内分泌シグナル

内分泌細胞は、他の器官にある遠くの標的細胞と連絡するためにホルモンを生成します。ホルモンは、循環系を使い遠く離れた場所へ到達します。これは、生体全体をホルモンに曝すが、ホルモン受容体を発現している細胞や標的細胞だけが影響を受けます。このように、内分泌シグナルは、標的細胞からの緩やかな応答を誘発しますが、その効果は長く続きます。

内分泌受容体には、細胞表面の受容体と細胞内の受容体の2種類があります。細胞表面の受容体は、他の膜結合型受容体と同様に働きます。リガンドであるホルモンは、ホルモン特異的なGタンパク質共役受容体に結合します。これにより、受容体の構造変化を起こし、Gタンパク質のサブユニットが放出されます。このタンパク質はセカンドメッセンジャーを活性化し、シグナルカスケードや転写因子を誘発することで、そのメッセージを内在化させます。

エピネフリン、ノルエピネフリン、インスリン、プロスタグランジン、プロラクチンや成長ホルモンを含む多くのホルモンは、細胞表面の受容体を介して作用します

テストステロン、エストロゲン、プロゲステロンなどのステロイド系ホルモンは、細胞内の受容体を使い信号を伝達します。これらのホルモンは小さい疎水性分子であるため、細胞外膜を直接通過します。その細胞が標的細胞であれば、一度細胞内に入ると、ホルモンは受容体に結合します。その結合により、受容体の構造が変化し、転写因子としての潜在的活性が活性化されます。一度活性化されると、受容体やホルモン-受容体複合体は、遺伝子の発現を促進・抑制します。

細胞内のホルモン受容体は数の多いスーパーファミリーですが、すべての受容体が同様に3つの異なるドメインを持つ単一ポリペプチド鎖を持ちます。N末端は活性転写因子ドメインです。中間部には、目的の遺伝子に特異的なDNA結合ドメインがあります。そして、ホルモンはC末端ドメインに結合します。