雌激素的作用机制概述 摘要】经典的雌激素(E2)作用机制是通过雌激素受体ER结合到靶基因启动子区 的雌激素反应元件上来发挥配体依赖的转录调节作用。但许多实验已证明E2也 可以通过特异的膜受体(mER)信号通路发挥调控作用，激活膜受体后能激活许多 蛋白激酶最终影响下游转录因子的活性。另外，膜受体介导的信号通路也可以通 过磷酸化核受体（nER）和其辅因子来调节经典的雌激素受体的核效应。 【关键词】雌激素雌激素核受体雌激素膜受体基因调控 【中图分类号】R335 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）09-0341-02 1 引言 雌激素是生物体内许多生物学过程如生长、发育和复制的关键调节剂，在男 性和女性体内都包括许多雌激素的靶器官如生殖道、乳房组织、骨骼、心血管和 中枢神经系统。雌激素的生物学作用主要是通过雌激素受体ERα和雌激素受体 ERβ来调节的，它们分别由不同的基因编码，属于配体诱导的转录因子，是核受 体家族成员之一。ERα和ERβ的组织分布和结合配体的特征明显不同，主要是由 于雌激素的组织选择性作用。配体结合引起受体构象改变从而促进受体形成二聚 体并结合到靶基因启动子区的雌激素效应元件（ERE）上来发挥受体的核转录活性。雌激素受体也可以不需要结合DNA来调节基因的表达，可与其他启动子结合蛋白相互作用或阻止其他转录因子招募到启动子上[1-3]。 雌激素还可以与膜受体结合诱导快速的细胞内反应，现已证明了雌激素可调 节许多细胞内磷酸化级联途径来发挥非核效应，这些效应包括激活腺甘酸环化酶（AC），MAPK，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）或增加胞内钙离子浓度等。快速的 信号级联通路最终能影响下游许多转录因子的磷酸化状态。此外，雌激素激活的 信号途径也能影响核受体依赖的转录活性[4,5]。近年来，已有许多实验证明了核 受体非核效应的分子机制，但仍需解决的问题还有很多，如发挥具体非核效应的 受体的性质，在调节细胞信号途径过程中整合激素作用的分子机制及甾体类激素 快速非核效应的生理学作用等。 2 雌激素的核效应 雌激素的核效应是通过核受体家族成员的雌激素受体ERα和ERβ介导的，经 典的ERs效应是作为核受体发挥其核效应：ER结合E2后使ER从抑制性复合体中 释放并形成同源二聚体转入到核中，通过结合到雌激素反应元件（ERE）上并招 募多种辅因子来调节其他转录因子的表达。 胞内信号途径也能调节nER的作用。不同的激酶像PKA、MAPK及A-CDK2可 以磷酸化ERαN端的一些残基如104位、106为的丝氨酸残基，丝氨酸残基磷酸 化后可调节许多受体功能，如通过泛素-蛋白酶体途径下调nER的表达、nER的核 定位、nER的二聚化作用及转录活性等。除了直接作用于nER，这些信号途径还 可通过调节辅因子对nER发挥调节作用[6]。 3 膜受体介导的雌激素效应 雌激素（E2）除了发挥核效应外还可引起膜介导的快速反应。E2处理细胞能 快速引起许多蛋白激酶的激活并调节通过细胞膜的离子流。由于这些瞬时反应并 不会受到蛋白合成抑制剂的抑制，因此可确定mER的参与,并且，使用膜不通透 性雌激素如E2结合牛血清白蛋白（E2-BSA）能模拟E2膜信号转导途径引起的快 速反应。
雌激素的作用机制概述 发表时间：2012-09-27T10:44:16.763Z 来源：《医药前沿》2012年第9期供稿作者：刁爱芹[导读] 雌激素通过核受体发挥其转录调节作用，与辅因子的相互作用或结合到ERE上。 刁爱芹 (江苏泰州职业技术学院 225300) 【摘要】经典的雌激素(E2)作用机制是通过雌激素受体ER结合到靶基因启动子区的雌激素反应元件上来发挥配体依赖的转录调节作用。但许多实验已证明E2也可以通过特异的膜受体(mER)信号通路发挥调控作用，激活膜受体后能激活许多蛋白激酶最终影响下游转录因子的活性。另外，膜受体介导的信号通路也可以通过磷酸化核受体（nER）和其辅因子来调节经典的雌激素受体的核效应。【关键词】雌激素雌激素核受体雌激素膜受体基因调控【中图分类号】R335 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2012）09-0341-02 1 引言 雌激素是生物体内许多生物学过程如生长、发育和复制的关键调节剂，在男性和女性体内都包括许多雌激素的靶器官如生殖道、乳房组织、骨骼、心血管和中枢神经系统。雌激素的生物学作用主要是通过雌激素受体ERα和雌激素受体ERβ来调节的，它们分别由不同的基因编码，属于配体诱导的转录因子，是核受体家族成员之一。ERα和ERβ的组织分布和结合配体的特征明显不同，主要是由于雌激素的组织选择性作用。配体结合引起受体构象改变从而促进受体形成二聚体并结合到靶基因启动子区的雌激素效应元件（ERE）上来发挥受体的核转录活性。雌激素受体也可以不需要结合DNA来调节基因的表达，可与其他启动子结合蛋白相互作用或阻止其他转录因子招募到启动子上[1-3]。 雌激素还可以与膜受体结合诱导快速的细胞内反应，现已证明了雌激素可调节许多细胞内磷酸化级联途径来发挥非核效应，这些效应包括激活腺甘酸环化酶（AC），MAPK，磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）或增加胞内钙离子浓度等。快速的信号级联通路最终能影响下游许多转录因子的磷酸化状态。此外，雌激素激活的信号途径也能影响核受体依赖的转录活性[4,5]。近年来，已有许多实验证明了核受体非核效应的分子机制，但仍需解决的问题还有很多，如发挥具体非核效应的受体的性质，在调节细胞信号途径过程中整合激素作用的分子机制及甾体类激素快速非核效应的生理学作用等。 