Кіріспе
Адамда кездесетін сүтқоректілер ақуызы – андроген рецепторы (АР), сондай-ақ NR3C4 (ядролық рецепторлар 3 тобының C тобының 4-мүшесі) – цитоплазмада тестостерон және дигидротестостерон сияқты андрогендік гормондардың кез келгенімен байланысу арқылы белсендірілетін ядролық рецептордың бір түрі, содан кейін ядроға көшеді. Андроген рецепторы прогестерон рецепторымен ең жақын байланысты, ал жоғары дозадағы прогестиндер андроген рецепторын бұғаттауы мүмкін. Андроген рецепторының негізгі функциясы – ген экспрессиясын реттейтін ДНК-ға байланысатын транскрипциялық фактор, бірақ андроген рецепторының басқа да функциялары бар. Андрогенге тәуелді гендер еркек жыныстық белгілерінің қалыптасуы және сақталуы үшін өте маңызды.
The androgen receptor (AR), also known as NR3C4 (nuclear receptor subfamily 3, group C, member 4), is a type of nuclear receptor that is activated by binding any of the androgenic hormones, including testosterone and dihydrotestosterone, in the cytoplasm and then translocating into the nucleus. The androgen receptor is most closely related to the progesterone receptor, and progestins in higher dosages can block the androgen receptor. The main function of the androgen receptor is as a DNA binding transcription factor that regulates gene expression; however, the androgen receptor has other functions as well. Androgen regulated genes are critical for the development and maintenance of the male sexual phenotype.
Дамуға әсер ету
Кейбір жасуша түрлерінде тестостерон тікелей андроген рецепторларымен өзара әрекеттеседі, ал басқаларында тестостерон 5-альфа редуктаза ферменті арқылы дигидротестостеронға айналады, ол андроген рецепторларын белсендіретін одан да күшті агонист. Тестостерон Вольф каналдарындағы андроген рецепторларын белсендіретін негізгі гормон болып табылады, ал дигидротестостерон урогенитальді синус, урогенитальді түйін және шаш түбірлеріндегі басты андрогенді гормон. Сондықтан тестостерон ерлердің біріншілік жыныстық белгілерінің дамуына жауапты, ал дигидротестостерон – екіншілік жыныстық белгілерінің дамуына. Андрогендер сүйектердің баяу жетілуіне себеп болады, бірақ күшті жетілу әсерінің көп бөлігі андрогендердің ароматизациясы нәтижесінде түзілетін эстрогенге байланысты. Жасөспірім шақта стероидтарды қолданушылар андрогендер мен/немесе эстрогендердің артық болуынан өсуінің тоқтап қалғанын анықтауы мүмкін. Жыныс гормондары жеткіліксіз адамдар жасөспірім кезеңінде бойы аласа болуы мүмкін, бірақ ересек күнінде биік болып өседі, мысалы, андрогенге сезімталдық синдромы немесе эстрогенге сезімталдық синдромы сияқты жағдайларда. Нокаутты тышқандардағы зерттеулер андроген рецепторының әйелдердің қалыпты фертильдігі үшін маңызды екенін көрсетті, ол жұмыртқалық фолликулаларының дамуы мен толыққанды жұмыс істеуі және овуляция үшін қажет, бұл процестер жұмыртқалық және нейроэндокриндік механизмдер арқылы жүзеге асырылады.
Ерлердің сүйек тұтастығын сақтау
Андрогендер андроген рецепторы арқылы еркек сүйек тінінің сақталуында маңызды рөл атқарады. Бұл сүйек тінінің андроген рецепторы (АР) сигнализациясымен реттелуі остеобластар мен остеоциттердің екеуіне де байланысты.
Әйелдердің рөлі
АР әйелдердің жыныстық, соматикалық және мінез-құлық функцияларын реттеуде маңызды рөл атқарады. АР генін жоқ еткен әйел тышқандардағы эксперименттік деректер, жүрек өсуін, бүйрек гипертрофиясын, қабықша сүйектерінің өсуін және трабекулярлық сүйек құрылымын реттеудің әйелдердегі АР-дың ДНК-мен байланысуға тәуелді әрекеттерінің нәтижесі екенін көрсетеді. Сонымен қатар, әйелдердегі андроген рецепторларын түсінудің маңыздылығы, олардың андрогенге сезімталдық синдромы (AIS) сияқты бірнеше генетикалық аурулардағы рөліне байланысты. Толық (CAIS) және ішінара (PAIS) түрлері АР генін кодтайтын гендердегі мутациялардың салдарынан пайда болады. Бұл мутациялар АР-дың белсенділігін жоғалтуға әкеледі, себебі олар циркуляциялық тестостеронға қарсы тұруға себеп болатын мутацияларды қамтиды, және 400-ден астам түрлі АР мутациялары тіркелген.
