基序，也稱為核受體盒，介導(dǎo)配體依賴性的P160分子與核受 體LBDs的相互作用45,103,104。P160 C-末端轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域已被證明與HAT 蛋白質(zhì)相互作用，例如PCAF和CBP/p300蛋白以及如CARM1的甲基轉(zhuǎn)移酶 104，105。一方面根據(jù)P160蛋白質(zhì)與核受體LBD相互作用的能力，另一方面 根據(jù)與組蛋白修飾復(fù)合物相互作用的能力，P160蛋白質(zhì)一直被認(rèn)為是作為適配 器分子以配體-依賴性的方式聚集結(jié)合在核受體上的乙?；蚣谆D(zhuǎn)移活性的啟 動子。然而，最近的一份報告表明，依賴于細(xì)胞和反應(yīng)元件的情況下，一些如 NCOA-2的P160分子能夠發(fā)揮抑制活性，其作用機(jī)制

37、仍在闡明中106。串?dāng)_與轉(zhuǎn)錄機(jī)制染色體重塑后的核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活的下一個步驟是，一般轉(zhuǎn)錄因子和起 始前復(fù)合物（PIC）組裝的聚集一般認(rèn)為涉及多蛋白調(diào)解復(fù)合物的另一種類型， 以他們發(fā)現(xiàn)的相關(guān)的受體命名：DRIP （例如，VDR相互作用的蛋白質(zhì)），TRAP （TR相關(guān)的蛋白質(zhì)），ARC （激活聚集的輔助因子）。這些復(fù)合物共享十幾種非 常相似的（如果不相同）的蛋白質(zhì)，因此，現(xiàn)在被認(rèn)為是表示相同的多蛋白復(fù)合 物的物質(zhì)。這個復(fù)合物的聚集通過核受體DRIP/ TRAP/ ARC組件其中的一個介 導(dǎo)的，DRIP205包含兩個交替使用的LXXLL核受體相互作用基序。盡管沒有 DRIP/ TRAP/ ARC成

38、分，但是已證明具有任何內(nèi)在的HAT或其它酶的活性，它 們證明有刺激染色質(zhì)模板的活性的功能107。這個活性可以被以配體依賴的方 式的DRIP/ TRAP/ ARC與RNA聚合酶II （聚合酶II）結(jié)合的能力來解釋，表明 這些配合物的功能之一可能與配體結(jié)合的啟動子與轉(zhuǎn)錄機(jī)制的銜接。在最近幾年已經(jīng)描述了許多其他公認(rèn)的轉(zhuǎn)錄共調(diào)節(jié)蛋白（在108評論）， 這個龐大的數(shù)字顯然超過了核受體綁定的能力。在試圖解釋在基因順序激活或共 調(diào)節(jié)的組合模型的聚集中，提出許多因素和復(fù)合物的合作對此的作用110，111。 該模型表明，不同的蛋白質(zhì)復(fù)合物要不可以按順序、組合方法進(jìn)行，要不在轉(zhuǎn)錄 激活的多步驟過程中平行進(jìn)行。不同

39、的蛋白質(zhì)復(fù)合物的平行聚集是合理的，使用 熒光標(biāo)記的分子和基因組集成的反應(yīng)元件陣列的方法得到可視化的受體輔助因 子的動態(tài)變化來說明111。這種方法揭示了 DNA -受體相互作用的快速周轉(zhuǎn)（幾 秒鐘內(nèi)）和快速的共調(diào)節(jié)交換。染色體免疫共沉淀（ChIP），它結(jié)合了染色質(zhì)相關(guān) 因子的固定，隨后分析其組合物支持了輔助因子使用的序列模型。通過使用幾組 ChIP證明了 ER的輔助因子聚集的動能和特定的順序，ER即當(dāng)激動劑結(jié)合時 立即結(jié)合到在PS2的啟動子上同源的反應(yīng)元件87, 112o ER結(jié)合后，SWI/ SNF 復(fù)合物是第一個結(jié)合在pS2的啟動子上的復(fù)合物，在pS2的啟動子產(chǎn)生了允許 轉(zhuǎn)錄起始的一個穩(wěn)定的