2 雌激素的核效应 雌激素的核效应是通过核受体家族成员的雌激素受体ERα和ERβ介导的，经典的ERs效应是作为核受体发挥其核效应：ER结合E2后使ER从抑制性复合体中释放并形成同源二聚体转入到核中，通过结合到雌激素反应元件（ERE）上并招募多种辅因子来调节其他转录因子的表达。 胞内信号途径也能调节nER的作用。不同的激酶像PKA、MAPK及A-CDK2可以磷酸化ERαN端的一些残基如104位、106为的丝氨酸残基，丝氨酸残基磷酸化后可调节许多受体功能，如通过泛素-蛋白酶体途径下调nER的表达、nER的核定位、nER的二聚化作用及转录活性等。除了直接作用于nER，这些信号途径还可通过调节辅因子对nER发挥调节作用[6]。 3 膜受体介导的雌激素效应 雌激素（E2）除了发挥核效应外还可引起膜介导的快速反应。E2处理细胞能快速引起许多蛋白激酶的激活并调节通过细胞膜的离子流。由于这些瞬时反应并不会受到蛋白合成抑制剂的抑制，因此可确定mER的参与,并且，使用膜不通透性雌激素如E2结合牛血清白蛋白（E2-BSA）能模拟E2膜信号转导途径引起的快速反应。在乳腺癌细胞和内皮细胞中研究发现，E2或E2-BSA能激活MAPK，MAPK由MAPK激酶（MEKs）使特定部位的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化从而被激活。MEKs自身可被许多激酶像Raf蛋白激活，然后受到Ras家族成员的调节。mER与E2结合后引起受体酪氨酸激酶（RTK）像EGF和IGF-1受体活化，通过蛋白复合体转导信号，致使Ras的活化。除了这条通路外，MAPK的激活还可以受到G蛋白偶联受体通过受体酪氨酸激酶Src和PI3K信号通路的调节，胞内钙离子也能调节Ras的活性[7, 8]。 Src-PI3K-Akt-eNOS模式是内皮细胞中调节E2依赖的NO释放的一条通路。从mER发出的信号通过G蛋白和Src复合体转移到PI3K上，然后PI3K激活Akt从而激活eNOS。PLC-PKC-cAMP-PKA是神经元中E2调节K+流的一条通路，肠细胞中E2也能激活这条通路从而改变胞内Ca2+浓度[4]。 3.3 mER信号通路调节非nER的转录因子 活化的信号通路如MAPK和PKA能影响许多非ER转录因子的磷酸化状态，从而改变其他基因的表达，因此，mER介导的信号级联途径则是E2调控基因表达的另一种机制。 许多转录因子都受到mER依赖的信号通路的调控，如CREB。在脂肪细胞和结肠癌细胞中，E2或E2-BSA可通过MAPK通路诱导CREB 的转录激活，CREN激活后引起许多基因像c-fos和UCP-2的表达。而在成神经瘤细胞中，mER通过cAMP-PKA这条信号通路激活CREB，诱导神经降压肽基因的表达。这个例子可反应许多通过mER介导的细胞特异性的信号通路的调控[9]。 血清反应因子（SRF）和ELK1也是mER介导的转录因子，它们调控c-fos的表达。在人MCF-7乳腺癌细胞中，SRF可通过MAPK和PI3K两条通路激活，这表明不同的信号通路能够协同发挥作用[9]。 在血管内皮细胞中发现有一大群基因可通过mER介导PI3K信号通路调控。E2处理40min后可上调大约有250个基因表达，使用PI3K通路抑制剂LY294002后会抑制这一反应[10]。许多典型的mER介导的基因还可由nER和其他转录因子直接的相互作用调控，因此，在以后的研究基因表达的调控中，除了考虑mER信号通路的作用外，还需考虑nER和其他转录因子间的相互作用。 3.4 E2的膜效应调节其核效应 已知E2处理后能增加nER的磷酸化状态，且突变重要的磷酸化位点能降低nERs的转录活性。如在人HEK293细胞和MCF-7细胞中，E2处理后能使一种nER的辅激活剂AIB1磷酸化，许多胞内信号像p38、JNK、ERK1/2通路参与这一过程，下调这些激酶能明显抑制nER的核效应。此外，mER诱导MAPK和PI3K通路对nER调控的基因表达也发挥重要作用[11]。 mER还可通过许多其他机制调节nER的作用，如引起核受体辅激活剂基因的快速表达，这些辅激活剂可以调节E2缓慢的核效应，但这一机制还需进一步证明。
项目名称：雌激素信号通路在肿瘤中的调控机制 申报奖种：自然科学奖 主要完成单位：军事医学科学院生物工程研究所 主要完成人：叶棋浓黄君健丁丽华张浩金蕊 项目简介： 本项目属于基础医学研究领域。肿瘤是危害人类健康的重大疾病，它的发生发展与癌基因的激活和抑癌基因的失活密切相关。美国两位科学家因癌基因的发现而获得1989年诺贝尔生理学或医学奖。一些肿瘤的发生具有性别差异，如乳腺癌和肝癌，它们分别在女性和男性肿瘤死亡率中位居前列，但这种性别差异的分子机制还不清楚。已有研究表明，雌激素在乳腺癌和肝癌等肿瘤的发生发展中起重要作用，它通过与属于转录因子类的雌激素受体（ER）结合来发挥作用。目前临床上广泛使用的内分泌治疗药物即是通过阻断雌激素/ER的活性来治疗乳腺癌，但经常产生耐药现象。尽管人们对雌激素信号通路有了一定的认识，但其在性别相关肿瘤发生、发展和预后中的具体调控机制还不清楚，这些问题是当前世界生物医学前沿领域的热点和难点。 本项目以雌激素和ER调节的下游靶基因为切入点，系统研究了雌激素信号通路的调控机制，取得了以下重要发现：（1）发现了雌激素抑制的靶基因FHL1是人类乳腺癌和肝癌的新的抑癌基因。FHL1在肝癌和乳腺癌患者中表达水平下降，在这些肿瘤细胞中重新表达FHL1可抑制其生长。（2）发现了雌激素信号通路中促进乳腺癌细胞生长的新的癌基因NFAT3和HPIP，揭示了促进乳腺癌等肿瘤细胞生长的雌激素诱导蛋白端粒酶核仁定位的新功能。（3）首次发现了雌激素诱导蛋白XBP-1与乳腺癌内分泌治疗耐药相关。（4）揭示了雌激素信号通路调节的多种