Геномдық
Андроген рецепторларының негізгі әрекет ету механизмі ген транскрипциясының тікелей реттелуі болып табылады. Тестостерон немесе дигидротестостерон сияқты андрогендер (андрогенді гормондар деп те аталады) цитозолдағы андроген рецепторына байланысу арқылы негізгі әсерлерін көрсетеді. Рецептор андрогенмен байланысқанда ядроға транслокацияланады және нәтижесінде андрогенге жауап беретін элементтер арқылы бірнеше геннің транскрипциялық реттелуіне әкеледі. Бұл андрогендік жауап механизмі ерлердің жыныстық дифференциациясы мен жасөспірім шағындағы дамуы контекстінде ең жақсы танымал және сипатталған, бірақ түрлі тіндер мен процестерде де рөл атқарады. Андрогендерге байланысқанда андроген рецепторы қосалқы ақуыздардан ажырап, ядроға транслокацияланады, димеризацияланады, содан кейін андрогенге жауап беретін гендердің транскрипциясын стимуляциялайды. Андрогеннің андроген рецепторына байланысуы рецептордың конформациялық өзгерісіне алып келеді, бұл өз кезегінде жылу шок ақуыздарының диссоциациясына, цитозолдан жасуша ядросына тасымалдануына және димеризацияға себеп болады. Андроген рецепторларының димері гормондық жауап элементі деп аталатын ДНК-ның белгілі бір тізбектеріне байланысады, онда ол басқа ко-регуляторлармен бірге жергілікті жоғары ақуыз концентрациясының салдарынан жылдам гендік реттелуді жеңілдететін макромолекулалық ақуыз конденсаттарын құрайды. Андроген рецепторлары ядродағы басқа ақуыздармен өзара әрекеттеседі, нәтижесінде белгілі бір геннің транскрипциясы жоғары немесе төмен реттеледі. Транскрипцияның жоғары реттелуі немесе белсендірілуі хабаршы РНК синтезінің артуына әкеледі, ол өз кезегінде рибосомалар арқылы белгілі бір ақуыздарды өндіруге аударылады. Андроген рецепторын белсендіретін белгілі бір мақсатты гендердің бірі инсулиндік өсу факторы 1-ге ұқсас рецептор (IGF 1R) болып табылады. Осылайша, жасушалардағы белгілі бір ақуыздардың деңгейіндегі өзгерістер андроген рецепторларының жасушалық мінез-құлқын бақылауының бір жолы болып табылады. Андроген рецепторының мақсатты ДНК тізбектеріне тікелей байланысудан тәуелсіз бір функциясы басқа ДНК байланыстырушы ақуыздар арқылы жұмысқа тартылу арқылы жеңілдетіледі. Мысалы, бұлшықет өсуіне себеп болатын бірнеше гендерді белсендіретін сарысу жауап факторы. Андроген рецепторы ацетилдену арқылы пост-трансляциялық модификацияға ұшырайды, бұл тікелей АР-мен шақырылған трансактивацияны, апоптозды және простата қатерлі ісігі жасушаларының байланыссыз өсуін ынталандырады. АР ацетилденуі андрогендермен шақырылады және хроматинге енуді анықтайды. АР ацетилдену орны NAD-ға тәуелді және TSA-ға тәуелді гистон деацетилазаларының маңызды нысаны болып табылады.
Геномдық емес
Жақында андроген рецепторларының екінші әрекет ету механизмі анықталды. Эстроген рецепторлары сияқты, басқа стероид гормондарының рецепторларында да байқалғандай, андроген рецепторлары ДНК-мен өзара әрекеттеспей де әрекет ете алады. Андроген рецепторлары цитоплазмадағы белгілі бір сигналды жіберу (сигнал трандукциясы) ақуыздарымен өзара әрекеттеседі. Андрогеннің цитоплазмалық андроген рецепторларына байланысуы, ген транскрипциясының өзгеруіне тәуелсіз, мысалы, иондардың тасымалындағы өзгерістер сияқты, жасуша функцияларында жылдам өзгерістерге алып келуі мүмкін. Цитоплазмалық андроген рецепторларының сигналды жіберу жолдарының реттелуі, басқа транскрипциялық факторлардың фосфорилирленуі арқылы, ген транскрипциясындағы өзгерістерге жанама түрде әкелуі мүмкін.
Ген
Адамдарда андроген рецепторы X хромосомасындағы Xq11–12 локусында орналасқан AR генімен кодталады.
Кемшіліктер
Бұл генде кем дегенде 165 ауру тудыратын мутациялар анықталған. Андрогендік сезімталдық синдромы, бұрын аталық бездің феминизациясы деп белгілі болған, X хромосомасындағы андроген рецепторы генінің мутациясынан (локус: Xq11–Xq12) туындайды. Андроген рецепторы нейрон физиологиясына әсер ететін сияқты және Кеннеди ауруында бұзылған. Сонымен қатар, нүктелік мутациялар және тринуклеотидтік қайталану полиморфизмі бірнеше қосымша аурулармен байланыстырылған.
CAG қайталайды
АР генінде рецептор функциясына әсер ететін CAG қайталамалары бар. Қайталамалардың саны аз болғанда рецепторлардың қан ағынындағы андрогендерге сезімталдығы артады, ал қайталамалардың саны көп болғанда сезімталдық төмендейді. Зерттеулер нәсілдік ерекшеліктерге байланысты CAG қайталамаларының санының өзгешелігін көрсетті, афроамерикандықтарда испандық емес ақ американдықтарға қарағанда қайталамалардың саны аз болады.
Тігіс нұсқалары
AR V7 – метастаздық простата қатерлі ісігімен ауырған науқастардың қан ағынындағы ісіктік жасушаларында анықталатын андроген рецепторының тігіс нұсқасы, және ол кейбір дәрілерге қарсы тұрудың көрсеткіші болып табылады.