下列何種接受器(receptors)主要位在細胞核內?
詳細解析
本題觀念
人體細胞上有許多不同類型的接受器(receptor),負責接收荷爾蒙或其他訊號分子的指令。這些接受器依據「所在位置」與「傳訊方式」的不同,大致分為細胞表面接受器與細胞內接受器兩大類。細胞表面的接受器位於細胞膜上,接收無法穿透細胞膜的水溶性訊號分子;細胞內接受器則位於細胞質或細胞核中,專門接收能自由穿過細胞膜的脂溶性訊號分子。本題的重點在於辨別四種接受器各自位於細胞的哪個位置。
選項分析
(A) 離子通道型接受器(ionotropic receptors) 這類接受器由多個蛋白質次單元組成,位於細胞膜表面,形成可通過離子的通道。當神經傳導物質等訊號分子與之結合,通道便打開讓離子(如 Na⁺、Ca²⁺)快速進出細胞。它屬於細胞表面受體,不在細胞核內。
(B) G 蛋白質偶合接受器(G protein-coupled receptors) 又稱 GPCR,是穿過細胞膜七次的蛋白質,位於細胞膜表面。與訊號分子結合後,會透過 G 蛋白啟動胞內的第二傳訊系統(如 cAMP),間接傳遞訊息。它同樣不在細胞核中。
(C) 類固醇激素接受器(steroid hormone receptors) ✅ 類固醇激素(如皮質醇、雌激素、睪固酮)是脂溶性分子,可直接穿過細胞膜進入細胞。這類接受器主要位在細胞核或細胞質中,屬於核受體超家族(nuclear receptor superfamily)。荷爾蒙與接受器結合後,會形成複合物直接附著在 DNA 上的激素反應元件(HRE,一段特定的 DNA 序列),進而調控基因的轉錄與蛋白質的合成。
(D) 酪胺酸激酶接受器(tyrosine kinase receptors) 這是單次穿膜的受體蛋白,位於細胞膜表面,具有內建的激酶活性。當配體(如胰島素、生長因子)結合後,兩個受體會形成二聚體(兩個受體聚在一起),並自行磷酸化細胞質端的酪胺酸殘基來啟動下游訊號。不在核內。
答案解析
本題問的是哪種接受器「主要位在細胞核內」。四個選項中,A(離子通道型)、B(GPCR)、D(酪胺酸激酶型)都位於細胞膜表面,接收水溶性訊號;唯獨 C(類固醇激素接受器)位於細胞核或細胞質中,接收脂溶性的類固醇荷爾蒙。類固醇因為能自由穿透細胞膜,不需要靠表面受體轉達訊號,而是直接進入細胞核與核受體結合,啟動基因轉錄。因此答案為 (C)。
核心知識點
- 脂溶性荷爾蒙(類固醇、甲狀腺素、維生素 D)→ 穿過細胞膜 → 與核內接受器結合 → 直接調控基因轉錄
- 水溶性荷爾蒙(胰島素、腎上腺素等)→ 無法穿膜 → 須靠細胞膜表面接受器傳訊
- 核受體超家族的共同結構:DNA 結合區域、配體結合區域、轉錄活化區域
- 靜止狀態下,核受體常與熱休克蛋白(Hsp90)結合維持非活化狀態,待荷爾蒙結合後才被釋放並移入核內
參考資料
- Steroid hormone receptor. https://en.wikipedia.org/wiki/Steroid_hormone_receptor
- Nuclear receptor. https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_receptor
- Intracellular Hormone Receptors | Biology for Majors II. https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/intracellular-hormone-receptors/
- Receptor tyrosine kinases: Characterisation, mechanism of action and therapeutic interests for bone cancers. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4620971/
- Ionotropic Receptor - ScienceDirect Topics. https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/ionotropic-receptor