新机制，包括发现乙肝病毒蛋白通过抑制雌激素信号通路诱发肝癌的新机制，部分解释了肝癌发生的性别差异；发现了转录因子通过大规模染色质伸展调节ER 转录活性的新机制；揭示了雌激素调节的下游靶基因调节雌激素和TGF-β信号通路间交互作用的新机制。 科学价值：这些重要发现揭示了雌激素信号通路中多个癌基因和抑癌基因的异常与乳腺癌和/或肝癌发生、发展和预后密切相关的功能及其分子机制，尤其是FHL1和XBP-1的研究因我们的新发现成为当今肿瘤领域研究的热点；深化了人们对雌激素信号通路的认识；新发现的癌基因、抑癌基因和耐药相关基因为乳腺癌、肝癌等的诊断和治疗提供了科学依据和新的药物开发靶标。 本项目在Journal of Clinical Investigation、Cancer Research、Nucleic Acids Research、Journal of Biological Chemistry、Journal of Cell Science等SCI杂志上发表核心论文20篇，总影响因子108，被包括多位美国科学院院士在内的国内外同行发表的Nature Genetics、Nature Immunology等论文或专著他引310次，SCI他引220次。其中8篇代表性论文总影响因子65，被他引229次，SCI他引162次。发表在Journal of Clinical Investigation杂志上的关于FHL1的论文被当期杂志选为亮点，并被中国、美国、英国等多家生物医学新闻网站或杂志以“一组新的与癌症发生发展相关的蛋白质”为题进行报道。发表在Journal of Cell Science杂志上的论文被当期杂志以“核仁端粒酶未解之谜”为标题选为亮点。 论文目录（8篇代表性论文）： 1*. Lihua Ding, Zhaoyun Wang, Jinghua Yan, Xiao Yang, Aijun Liu, Weiyi Qiu, Jianhua Zhu, Juqiang Han, Hao Zhang, Jing Lin, Long Cheng, Xi Qin, Chang Niu, Bin Yuan,
摘要 目的研究17-β-雌二醇对人胃癌细胞增殖周期的影响，探讨胃肠道肿瘤的内分泌治疗的可能性. 方法采用人胃癌SGC-7901细胞株，免疫组化染色证实其雌激素受体为阳性，在细胞培养期间，分别给予雌二醇10-7 mol/L及雌二醇加三苯氧胺1mcg/ml处理12h，流式细胞仪检测各期细胞数目的相对比例和增殖指数. 结果细胞增殖指数在雌二醇组、对照组和三苯氧胺处理组分别为0.5705，0.4787和0.4830. 当用雌二醇处理后其S期细胞数目明显增加. 结果显示雌二醇可刺激该细胞的生长，而三苯氧胺可抑制这种作用. 结论雌二醇对雌激素受体阳性的胃癌细胞有增殖营养效应，这种作用可为雌激素受体抑制剂三苯氧胺所阻断，可用来控制胃癌的生长. 关键词胃肿瘤; 雌二醇; 雌激素拮抗剂 谭端军, 王慧蓉, 汪鸿志, 刘成贵.雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖的影响.新消化病学杂志，1996；4(2)：64-65 近年来有学者发现患同样肿瘤的患者，性别不同其预后也不同，乳腺癌等性激素靶器官肿瘤常在其发生前后或同时并发胃肠道肿瘤，并陆续有在胃肠道肿瘤中发现雌激素受体(estrogen receptor, ER)的报道，因此推测机体内性激素环境也同样影响了一些消化道肿瘤的自然发展历程[1，2]。然而，究竟体内性激素对于胃肠肿瘤通过何种机制，产生何种效应?尚无统一的看法。为此本实验以雌激素受体阳性的体外传代胃癌细胞系为模型，采用流式细胞仪分析雌激素及其受体抑制剂对胃癌细胞增殖动力周期的影响，从分子水平探讨雌激素对胃癌细胞的促分化作用，为临床消化道肿瘤的内分泌治疗提供依据。 1 材料和方法 1.1 实验分组Ⅰ组：空白对照组；Ⅱ组：加入17-β-雌二醇10-7mol/L(德国MERCH公司)；Ⅲ组：雌二醇10-7mol/L及三苯氧胺1mcg/L(上海十二制药厂)均为终浓度。每组各检测6个样本。 1.2 细胞培养雌二醇采用乙醇溶解(乙醇终浓度<0.1%)，然后用Hanks液稀释至工作浓度。小牛血清用活性碳10g/L，葡聚糖T70 1g/L，50℃搅拌30min以清除游离雌激素。人胃低分化腺癌SGC-7901细胞(免疫荧光染色法证实细胞株雌激素受体为阳性)采用RPMI-1640培养基加1%已清除游离雌激素的小牛灭活血清，青霉素100kU/L和链霉素10mg/L，然后分别向各培养瓶中加入受试物，于37℃，含5%二氧化碳温箱培养12h后收集细胞，数目在105以上，70%冷乙醇固定24h。实验过程中用光镜观察细胞形态学变化[2-5]。 1.3 细胞DNA染色及FCM测定上机前经400目铜网过筛，低速离心5min，弃乙醇，每个样品加RNase A25μg，震荡混匀，37℃搁置30min，以去除RNA，然后加入碘化丙啶
细胞受体类型、特点 及重要的细胞信号转导途径 学院：动物科学技术学院 专业：动物遗传育种与繁殖 姓名：李波
学号：2015050509