40、核小體構(gòu)象。SWI/ SNF的聚集生效在初始轉(zhuǎn)錄的非生產(chǎn) 性的過程中，這是啟動子保證的需要。聚集HMTS和HATs遵循這個步驟，并導(dǎo) 致組蛋白3（H3）的位置14（K14）上的賴氨酸的乙?；虷4R3的二甲基化并 定義為pS2啟動子的轉(zhuǎn)錄能力。這些組蛋白修飾參與轉(zhuǎn)錄機(jī)制的發(fā)生，通過APIS 的復(fù)合物最終導(dǎo)致ER定位到蛋白酶體。轉(zhuǎn)錄的生產(chǎn)周期之后是初始的非生產(chǎn)性 周期，在初始的非生產(chǎn)性周期上P68 RNA解旋酶是第一個聚集的。接著，將組 蛋白甲基化的組合螯合是通過P160蛋白（NCoAs）和組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶達(dá)到 的（圖（3）。之前其他具有HAT活性的蛋白質(zhì)參與NCoAs，確認(rèn)這些蛋白質(zhì) 作為支

41、架參與核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄的復(fù)合物構(gòu)造的重要作用（見上文）。HATS和 HMTS聚集到PS2啟動子上導(dǎo)致組蛋白尾部特定的修改，即額外的H3 R17的二 甲基化和H4 K16的乙酰化，它定義了一個參與pS2啟動子的轉(zhuǎn)錄水平。然后來 自受體解離的組蛋白修飾復(fù)合物，允許TRAP / DRIP/ ARC復(fù)合物的DRIP205蛋 白的聚集，這反過來將促進(jìn)與RNA聚合酶II互相作用的功能。轉(zhuǎn)錄開始的同時， 聚合酶II的C-端結(jié)構(gòu)域被磷酸化和P160-P300復(fù)合物與CBP-PCAF進(jìn)行交換 113。據(jù)幾位科學(xué)家提出的模型，PCAF然后將乙?；疨160蛋白，P160蛋白將 從復(fù)合物中釋放出來114。解離來自其同

42、源反應(yīng)元件的ER可能需要熱休克蛋白 hsp70的參與，因為熱休克蛋白hsp70已被發(fā)現(xiàn)在ER配體誘導(dǎo)的周期末尾是與 pS2啟動子相關(guān)聯(lián)87。另一種熱休克蛋白hsp90先前已被描述參與啟動子GR 的清除115。HDAC-SWI/SNF復(fù)合物結(jié)合到PS2啟動子是轉(zhuǎn)錄周期的最后一 步。這些多蛋白復(fù)合物的元件改造成PS2啟動子上的核小體組織，使隨后的周 期繼續(xù)進(jìn)行。在第二生產(chǎn)周期的末尾，轉(zhuǎn)錄抑制復(fù)合物NuRD （含組蛋白去乙酰 化酶和改造活性）特定的結(jié)合到啟動子上，而且可能取代位于啟動子TATA上 剩余的TFIIA/ TBP復(fù)合物。NuRD復(fù)合物的聚集與和PS2啟動子相關(guān)的沉默染 色質(zhì)的產(chǎn)生密切相關(guān)。

43、這時就需要一個重新起始周期，核小體結(jié)構(gòu)的完全重新修 改在隨后的周期中是所需的。鑒于各種蛋白質(zhì)復(fù)合物聚集在啟動子的數(shù)目，大大超過了核受體的數(shù)量，它 很可能是這些配合物或它們的組成部分可能會對細(xì)胞和/或啟動子是特定的。事 實上，例如一種細(xì)胞特異性的共調(diào)節(jié)因子即PPARy共激活因子1（PGC-1）專門 在褐色的脂肪和骨骼肌中表達(dá)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PGC-1在PPARy介導(dǎo)的UCP-1轉(zhuǎn)錄中 是絕對重要的。UCP-1轉(zhuǎn)錄的誘導(dǎo)對PPARy的響應(yīng)僅發(fā)生在褐色脂肪細(xì)胞，但 不發(fā)生在沒有PGC-1產(chǎn)生的成纖維細(xì)胞116。近日，PGC-1作用的分子機(jī)制已 被闡明oPGC-1與DRIP/ TRAP/ ARC復(fù)合物的直接

