Receptory wewnętrzne

Wiele sygnałów komórkowych ma charakter hydrofilowy i dlatego nie może przejść przez błonę plazmatyczną. Jednakże małe lub hydrofobowe cząsteczki sygnalizacyjne mogą przechodzić przez hydrofobowy rdzeń błony komórkowej i wiązać się z wewnętrznymi lub wewnątrzkomórkowymi receptorami znajdującymi się w komórce. Wiele hormonów steroidowych u ssaków wykorzystuje ten mechanizm sygnalizacji komórkowej, podobnie jak gazowy tlenek azotu (NO).

Podobnie jak w przypadku receptorów związanych z błoną, wiązanie ligandu z receptorem zlokalizowanym w cytoplazmie lub jądrze komórki powoduje zmianę konformacyjną receptora. Podobnie jak czynniki transkrypcyjne, aktywny receptor może wiązać się ze specyficznymi dla receptora miejscami wiązania DNA, zwiększając lub zmniejszając transkrypcję docelowych genów. W przypadku receptora wewnątrzkomórkowego zlokalizowanego w cytoplazmie kompleks receptor-ligand musi najpierw przejść przez błonę jądrową.

Wiele hormonów steroidowych, w tym estrogen i testosteron, wykorzystuje receptory wewnątrzkomórkowe do wywoływania określonych efektów. Na przykład estrogen może dyfundować przez błonę; wiązanie estrogenu z jego receptorem powoduje dimeryzację receptorów i transport kompleksu ligand-receptor do jądra. Po dostaniu się do jądra kompleks może wiązać się z sekwencjami DNA zwanymi elementami odpowiedzi na estrogeny (ERE). W zależności od innych czynników transkrypcyjnych i koaktywatorów, wiązanie aktywowanych receptorów estrogenowych (ER) z ERE może powodować wzrost lub spadek transkrypcji genów docelowych.

Aktywacja innych receptorów wewnątrzkomórkowych, w tym niektórych receptorów hormonów tarczycy, wymaga, aby ligandy przekroczyły zarówno błonę plazmatyczną, jak i błonę jądrową, ponieważ odpowiednie receptory znajdują się w jądrze. Te kompleksy ligand-receptor mogą następnie wiązać się z DNA, podobnie jak w mechanizmie opisanym powyżej.