目录 1、细胞受体类型及特点 (4) 1.1离子通道型受体 (4) 1.2 G蛋白耦联型受体 (4) 1.3 酶耦联型受体 (5) 2、重要的细胞信号转导途径 (5) 2.1细胞内受体介导的信号传递 (5) 2.2 G蛋白偶联受体介导的信号转导 (6) 2.2.1激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路 (7) 2.2.2激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体 (7) 2.2.3 激活磷脂酶C、以lP3和DAG作为双信使 G蛋白偶联受体介导的信号通 路 (8) 2.2 酶联受体介导的信号转导 (9) 2.2.1 受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路 (10) 2.2.2 P13K-PKB(Akt)信号通路 (10) 2.2.3 TGF-p—Smad信号通 (11) 2.2.4 JAK—STAT信号通路 (12)
1、细胞受体类型及特点 受体(receptor)是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子物质，多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域，当受体与配体结合后，构象改变而产生活性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应。受体与配体问的作用具有3个主要特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力。 根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体分为细胞内受体(intracellular receptor)和细胞表面受体(cell surface receptor)。细胞内受体介导亲脂性信号分子的信息传递，如胞内的甾体类激素受体。细胞表面受体介导亲水性信号分子的信息传递，膜表面受体主要有三类：①离子通道型受体(ion—channel—linked receptor)；②G蛋白耦联型受体(G—protein —linked receptor)；③酶耦联的受体(enzyme—linked recep—tor)。第一类存在于可兴奋细胞。后两类存在于大多数细胞，在信号转导的早期表现为激酶级联事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，借此使信号逐级传送和放大。 1.1离子通道型受体 离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体，即配体门通道(1igand—gated channel)，主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，其信号分子为神经递质。神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，在瞬间将胞外化学信号转换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。如：乙酰胆碱受体以三种构象存在，两分子乙酰胆碱的结合可以使之处于通道开放构象，但该受体处于通道开放构象状态的时限仍十分短暂，在几十毫微秒内又回到关闭状态。然后乙酰胆碱与之解离，受体则恢复到初始状态，做好重新接受配体的准备。离子通道型受体分为阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体，和阴离子通道。 1.2 G蛋白耦联型受体 三聚体GTP结合调节蛋白(trimeric GTP—binding regulatory protein)简称G蛋白，位于质膜胞质侧，由a、p、-／三个亚基组成，a和7亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上，G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，当a亚基与GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启状态，“亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的ATP 水解，恢复无活性的三聚体状态，其GTP酶的活性能被RGS(regulator of G protein signaling)增强。RGS也属于GAP(GTPase activating protein)。 G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白(图10—6)，受体胞外结构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白耦联。通过与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内
第十一章细胞的信号转导 一、名词解释 1、细胞通讯 2、受体 3、第一信使 4、第二信使 5、G 蛋白 6、蛋白激酶A 二、填空题 1、细胞膜表面受体主要有三类即、、和。 2、在细胞的信号转导中，第二信使主要有、、、和。 3、硝酸甘油之所以能治疗心绞痛是因为它在体内能转化为，引起血管，从而减轻的负荷和的需氧量。 三、选择题 1、能与胞外信号特异识别和结合，介导胞内信使生成，引起细胞产生效应的是( )。 A、载体蛋白 B、通道蛋白 C、受体 D、配体 2、下列不属于第二信使的是（）。 A、cAMP B、cGMP C、DG D、CO 3、下列关于信号分子的描述中，不正确的一项是（）。 A、本身不参与催化反应 B、本身不具有酶的活性 C、能够传递信息 D、可作为酶作用的底物 4、生长因子是细胞内的（）。 A、结构物质 B、能源物质 C、信息分子 D、酶 5、肾上腺素可诱导一些酶将储藏在肝细胞和肌细胞中的糖原水解，第一个被激活的酶是（）。 A、蛋白激酶A B、糖原合成酶 C、糖原磷酸化酶 D、腺苷酸环化酶 6、（）不是细胞表面受体。 A、离子通道 B、酶连受体 C、G蛋白偶联受体 D、核受体 7、动物细胞中cAMP的主要生物学功能是活化（）。 A、蛋白激酶C B、蛋白激酶A C、蛋白激酶K D、Ca2+激酶 8、在G蛋白中，α亚基的活性状态是（）。 A、与GTP结合，与βγ分离 B、与GTP结合，与βγ聚合 C、与GDP结合，与βγ分离 D、与GDP结合，与βγ聚合