44、的相互作用和刺激P300-依賴 的組蛋白乙?；?，從而在染色質(zhì)重塑和前起始復(fù)合物的形成中發(fā)揮作用118, 119。另一種分子SRA（類固醇受體RNA激活劑），可以作為一個共調(diào)節(jié)因子的 例子特定結(jié)合到核受體的一個亞群。SRA特別令人感興趣，因為它不是一種蛋 白質(zhì)，而是一種RNA轉(zhuǎn)錄物；已被證明，通過與NCOA-1的相互作用和協(xié)同作 用激活類固醇受體的AF-1功能120，121。轉(zhuǎn)錄抑制核受體活性的另一個重要組成部分是抑制轉(zhuǎn)錄的能力。大多數(shù)核受體永久駐 留在細(xì)胞核中，如TR、RAR、VDR以及許多孤兒受體能夠識別沒有配體的反應(yīng) 元件并能積極抑制轉(zhuǎn)錄。缺乏配體的類固醇受體與熱休克蛋白復(fù)合物相互聯(lián)系，

45、這使他們遠(yuǎn)離他們的識別元件，但與拮抗劑結(jié)合后，也被證明能抑制轉(zhuǎn)錄。此外， 一些核受體在負(fù)反應(yīng)元件上表現(xiàn)激動劑依賴的的抑制121，122。核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄抑制的分子機(jī)制與抑制因子的發(fā)現(xiàn)同時揭曉，如SMRT（沉默調(diào)節(jié)子維甲酸和甲狀腺激素受體）和N-COR （核受體共抑制因子），具有 積極抑制轉(zhuǎn)移到異源DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域的能力123, 124。SMRT/NCOR功能的 分析曾透露這 些抑制因子具有幾個保守的的抑制域，為組蛋白脫乙酰酶（HDACs）或含有像Sin3A復(fù)合物的HDAC的成分提供相互作用的表面23， 125。組蛋白脫乙酰酶（HDACs）主要的細(xì)胞功能是除去組蛋白尾部上特定賴氨 酸的乙?；鶊F(tuán)

46、，從而抵消HAT的活動和染色質(zhì)濃縮的誘導(dǎo)48, 126。在最近幾年中已經(jīng)描述了，許多額外的共抑制因子復(fù)合物具有HDAC依賴 性和/或獨立的轉(zhuǎn)錄抑制活性的功能。這些多蛋白復(fù)合物與HDACs相聯(lián)系的有 Sin3、NuRD和CoREST，其聚集到靶染色質(zhì)上被認(rèn)為是細(xì)胞特異和/或啟動子特 異。最近描述的一些其他抑制因子如Alien、LcoR、Ikaros基因或RIP140，顯示 的只是在某些情況下對HDAC抑制劑部分敏感或不敏感127-129。HDAC無關(guān) 的活動模式的分子機(jī)制仍不清楚，但可能涉及到與C-末端結(jié)合蛋白（CtBP）的 結(jié)合，這反過來又已顯示與polycomb基因（PCG）復(fù)合物交互作用，

47、PCG涉及 穩(wěn)定基因表達(dá)的抑制130。研究最深入的核受體抑制因子，N-COR和SMRT通過兩個核受體相互作用 結(jié)構(gòu)域聚集到染色質(zhì)靶位點上，每個包含一個典型的基序LXXXIXXX（I / L）， 通常被稱為CoRNR盒48。N-COR和SMRT羧基末端結(jié)構(gòu)域中存在CoRNR框 1和2，已被報告在與非配體的TR、RAR和RXR的相互作用是必要和充分的。 此外，已經(jīng)表明，核受體對CoRNR1和CoRNR2具有不同的的喜好。例如，視 黃酸受體結(jié)合CoRNR1，而RXR幾乎完全與CoRNR2相互作用131，132。根 據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測分析，LXXXIXXX（I /L）序列形成一個擴(kuò)展的0-螺旋，螺 旋

