Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
NEM-GENOMIKUS
SZTEROID RECEPTOR JELÁTVITELI
ÚTVONALAK
az Európai Unió új társadalmi kihívásainak
a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen
Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011
Berki Tímea és Boldizsár Ferenc Jelátvitel
Glükokortikoid hatások
• A glükokortikoid kifejezés (glukóz + cortex + szteroid) a hormon szerepére utal a glukóz metabolizmus szabályozásában, a
termelődésére a mellékvesekéregben és a szteránvázas szerkezetre.
• Glükokortikoid receptor minden gerinces sejtben megtalálható
Dexamethasone Kortizol
Alapok
• Bizonyos szteroid hormonhatások perceken belül mérhetőek, pl. iontöltés változások, membrán
változások, foszforilációs változások
• Akut állapotok kezelése: asztma, allergia, sokk – magas szteroid koncentráció szükséges az
azonnali hatáshoz
• Apoptózis-elindító képesség
Glükokortikoid hatások
RE Plazma membrán
Sejtmag Más citoplazmatikus
jelátviteli fehérjék Hormon
mReceptor
Mitokondrium
Gén expresszió
?
cReceptor Citoplazma
HSP90
GR jelátviteli útvonalak
• Genomikus (“klasszikus”)
• Direkt membrán hatások
• Membrán GR
• Kapcsolódás citoplazmatikus jelátviteli fehérjékkel
• Mitokondriális transzlokáció
Genomikus szteroid hatások
GRE Ezred-
másodperc (?) Másodpercek
-percek (?) Órák-napok
Ko-regulátorok
TF-ok
Sejtmag Dimerizáció
Kötődés Molekulák
találkozása
?
? Szabályozás
szintjei
CBG kötés a vérben
MDR a membránban
Metabolizmus és a nukleáris receptor
sorsa
Transzkripció GRE RE
RNS-ek Fehérjék
TF-ok G-fehérje
kapcsolt receptor
Ion csatorna Ionotróp receptor
Ion pumpa
Sejtmag
MR/GR
Szteroid G-fehérje Neurotranszmitter
Genomikus és nem-genomikus GC hormon hatások
Lassú Közepes Gyors
Transzmembrán ionáram Foszforilációs események
Kálciumszint változások
Plazma membrán
Citoplazma
Glükokortikoid
mGR
cGR Specifikus cGR
függő hatások
Specifikus mGR
függő hatások Nem-specifikus GC hatások
GRE TF
nGRE pGRE
Transzrepreszió Transzaktiváció
Genomikus GC hatások Nem-genomikus GC hatások
IL-2 IkB
STAT
NFkB TCR
MAPK
Kísérleti bizonyítékok
• Glükokortikoszteroid kötődése a receptorhoz (GR) PIP3K és AKT proteinkináz aktivációt eredményez, amely eNOS aktivációhoz és vazorelaxációhoz vezet.
• Kimutatták, hogy a membrán asszociált GR összefügg a GC indukálta limfocita lízissel
• Ugyancsak kimutatták, hogy bizonyos glükokortikoidok rapid hatásként gátolják a gyulladásos prosztaglandin PGE2
felszabadulást
• A glükokortikoid receptorból, a Hsp90-ből valamint az LCK és
FYN tirosin kinázból álló multi-protein komplex kötődik az antigén által aktivált T sejt receptorhoz (TCR). Ez a GR komplex is
szükséges a TCR jelátvitelhez. Ha a GC hormon bekötődik a GR- hoz, ez a multiprotein komplex felbomlik, és így gátlódik a TCR jelátvitel.
Direkt membrán hatások
• Humán VVT
• Nagydózisú szteroid-kezelés befolyásolja az emlőrák sejtek membrán lipid mobilitását
• LPS-sel kezelt B-limfocitáknál fokozódik a membrán lipid mobilitás
• Gátlódik a Na+ és Ca2+ membrán transzport és fokozódik a H+ felvétel a mitokondriumba
• Vese epitélsejteken a DX befolyásolja a tight junction kialakulását
• 20 perc kortisol kezelés alapvető változásokat okozott a bazolaterális amygdala neuronok ingerelhetőségében
GC-ok nagy dózisban megváltoztatják a plazmamebrán fiziko- kémiai sajátságait lipidoldékony tulajdonságuk miatt.
(mGR)
• Kimutatták: rágcsáló és humán lymphoid sejtvonalakon
• Kétéltű agyon
• Korreláció mutatható ki humán leukémia sejtvonalak sejtciklus függő GC indukálta apoptózis érzékenysége és a mGR
expresszió között
• A mGR jelenléte Sionov szerint korrelál a sejttípus GC- rezisztenciájával
• Humán prifériás vér monociták és B sejtek
• mGR+ monocita előfordulása növekszik rheumatoid arthritiszes, SLEs és ankylosis spondylitises betegekben
Milyen útvonalak aktiválódnak mGR hatására???
Adatok mitokondriális GR-ra
• Ligand-kötés hatására a glükokortikoid receptor
transzlokálódik a mitokondriumba limfoid és nem-limfoid sejtekben, ahol elindítja az apoptotikus kaszkádot
• Ligand-indukálta mitokondriális GR transzlokáció szoros korrelációt mutat számos sejtvonal GC-indukálta apoptózis érzékenységével
• CD4
+CD8
+(DP) timocitákban a ligand-kötött GR a mag
helyett a sejtek mitokondriumába transzlokálódik rövid idejű in vitro GC kezelés hatására, amely korrelál a sejtek
nagyfokú apoptózis érzékenységével
Mitokondriális GR hatások
A mitokondriumban a GR különböző mechanizmusokkal hathat:
• Mint mitokondriális transzkripciós faktor
• Kapcsolódhat más mitokondriális transzkripciós faktorokkal
• Kapcsolódhat pro- és anti-apoptotikus fehérjékkel (pl. Bcl-2 család fehérjéi)
• Csökkenti a mitokondriális membrán potenciált
Ligand-indukálta GR mitokondriális transzlokáció DP timocitákban
DIC
CD4
CD8 GR
CM X- Ros
GR+
CMX-
Ros DIC
CD4
CD8 GR
CM X- Ros
GR+
CMX- Ros
Kontroll DX
Mitokondriális -GR kolokalizáció (pixelek)
*
0 100 200 300 400
500 Ctrl DX
Mitokondriális GR transzlokáció
Mitokondrium
cReceptor
HSP90
Membrán potenciál ↓
DNS Bcl-2 család
Más fehérjék
APOPTÓZIS
Transzkripciós faktorok
Genomikus és nem-genomikus
glükokortikoid hatások összefoglalása
RE Plazma membrán
Sejtmag Más citoplazmatikus
jelátviteli fehérjék Hormon
mReceptor
Mitokondrium
Gén expresszió
?
cReceptor Citoplazma
HSP90