9、下面关于受体酪氨酸激酶的说法哪一个是错误的 A、是一种生长因子类受体 B、受体蛋白只有一次跨膜 C、与配体结合后两个受体相互靠近，相互激活 D、具有SH2结构域 10、在与配体结合后直接行使酶功能的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 11、硝酸甘油治疗心脏病的原理在于 A、激活腺苷酸环化酶，生成cAMP B、激活细胞膜上的GC，生成cGMP C、分解生成NO，生成cGMP D、激活PLC，生成DAG 12、霍乱杆菌引起急性腹泻是由于 A、G蛋白持续激活 B、G蛋白不能被激活 C、受体封闭 D、蛋白激酶PKC功能异常 13下面由cAMP激活的酶是 A、PTK B、PKA C、PKC D、PKG 14下列物质是第二信使的是 A、G蛋白 B、NO C、GTP D、PKC 15下面关于钙调蛋白（CaM）的说法错误的是 A、是Ca2+信号系统中起重要作用 B、必须与Ca2+结合才能发挥作用 C、能使蛋白磷酸化 D、CaM激酶是它的靶酶之一16间接激活或抑制细胞膜表面结合的酶或离子通道的受体是 A、生长因子受体 B、配体闸门离子通道 C、G蛋白偶联受体 D、细胞核受体 17重症肌无力是由于 A、G蛋白功能下降
第23卷 第3期2004年3月 延安大学学报(自然科学版) Jour na l of Yanan Universit y(Nat ur al Science Edition) Vol.23 No.3 Sept.2004卵巢雌激素受体的研究进展X 雷 忻1,2,张育辉2,李亚琳3 (1.延安大学生命科学学院,延安716000;2.陕西师范大学生命科学学院,西安710062;3.渭南师范学院化学系,渭南714000) 摘 要:在卵巢的内分泌调控中,雌激素受体发挥着重要的生理作用.近年来,它的分子结构和调控机制等方面的研究取得了长足进步.本文就两种雌激素受体——A受体(ER A)和B受体(ER B)的发现及其分子结构、分布、调控作用和影响因素等方面对该领域研究进行综述. 关键词:卵巢;雌激素受体;A受体;B受体;调控作用 中图分类号:Q954.53 文献标识码:A 文章编号:1004-602X(2004)03-0073-04 在脊椎动物卵巢的发育及卵子的成熟过程中,雌激素受体(estr ogen receptor,ER)作为一种性激素受体(sex hormone receptor,sex-HR),在雌激素的调控作用中起着重要的介导作用,它的分子结构和调控机制一直是人们关注的热点.近年来,随着实验方法和手段的进步,这方面的研究取得很大进展.本文主要从雌激素受体的发现及其类型、分子结构、分布、调控作用和影响因素等方面对该领域研究进行综述. 1 雌激素受体的发现 早在1962年,Jensen就提出,子宫中可能存在某种蛋白质,对17B雌二醇有特异的结合力.迄今为止,发现人和动物体内存在有两种类型的雌激素受体——A受体(ER A)和B受体(ER B).A受体发现较早,1986年,由法国的Chambon克隆出ER A,此后10年,人们一直认为它是雌激素的唯一受体. 1996年,瑞典的Kuiper从鼠前列腺癌细胞cDNA 文库中发现一种雌激素受体新亚型ER B,此后, Mosselman等克隆出人源性的的B型受体[1,2].目前,两种受体的结构、分布及在卵巢中的作用是人们关注的热点. 2 雌激素受体的结构 2.1 雌激素受体A亚型(ER A) 人类ER A基因位于第6号染色体上,长为140kb,由8个外显子和7个内含子组成.ER A蛋白质约为66kD,由5个功能域构成,即A/B,C,D,E, F区域.A/B区是ER A的配体非依赖性转录激活区,其激活功能依赖于细胞环境和下游启动子,而与受体是否与配体结合无关.C区是ER A的DNA结合区,由CⅠ、CⅡ两个亚区和一些其它氨基酸组成,每个亚区有一个锌指结构,CⅠ区的锌指结构富含疏水性氨基酸,可以与DNA双链大沟中的碱基结合,识别受体反应元件;CⅡ区的锌指结构含大量碱性氨基酸,可与DNA小沟中的磷酸骨架相联,增加ER A与雌激素受体反应元件(estrogen responsive element,ERE)的联接.D区是铰链区,与ER A的核内定位有关,为一高变区.E区功能较多,为功能复合区,有与配体结合、促进受体形成同源二聚体、与协同激活因子结合形成复合物、配体依赖的转录激活等功能,因此此区又称为ER A的配体结合区.F 区在雌激素和抗雌激素发挥或抑制转录活性中起着重要作用[3]. 2.2 雌激素受体B亚型(ER B) 人类ER B基因位于14q22-24处,长度为40 kb,小于ER A基因.ER B蛋白含530个氨基酸,分子量为59.2kD.受体有4个功能域,即转录激活功能域、DNA结合域、配基结合域和铰链区.人类两种ER间不同功能域同源性不同,DNA结合域同源性 X收稿日期:20030908 基金项目:陕西省自然科学基金和延安大学青年科研基金(YD2003-190). 作者简介:雷忻(1972延安大学生命科学学院讲师,硕士.