48、轉(zhuǎn)動的時間比共激活因子基序的LXXLL更長。雖然共抑制因子和共激活因子 基序利用重疊表面進(jìn)行相互作用，但是螺旋12其激動劑的位置中防止與共抑制 因子螺旋擴(kuò)展的綁定。因此，重新定位的螺旋12與核受體配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域結(jié)合 的激動劑配體結(jié)合，代表一個可能的分子機(jī)制，即配體依賴的共抑制因子復(fù)合物 的移位。已經(jīng)認(rèn)為核受體LBD的AF-2螺旋已經(jīng)進(jìn)化到能夠辨別共激活因子的 LXXLL螺旋和N-CoR/SMRT抑制因子的擴(kuò)展螺旋，允許配體依賴性的核受體活 性的開關(guān)。顯然，N-COR、SMRT結(jié)合到靶染色質(zhì)上的其他方式以這些抑制因子 的方式存在，被證明要結(jié)合一些與核受體無關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子，如 Mad、Pit-1和C

49、BF-1,這些抑制因子的相互作用表面必須與核受體的LBDs顯著不同23, 133。除了轉(zhuǎn)錄因子和HDACs、N-COR、SMRT與許多其它蛋白相關(guān)聯(lián)以外，最 近已證明，這些分子的生化純化表明SMRT和N-COR存在于大小約1.5-2MDA 的大型獨立的蛋白復(fù)合物上134-136。每個N-COR和SMRT復(fù)合物由約10至 12個蛋白質(zhì)組成，其中一些蛋白質(zhì)如TBL1/TBLR1顯示的染色質(zhì)結(jié)合的活性促 使N-COR、SMRT復(fù)合物向另一個重要組成部分HDAC3底物靠近。最近描述的 N-CoR抑制因子復(fù)合物的另一元件，即甲基化CpG島結(jié)合蛋白Kaiso，促使 N-CoR結(jié)合到甲基化的啟動子上從而介導(dǎo)

50、甲基化依賴的DNA抑制134。然而， N-CoR抑制因子復(fù)合物的另一個亞基，即細(xì)胞內(nèi)信號蛋白質(zhì)GPS2介導(dǎo)N-CoR 依賴性抑制NK細(xì)胞的激活，從而為激素介導(dǎo)的AP-1功能的拮抗作用提供了一 種替代機(jī)制136。另一個與核受體相聯(lián)系并介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄抑制的具有很好特性的多蛋白復(fù)合物是 ATP依賴的重塑復(fù)合物NuRD （核小體重塑和去乙?；福?。NuRD有一個明確 的染色質(zhì)，這使得它能夠綁定到H3 N-末端尾巴的賴氨酸殘基的一個特定的甲基 化上137。NuRD包含至少兩個HDACs，通過 MTA1聚集到ER上，MTA1是 NuRD復(fù)合物的組成部分138。最近發(fā)現(xiàn)MTA1與CAK相互作用，CAK是TFIIH

51、 調(diào)控復(fù)合物的一個組件，表明NuRD抑制因子復(fù)合物和一般轉(zhuǎn)錄機(jī)制之間的串 擾139。核受體翻譯后修飾和轉(zhuǎn)錄共調(diào)節(jié)因子核受體反應(yīng)通過核受體和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的串?dāng)_集成到細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò) 中，即通過膜受體傳送細(xì)胞外信號和核轉(zhuǎn)錄因子的蛋白激酶級聯(lián)激活靶基因。在 多種類型的細(xì)胞中這些不同的機(jī)制使核受體調(diào)節(jié)眾多的和特定的反應(yīng)，其特殊的 效果取決于生理、細(xì)胞和遺傳背景。由于核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控的所有元件靶向轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的修飾，各種信號 轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可以1）調(diào)節(jié)核受體與特定的共調(diào)節(jié)因子的相互作用或者2）調(diào)節(jié)他們 的活性 或者3）影響細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)隔室之間的分布。雖然共調(diào)節(jié)因子和核受 體的關(guān)聯(lián)由配體結(jié)合嚴(yán)格控制，但

