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6.9: Receptores Internos

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Internal Receptors

6.9: Internal Receptors

6.9: Receptores Internos

Many cellular signals are hydrophilic and therefore cannot pass through the plasma membrane. However, small or hydrophobic signaling molecules can cross the hydrophobic core of the plasma membrane and bind to internal, or intracellular, receptors that reside within the cell. Many mammalian steroid hormones use this mechanism of cell signaling, as does nitric oxide (NO) gas.

Similar to membrane-bound receptors, binding of a ligand to a receptor located in the cytoplasm or nucleus of a cell causes a conformational change in the receptor. Like transcription factors, the active receptor can bind to receptor-specific DNA binding sites to increase or decrease the transcription of target genes. In the case of an intracellular receptor located in the cytoplasm, the receptor-ligand complex must first cross the nuclear membrane.

Many steroid hormones, including estrogen and testosterone, use intracellular receptors to induce specific effects. As an example, estrogen can diffuse across the membrane; binding of estrogen to its receptor results in dimerization of the receptors and transport of the ligand-receptor complex to the nucleus. Once in the nucleus, the complex can bind to DNA sequences called Estrogen-Response Elements (EREs). Depending on the other transcription factors and co-activators, binding of activated estrogen receptors (ERs) to EREs may cause an increase or decrease in transcription of target genes.

The activation of other intracellular receptors, including some thyroid hormone receptors, requires that ligands cross both the plasma membrane and nuclear membrane, as the corresponding receptors reside in the nucleus. These ligand-receptor complexes then can bind to DNA, similar to the mechanism described above.

Muitos sinais celulares são hidrofílicos e, portanto, não podem passar pela membrana plasmática. No entanto, moléculas de sinalização pequenas ou hidrofóbicas podem atravessar o núcleo hidrofóbico da membrana plasmática e ligar-se a receptores internos, ou intracelulares, que residem dentro da célula. Muitas hormonas esteróides de mamíferos usam esse mecanismo de sinalização celular, assim como o gás óxido nítrico (NO).

De forma semelhante aos receptores ligados à membrana, a ligação de um ligando a um receptor localizado no citoplasma ou núcleo de uma célula causa uma mudança conformacional no receptor. Como fatores de transcrição, o receptor ativo pode ligar-se a locais de ligação de DNA específicos para o receptor para aumentar ou diminuir a transcrição de genes-alvo. No caso de um receptor intracelular localizado no citoplasma, o complexo receptor-ligando deve primeiro atravessar a membrana nuclear.

Muitas hormonas esteróides, incluindo estrogénio e testosterona, usam receptores intracelulares para induzir efeitos específicos. Como exemplo, o estrogénio pode difundir através da membrana; a ligação do estrogénio ao seu receptor resulta na dimerização dos receptores e transporte do complexo ligando-receptor para o núcleo. Uma vez no núcleo, o complexo pode ligar-se a sequências de DNA chamadas Elementos de Resposta a Estrogénio (EREs). Dependendo dos outros fatores de transcrição e coativadores, a ligação de receptores de estrogénio (ERs) ativados aos EREs pode causar um aumento ou diminuição na transcrição dos genes-alvo.

A ativação de outros receptores intracelulares, incluindo alguns receptores hormonais da tiróide, requer que os ligandos atravessem tanto a membrana plasmática como a membrana nuclear, uma vez que os receptores correspondentes residem no núcleo. Esses complexos receptor-ligando podem então ligar-se ao DNA, semelhante ao mecanismo descrito acima.

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