第二节膜表面受体介导的信号转导亲水性化学信号分子： * 有神经递质、蛋白激素、生长因子等 * 它们不能直接进入细胞 只能通过膜表面的特异受体，传递信号 使靶细胞产生效应 膜表面受体主要有三类（图8-7）： ①离子通道型受体（ion-channel-linked receptor） 存在于可兴奋细胞 ②G蛋白耦联型受体（G-protein-linked receptor） ③酶耦联的受体（enzyme-linked receptor） 后2类存在于大多数细胞 在信号转导的早期 表现为一系列蛋白质的逐级磷酸化 使信号逐级传送和放大。
图8-7 膜表面受体主要有3类 一、离子通道型受体 离子通道型受体（图8-8）： * 离子通道的受体 即，配体门通道（ligand-gated channel） * 主要存在于神经、肌肉等，可兴奋细胞其信号分子为神经递质
* 神经递质＋受体，而改变通道蛋白的构象 离子通道，开启or关闭 改变质膜的离子通透性 瞬间（1/1000秒），胞外化学信号→电信号 继而改变突触后细胞的兴奋性 * 位于细胞膜上的受体，一般4次跨膜 位于内质网上的受体，一般6次跨膜 * 离子通道型受体分为 阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸、五羟色胺的受体阴离子通道，如甘氨酸＆γ－氨基丁酸的受体 * 如：乙酰胆碱受体（图8-9、10）以三种构象存在2分子乙酰胆碱的结合 使通道处于开放构象 但受体处于通道开放构象状态，时限十分短暂 在几十毫微秒内，又回到关闭状态 然后，乙酰胆碱与受体解离 受体恢复到初始状态 做好重新接受配体的准备 图8-8 离子通道型受体 synaptic cleft：突触间隙
雌激素受体及其亚型在女性靶器官中的表达规律及临床意义 雌激素受体（简称ER）是女性靶器官中重要的功能介导分子，其受体亚型的水平表达失衡、受体亚型分布异常、受体亚型的基因多态性是引起女性靶器官病理改变的重要因素。本文通过查阅多篇国内外SCI因子较高的研究文献，从中得到ER及其亚型在女性正常靶器官及病理靶器官中可能的表达规律，并分析其临床意义，为疾病的内分泌治疗提供依据。 雌激素作为调节女性生殖内分泌系统一种最重要的分子，是通过与雌激素受体结合使之转化成一系列细胞内的化学反应，作用于靶细胞，最后表现为激素的生理效应，当这种复杂的神经内分泌网络结构受到破坏，就会导致一系列雌激素依赖性疾病的发生。雌激素受体，简称ER，属于核受体超家族的成员，是一种能与雌激素特异性结合的糖蛋白，包括α和β两种亚型。ER的两种亚型广泛分布在人体各个组织器官中，呈组织独特性，两者能单独表达或共存，其在两性生殖系统中都具有表达性能，但是一般来说，附睾、子宫内膜及平滑肌中ERα表达占优势，前列腺、睾丸、卵巢中则是ERβ。 根据当前研究表明，ERα及ERβ各自侧重的生理功能不一。对分别缺乏ERα或者ERβ的基因敲除鼠进行研究，表明了其生理作用。缺乏ERα的老鼠表现为乳腺、子宫缺陷，缺乏性行为及生育能力。而缺乏ERβ的老鼠主要是体型较小，产率较低，且老年雄鼠出现前列腺增生，且部分脑区神经元细胞数量减少。这主要是受雌性生殖组织细胞以及星型胶质细胞增殖分化的影响所致。研究表明，ERβ在抑制细胞的增殖、骨骼及卵泡发育等方面具有一定的作用。 随着分子生物学的发展，人们对雌激素受体结构和功能研究日益增多，发现雌激素依赖性疾病的发生不仅与体内雌激素水平异常有关，而且与其受体亚型的水平表达失衡、受体亚型分布异常、受体亚型的基因多态性存在一定关系。现将ER及其亚型在女性正常靶器官及病理靶器官中可能的表达规律综述如下。 1 ER与乳腺 ERα及ERβ在乳腺组织中均有表达，在乳腺发育过程中起着相当重要的作用。ERα在导管上皮和基质中均有表达，而在小叶上皮中无表达。李嗣杰等[1]应用免疫组织化学的方法，检测16例在加拿大拉瓦尔大学附属医院接受乳房缩小成形术患者的正常乳腺组织的ERα和ERβ阳性表达率及分布情况，结果示ERβ在乳腺上皮细胞中阳性百分数明显高于ERα的阳性百分数，两者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。同时ERβ的阳性表达率明显高于ERα的阳性表达率，两者比较差异有统计学意义（P＜0.05）。结果显示ERβ的广泛分布暗示着ERβ可能是乳腺组织中占优势的雌激素受体。 Mac[2]的研究显示ERα在人乳腺癌组织的表达明显高于癌旁正常组织；ERβ在人乳腺癌组织的表达明显低于癌旁正常组织；ERα/ERβ比值在人乳腺癌组织明显高于癌旁组织。ERα水平上调，促进TGFα表达，从而促进肿瘤发生；ERβ
药物生物技术 Pharmaceutical Biotechnology2015，22（2）：156 159 雌激素受体与肿瘤发生的研究进展 谢辛慈，吴佳，潘芬芬，姚岑萍，舒建洪，陈健，吕正兵* （浙江理工大学生命科学学院，浙江杭州310018） 摘要雌激素属于类固醇激素家族，与受体结合后调节靶基因的转录，在生物体内对维持正常的生命活动起重要作用。雌激素受体（Estrogen receptor，EＲ）是雌激素作用的靶位点，在相关信号通路中起主要作用，参与调节和维持生命体的基本活动。但雌激素受体表达异常对其靶器官肿瘤如乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌等的发生有重大影响，还会影响雌激素非靶器官肿瘤的发生，如结肠癌、肺癌等。文章主要就经典的雌激素核受体EＲα和EＲβ与几种常见肿瘤的相关研究进展进行综述，为雌激素肿瘤防治及其靶向药物的开发提供理论依据。 关键词雌激素受体；EＲα；EＲβ；肿瘤；乳腺癌；结肠癌 中图分类号Q51；Ｒ73文献标志码A文章编号1005-8915（2015）02-0156-04 雌激素是一种作用广泛的类固醇类激素，不仅有重要的生理作用，还与某些肿瘤的发生与发展关系密切。雌激素受体（Estrogen receptor，EＲ）是核受体超家族的成员之一，能够调节生殖系统的生长与分化，参与机体多种生理病理过程的调控。雌激素受体分为经典的核受体和近年来发现的膜受体两大类。经典的核受体包括EＲα和EＲβ，位于细胞核内，通过调节特异性靶基因的转录而发挥调节效应。