Tumareseptorit

Tumareseptorit ovat proteiineja, jotka sopivan molekyylin eli ligandin sidottuaan sitoutuvat tiettyyn kohtaan tuman DNA:ssa vaikuttaen siten tiettyjen geenien transkriptioon lisäävästi tai vähentävästi, jolloin näiden geenien koodaamien proteiinien tuotanto solussa kasvaa tai vähenee. Tumareseptoreita on vain eläimissä, eikä esimerkiksi sienissä, kasveissa tai edes eläimiä sukulaisuussuhteeltaan lähimpänä olevissa kaulussiimaeliössä.
Tumareseptorit poikkeavat muista reseptoreista ainakin kolmessa asiassa. 1. Ne eivät ole kiinni solukalvossa vaan ovat tumassa tai yleensä solulimassa. 2. Tumareseptorien ligandit ovat usein rasvaliukoisia ja ne voivat siksi läpäistä solukalvon. 3. Muiden reseptorien signaalit välittyvät muiden, toisioläheteiksi kutsuttujen, aineiden kautta. Tumareseptorit taas vaikuttavat suoraan kohteeseensa, joka on DNA. Jälkimmäisen eron takia tumareseptorit voidaan reseptorien sijaan pikemminkin mieltää ligandien aktivoimiksi transkriptiotekijöiksi.
Ihmisissä tumareseptoreita on ainakin 48, mutta silmukoitumisen takia kustakin voi olla useita muotoja eli isoformeja. Estrogeenireseptorit ovat esimerkki ihmisten tumareseptoreista. Niiden tärkein sisäsyntyinen ligandi on estradioli. Ne olivat myös ensimmäiset tunnistetut tumareseptorit. Niiden olemassaolo tunnistettiin vuonna 1962. Ihmisissä muun muassa myös androgeenit, kilpirauhashormonit, D-vitamiinit ja A-vitamiinit saavat aikaan ainakin osan vaikutuksistaan tumareseptorien kautta.
Rakenne.
Tumareseptorit ovat suoria peptidiketjuja, kuten proteiinit yleensäkin. Ketjun alueet voidaan jakaa viiteen osaan eli proteiinidomeeniin:
Tumareseptorit voivat olla aktiivisia eli vaikuttaa DNA:han sitoutumalla siihen joko yksistään eli monomeereinä tai pareittain eli dimeereinä. Dimeerit voivat olla homodimeereitä tai heterodimeereitä (katso: proteiinien kvaternäärirakenne).
Luokittelu.
Tumareseptorit voivat olla aktiivisia eli vaikuttaa DNA:han sitoutumalla siihen joko yksistään tai pareittain. Reseptorien sitomien DNA-alueiden emäsjärjestys eli sekvenssi on tietynlainen. Näitä sekvenssejä kutsutaan hormonivaste-elementeiksi (HRE). Jos reseptorit ilmenevät pareittain, HRE-sekvenssejäkin on kaksi. Jos sekvenssit ovat osin samanlaiset, voivat samanlaiset alueet olla DNA:ssa perättäin symmetrisesti, jolloin toista sekvenssiä sanotaan suoraksi toistosekvenssiksi (eng. "direct repeat") ja toista käänteistoistosekvenssiksi (eng. "inverted repeat"). Muussa tapauksessa molemmat sekvenssit ovat suoria toistosekvenssejä.
Mangelsdorfin ja kollegoiden vuonna 1995 ehdottama tumareseptorien luokittelu pohjautuu osin edellä esiteltyihin käsitteisiin. Tätä luokittelua käytetään laajalti ja siinä on neljä luokkaa, jotka on esitelty alla.
Luokka I.
Luokan I reseptorit eli steroidireseptorit ovat aktiivisia keskenään samanlaisina reseptoripareina eli homodimeereinä. Reseptoreista toinen sitoutuu DNA:ssa suoraan toistosekvenssiin ja toinen käänteistoistosekvenssiin.
Ihmisissä luokkaan I kuuluvat muun muassa (suluissa ovat reseptorien tärkeimmät sisäsyntyiset ligandit):
Luokka II.
Luokan II reseptorit eli RXR heterodimeerit ovat aktiivisia keskenään erilaisina reseptoripareina eli heterodimeereinä. Reseptoreista toinen on aina retinoidi-X-reseptori eli RXR ja toinen on jokin muu tumareseptori. Reseptoreista molemmat sitoutuvat yleensä suoriin toistosekvensseihin, mutta joskus toinen sekvensseistä on käänteistoistosekvenssi.
Luokan II reseptoreissa toinen tumareseptori vaatii aktiivisuuteen RXR:n. Yksittäinen RXR taas voi muodostaa toisen RXR:n kanssa homodimeerin, joka on aktiivinen eli se voi vaikuttaa DNA:han. Luokan II reseptorit voivat olla toiminnaltaan sallivia (eng. "permissive"), jolloin dimeerin aktivaatioon riittää se, että se vain toinen dimeerin reseptoreista sitoo ligandin. Jos molempien tulee sitoa ligandi samanaikaisesti, on dimeeri ei-salliva (eng. "non-permissive").
Ihmisissä luokkaan II kuuluvat muun muassa (suluissa ovat reseptorien tärkeimmät sisäsyntyiset ligandit):
Luokka III.
Luokan III reseptorit eli dimeeriset orvot reseptorit ovat dimeereitä ja yleensä homodimeereitä. Yleensä reseptoreista molemmat sitoutuvat suoriin toistosekvensseihin. Nämä eroavat luokan I ja II reseptoreista siten, että niille ei ole tunnistettu ligandia, jonka takia niitä kutsutaan orvoiksi.
Luokka IV.
Luokan IV reseptorit eli monomeeriset orvot reseptorit ovat ligandiltaan tuntemattomia luokan III reseptorien tapaan, mutta luokan IV reseptorit ovat monomeerejä.