Zellmembran- und nukleäre Östrogenrezeptoren (ERs) stammen von einem einzigen Transkript ab: Studien zu ERα und ERβ, die in Chinesischen Hamster-Eierstockzellen exprimiert werden

Die Existenz eines potenziellen membranständigen Östrogenrezeptors (ER) wurde durch Studien unterstützt, die in den letzten 20 Jahren durchgeführt wurden. Dennoch sind die Herkunft und Funktionen dieses Rezeptors nicht gut definiert. Um den Membranrezeptor zu untersuchen, haben wir cDNAs für ERalpha oder ERbeta transient in Chinesische Hamster-Eierstockzellen (CHO) transfiziert. Die Transfektion von ERalpha ergab ein einzelnes Transkript durch Northern Blot, spezifische Bindung von markiertem 17beta-Östradiol (E2) und Expression von ER in sowohl nuklearen als auch membranösen Zellfraktionen. Wettbewerbliche Bindungsstudien in beiden Kompartimenten zeigten nahezu identische Dissoziationskonstanten (K(d)S) von 0,283 und 0,287 nM, wobei die Anzahl der Membranrezeptoren nur 3 % der Dichte der nuklearen Rezeptoren betrug. Die Transfektion von ERbeta3 ergab ebenfalls ein einzelnes Transkript und nukleare sowie membranöse Rezeptoren mit jeweiligen Kd-Werten von 1,23 und 1,14 nM; die Anzahl der Membranrezeptoren war im Vergleich zu den exprimierten nuklearen Rezeptoren nur 2 %. Die Bindung von Estradiol an CHO-ERalpha oder CHO-ERbeta aktivierte Galphaq- und G(alpha)s-Proteine in der Membran und stimulierte schnell die entsprechende Inositolphosphatproduktion und Adenylatcyclaseaktivität. Die Bindung von 17-beta-E2 an einen der exprimierten Rezeptoren verbesserte vergleichbar die nukleare Inkorporation von Thymidin, die kritisch von der Aktivierung der mitogenaktivierten Protein-Kinase, ERK (extrazellulär regulierte Kinase), abhängt. Im Gegensatz dazu wurde die Aktivität der c-Jun N-terminalen Kinase durch 17-beta-E2 in ERbeta-exprimierenden CHO stimuliert, war jedoch in CHO-ERalpha-Zellen gehemmt. Zusammenfassend können der membranständige und nukleäre ER aus einem einzigen Transkript abgeleitet werden und haben nahezu identische Affinitäten zu 17-beta-E2, jedoch gibt es erheblich mehr nukleare als membranständige Rezeptoren. Dies ist auch der erste Bericht, dass Zellen einen membranständigen ERbeta exprimieren können. Beide membranständigen ERs aktivieren G-Proteine, ERK und die Zellproliferation, aber es gibt eine neuartige differenzielle Regulation der c-Jun-Kinaseaktivität durch ERbeta und ERalpha.