膜受体包括经典核受体的膜性成分以及属于G蛋白偶联受体家族的GPEＲ1（GPＲ30）、Gaq-EＲ和EＲ-X等［1］。 雌激素靶器官主要是乳腺、卵巢、子宫、前列腺、骨骼及血管系统等［2］，研究发现，雌激素受体不仅与乳腺癌、卵巢癌、子宫内膜癌等雌激素靶器官的肿瘤发生相关，其在肝癌、胃癌、肺癌和结直肠癌等雌激素非靶器官中也广泛表达，显示了雌激素受体与雌激素非靶器官肿瘤的发生与发展可能存在密切关系［2］。因此，通过对雌激素受体在肿瘤发生与发展过程中作用机制的深入研究，有助于开发其靶向药物和设计更有效的治疗方案，为肿瘤治疗提供更加科学合理的依据。本文主要就经典的雌激素核受体EＲα和EＲβ与常见的雌激素靶器官与非靶器官肿瘤的发生及其靶向药物的相关研究进展进行综述。 1雌激素受体的生物学特性 1.1雌激素受体的结构 EＲα最早于1965被Toft［3］等人发现，1986年由Green［4］等人完成了克隆，被誉为经典的雌激素受体；而EＲβ最早于1996年由瑞典专家Kuiper等人［5］在大鼠的前列腺细胞中发现，同年由Mosselman等人［6］完成了人EＲβ的克隆。 EＲα和EＲβ结构相似，N端到C端依次为A/B、C、D、E、F几个区域。其中包括2个转录激活区：A/B区和F区。A/B区存在非配体依赖性的转录活化区AF-1，该区EＲα与EＲβ仅有15%的同源性［7］；C区为DNA结合区，即DBD，包括2个锌指结构，能与靶基因中的雌激素反应元件（Estrogen response element，EＲE）结合。D区为铰链区，核受体通过弯曲、旋转来改变构象，使受体以最佳的构型与配体结合，具有核定位信号及稳定DBD的DNA结合的功能；E区为激素配体结合区域，即LBD，含有能够与各种不同配体结合的氨基酸序列，能与调节蛋白相互作用［8］。F区为配体依赖性的转录活化区AF-2，是转录激活和抗雌激素药物发挥作用的必需成分 。 图1EＲ的结构示意图 1.2雌激素核受体（nEＲ）介导的信号通路 1.2.1经典的EＲE模式无配体时，nEＲ与热休克蛋白Hsp90结合，形成寡聚体复合物，封闭受体DBD，使其处于非激活状态。雌二醇（E2）与EＲ结合后，引起EＲ构象变化，产生游离的Hsp90，nEＲ以同源或异源二聚体形式结合到靶基因EＲE上［7］，受体的两个活化功能域AF-1和AF-2募集不同的辅因子至靶基因的启动子区，进而改变基因的转录水平，促进或抑制相关基因或蛋白的表达，最终产生相 651 *收稿日期：2014-05-05修回日期：2014-12-01 基金项目：浙江省新苗人才计划项目（No．2013Ｒ406021）。 作者简介：谢辛慈（1993-），女，浙江杭州人，研究方向为生物制药。 *通讯作者：吕正兵（1969-），男，安徽人，教授，主要研究方向为生物制药。
请归纳总结细胞受体类型、特点及重要的细胞信 号转导途径 受体是一类能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，大多数受体是蛋白质且多为糖蛋白，少数是糖脂，有的则是以上两者则是以上两者组成的复合物。受体是细胞膜上或细胞内能识别生物活性分子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应。 在细胞通讯中，由信号传导细胞送出的信号分子必须被靶细胞接收才能触发靶细胞的应答，接收信息的分子称为受体，此时的信号分子被称为配体。在细胞通讯中受体通常是指位于细胞膜表面或细胞内与信号分子结合的蛋白质。 一丶受体类型 根据靶细胞上受体存在的部位，可以将受体分为细胞内受体和细胞表面受体。细胞内受体存在于细胞质基质或核基质中，主要识别和结合小的脂溶性信号分子。细胞表面受体主要识别和结合亲水性信号分子。根据受体存在的标准，受体可大致分为三类：1．细胞膜受体：位于靶细胞膜上，如胆碱受体、肾上腺素受体、多巴胺受体、阿片受体等。 2．胞浆受体：位于靶细胞的胞浆内，如肾上腺皮质激素受体、性激素受体。 3．胞核受体：位于靶细胞的细胞核内，如甲状腺素受体。
另外也可根据受体的蛋白结构、信息转导过程、效应性质、受体位置等特点将受体分为四类： 1．离子通道偶联受体：如N-型乙酰胆碱受体含钠离子通道。 2．G蛋白偶联受体：M-乙酰胆碱受体、肾上腺素受体等。 3．酶联受体：如胰岛素受体，甾体激素受体、甲状腺激素受体等。 有些受体具有亚型，各种受体都有特定的分布部位核特定的功能，有些细胞也有多种受体。 二丶受体特点 1．受体与配体结合的特异性 特异性现为在同一细胞或不同类型的细胞中，同一配体可能有两种或两种以上的不同受体；同一配体与不同类型受体结合会产生不同的细胞反应，例如肾上腺素作用于皮肤粘膜血管上的α受体使血管平滑肌收缩，作用于支气管平滑肌上的β受体则使其舒张。 2．配体与受体结合的饱和性 受体可以被配体饱和。特别是胞浆受体，数量较少,少量激素就可以达到饱和结合。如在对甾体激素敏感的细胞中胞浆受体的数目最高每个细胞含量为10万个，雌激素受体，每个细胞中含量只有 1000～50000个。故在一定浓度的激素作用下可以被饱和，而非特异性结合则不能被饱和。 3.功能上的有效性
细胞信号转导 第一套 一、选择题（共10题，每题1分） 1、Ca2+在细胞信号通路中是（） A. 胞外信号分子 C. 第二信使 B. 第一信使 D. 第三信使 2、动员细胞内源性Ca2+释放的第二信使分子是（）。 A. cAMP C. IP3 B. DAG D. cGMP 3、细胞通讯是通过（）进行的。 A. 分泌化学信号分子 C. 间隙连接或胞间连丝 B. 与质膜相结合的信号分子 D. 三种都包括在内 4、Ras蛋白由活化态转变为失活态需要( )的帮助。 A. GTP酶活化蛋白（GAP） C. 生长因子受体结合蛋白2（GRB2） B. 鸟苷酸交换因子（GEF） D. 磷脂酶C-γ(PLCγ) 5、PKC在没有被激活时，游离于细胞质中，一旦被激活就成为膜结合蛋白，这种变化依赖于（）。 A. 磷脂和Ca2+ C. DAG和 Ca2+ B. IP3和 Ca2+ D. DAG和磷脂 6、鸟苷酸交换因子（GEF）的作用是（）。 A. 抑制Ras蛋白 C. 抑制G蛋白 B. 激活Ras蛋白 D. 激活G蛋白 7、cAMP依赖的蛋白激酶是（）。 A. 蛋白激酶G（PKG） C. 蛋白激酶C（PKC） B. 蛋白激酶A（PKA） D. MAPK 8、NO信号分子进行的信号转导通路中的第二信使分子是（）。 A. cAMP C. IP3 B. DAG D. cGMP 9、在下列蛋白激酶中，受第二信使DAG激活的是（）。 A. PKA C. MAPK B. PKC D. 受体酪氨酸激酶 10、在RTK－Ras蛋白信号通路中，磷酸化的（）残基可被细胞内的含有SH2结构域的信号蛋 白所识别并与之结合。 A. Tyr C. Ser B. Thr D. Pro 二、判断题（共10题，每题1分）