52、是已證明，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)活動可以直接調(diào)節(jié)核 受體與輔助因子的關(guān)聯(lián)。核受體翻譯后的修飾，如TRP1或ERa上殘留的特定的 絲氨酸的磷酸化，可加強(qiáng)他們的轉(zhuǎn)錄激活，在第一種情況下，抑制因子SMRT 的分離，在第二種情況下，增強(qiáng)ERa結(jié)合到轉(zhuǎn)錄共激活子SRA的活性140, 141。 另一種類型的翻譯后修飾，AR的乙?；ㄟ^增加與P300共激活因子的結(jié)合以 提高AR的轉(zhuǎn)錄142。共調(diào)節(jié)因子的二次修改顯示，導(dǎo)致這些因素與細(xì)胞質(zhì)螯合，從而減輕他們與 核受體的結(jié)合。例如，通過MAP激酶激活MEK-1和MEK-1蛋白激酶(MEKK-1) 的SMRT的磷酸化防止它與核受體的相互作用可能是由細(xì)胞核外的SMRT保持，

53、MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活導(dǎo)致核周胞質(zhì)SMRT的染色143。同樣地，激酶依 賴性的NCOR磷酸化的磷脂酰肌醇3 -羥基kinase/Akt1暫時導(dǎo)致相關(guān)的N-CoR 再分配到細(xì)胞質(zhì)上，從而防止抑制因子與核受體和靶染色質(zhì)的結(jié)合144。最近描述的蛋白質(zhì)修飾，SUMO化修飾已被證明在關(guān)于核受體作用的細(xì)胞 內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮干預(yù)作用。大小為11KDa SUMO蛋白附著在各種共調(diào)節(jié)因子 的特定的賴氨酸殘基上似乎顯著降低其轉(zhuǎn)錄活性(評論在145)。在各種轉(zhuǎn)錄因 子和共調(diào)節(jié)因子上的SUMO化修飾位點的映射揭示，他們中的大多數(shù)都包含在 負(fù)調(diào)控區(qū)域，如核受體的協(xié)同控制基序、共激活因子的負(fù)調(diào)節(jié)區(qū)域、或抑制因子 的抑

54、制區(qū)域。SUMO介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄下調(diào)的分子機(jī)制仍然需要以闡明，但是伴隨著 其他修飾，肯定增加了對核受體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄控制的另一層的復(fù)雜性。結(jié)論在這篇文章中，我們總結(jié)了最近的關(guān)于核受體領(lǐng)域的知識。隨著基因組測序 計劃的完成，所有核受體超家族潛在的成員也已確定。在不久的將來，我們可以 對最近描述的核受體的功能和核受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活的詳細(xì)的分子機(jī)制預(yù)計很 多的見解。他們在基因表達(dá)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)的功能，使得核受體成為優(yōu)良的藥物靶標(biāo)。 幾十年來，一些核受體一直作為藥理學(xué)靶點，它們在藥理學(xué)上的重要性被事實證 實了，即常見處方藥的10%以上包括這些受體的靶標(biāo)146。因此，了解核受體 作用的機(jī)制，將為我們提供未來藥物設(shè)計所需要的知識，未來藥物設(shè)計即盡量減 少副作用并提高未來藥物的治療分布。在目前的藥物開發(fā)中療效最重要的核受體 的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性的更詳細(xì)信息，將通過對這一問題的其他評論說明。racoptar+ antagonistracnptor* agonistNCoAsha.IM3 一Fig. (2). Thite possible conformations of the nuclear receptor ligand-bindin