내분비 신호전달

내분비 세포(endocrine cell)는 다른 장기에 있는 표적 세포(target cell)와 소통하는 호르몬을 생산합니다. 호르몬은 순환계(circulatory system)를 통해 다른 장기로 이동합니다, 이때 호르몬이 지나가는 모든 자리가 호르몬에 노출되지만 호르몬 수용체(hormone receptor)를 발현하는 세포와 표적 세포만 호르몬의 영향을 받습니다. 내분비 신호전달(endocrine signaling)은 표적 세포에서 느린 반응을 유발하지만, 대신 이 효과가 오래 지속합니다.

내분비 수용체에는 세포 표면 수용체(cell surface receptor)와 세포 내 수용체(intracellular receptor) 두 종류가 있습니다. 세포 표면 수용체는 다른 막결합 수용체(membrane bound receptor)와 유사하게 작용합니다. 리간드(ligand)인 호르몬은 특정한 G-단백질 결합 수용체(G-protein coupled receptor)와 결합합니다. 그러면 수용체에 형태적인 변화(conformational change)가 시작되고, G-단백질의 단위체가 방출됩니다. 방출된 단백질은 신호 연쇄반응(signaling cascade)과 전사 인자(transcription factor)를 촉발하여 세포 외부 신호를 내부화하는 2차 전달자(second messenger)를 활성화합니다.

많은 호르몬은 에피네프린(epinephrine), 노르에피네프린(norepinephrine), 인슐린(insulin), 프로스타글란딘(prostaglandin), 프로락틴(prolactin), 성장 호르몬같이 세포 표면 수용체를 통해 작용합니다.

테스토스테론(testosterone), 에스트로겐(estrogen; 에스트로젠), 프로게스테론(progesterone; 프로제스테론)과 같은 스테로이드(steroid) 호르몬은 세포 내 수용체를 사용하여 신호를 전달합니다. 이 호르몬은 작은 소수성(hydrophobic) 분자이기 때문에 외부 세포막을 바로 통과합니다. 해당 세포가 표적 세포일 경우 호르몬은 세포 안에서 수용체에 결합합니다. 이 결합은 수용체에 형태적인 변화를 일으켜 수용체가 잠재적으로 전사 인자로서 활동할 수 있게 활성화합니다. 이렇게 활성화한 수용체 또는 호르몬-수용체 복합체(hormone-receptor complex)는 유전자 발현을 촉진하거나 억제합니다.

세포 내 호르몬 수용체는 광범위한 수용체 상과(superfamily)이지만 공통적으로 세포 내 호르몬 수용체는 세 개의 단백질 도메인(protein domain)을 가진 단일 폴리펩타이드(polypeptide) 사슬입니다. N-말단에는 활성 전사 인자 도메인(active transcription factor domain)이 있습니다. 가운데에는 특정 유전자에 결합하는 DNA 결합 도메인(DNA binding domain)이 있습니다. 그리고 C-말단에는 호르몬이 결합하는 도메인이 있습니다.