HEREDITAS (Beijing) 2010年3月, 32(3): 191―197 ISSN 0253-9772 https://www.doczj.com/doc/003928164.html, 综 述 收稿日期: 2009?11?24; 修回日期: 2010?02?04 基金项目:国家自然科学基金项目(编号：30530320, 30625035)资助 作者简介:程龙(1983?), 男, 博士生, 研究方向：肿瘤分子生物学。E-mail: flonic@https://www.doczj.com/doc/003928164.html, 通讯作者: 叶棋浓(1967?), 男, 研究员, 博士生导师, 研究方向：肿瘤分子生物学。E-mail: yeqn66@https://www.doczj.com/doc/003928164.html, DOI: 10.3724/SP.J.1005.2010.00191 乳腺癌中雌激素受体α表达水平调节的分子机制 程龙, 黄翠芬, 叶棋浓 军事医学科学院生物工程研究所, 北京 100850 摘要: 雌激素受体α(ER α)在乳腺癌的发生发展中扮演重要角色, 因而ER α成为乳腺癌治疗的分子靶标。ER α 的表达水平在乳腺癌患者中差异较大, 即使同一患者, 在乳腺癌的不同阶段也可能有很大的差别。乳腺癌内分泌治疗的疗效以及预后都与ER α表达水平密切相关。影响ER α表达水平的分子机制复杂, 众多调节分子在染色质、转录、转录后、翻译和翻译后等水平参与ER α表达水平的调节。在染色质和转录水平, 许多分子通过直接或间接地与ER α启动子的相互作用改变ER α的转录; 在转录后/翻译水平, 一些microRNA 通过诱导ER α mRNA 的降解和/或抑制其翻译降低ER α的水平; 在翻译后水平, 许多分子通过泛素-蛋白酶体途径调节ER α蛋白水平。文章从不同水平, 对这些调节分子的调节机制进行简要综述。 关键词: 乳腺癌; 基因表达调控; 雌激素受体α Molecular mechanisms of regulation of estrogen receptor α expression level in breast cancer CHENG Long, HUANG Cui-Fen, YE Qi-Nong Institute of Biotechnology , Academy of Military Medical Sciences , Beijing 100850, China Abstract: Estrogen receptor α(ER α) plays an important role in breast cancer development and progression and thus be-comes a useful molecular target for breast cancer therapy. ER α is differentially expressed in breast cancer patients. More-over, ER α expression levels may change at different stages of breast cancer even for the same patient. ER α expression is closely associated with the effect of endocrine therapy and prognosis. The mechanisms underlying ER α expression are complicated, because ER α expression is regulated at different levels, including chromatin, transcriptional, post- transcrip-tional, translational, and post-translational levels. Many proteins modulate the transcription of ER α gene at the chromatin and transcriptional levels through direct or indirect interaction with the ER α promoter. Some microRNAs decrease ER α levels possibly by induction of the degradation of ER α mRNA and/or repression of the mRNA translation. At the post-translational level, many proteins regulate ER α protein levels through ubiquitin-proteosome pathway. This review focuses on molecular mechanisms of regulation of ER α expression at different levels. Keywords: breast cancer; gene expression regulation; estrogen receptor α 乳腺癌是妇女中最常见的恶性肿瘤之一。目前研究认为, 雌激素(E2)在乳腺癌发生发展过程中起 重要作用, 它通过与雌激素受体(ER)的结合, 激活含雌激素应答元件(ERE)基因和含有其他转录因子