1、關(guān)于細胞增殖與分化的調(diào)控機制及異常第一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞增殖是生命的基本特征，種族繁衍、個體發(fā)育、機體修復等都離不開細胞增殖。初生嬰兒有1012個細胞，成人1014個，約200種類型。成人體內(nèi)每秒鐘有數(shù)百萬新細胞產(chǎn)生，以補償衰老和死亡的細胞。動物任何組織細胞進行分裂增殖，都受細胞周期調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，也受個體發(fā)育不同階段的發(fā)育調(diào)節(jié)。這些調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)是基因按一定的時間和空間順序選擇性地進行表達。 第二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月20世紀70年代Leland Hartwell提出了“細胞周期檢驗點”（cell cyclecheckpoint）概念。最先

2、找到了用于研究真核細胞周期的合適模型酵母細胞，通過研究他進一步提出了細胞分裂基因的概念，即cdc (cell division cycle)基因。20世紀80年代Tim Hunt發(fā)現(xiàn)周期蛋白 (cyclin)。1990年，Paul Nurse發(fā)現(xiàn)周期蛋白依賴性蛋白激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）。2001年10月8日美國人LelandHartwell、英國人Paul Nurse、TimothyHunt因?qū)毎芷谡{(diào)控機理的研究而榮獲諾貝爾生理醫(yī)學獎。 第三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 生長因

3、子信號轉(zhuǎn)導活化細胞周期進程是細胞增殖的分子機制第五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細胞經(jīng)歷細胞周期而增殖 Figure A.1. Cell Cycle.第六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月G1期（first gap phase）：限制點（restriction point, R點）；繼 續(xù)增殖，進入G0期，停止增殖。S期（synthetic phase）: DNA復制，與組蛋白包裝成染色質(zhì)，合 成PCNA（proliferating cell nuclear antigen）G2期（second gap phas

4、e）：染色質(zhì)螺旋化，合成MPF。M期（mitotic phase）：有絲分裂。MG1SG2G0cyclinD1,D2,D3 +CDK2,4,5,6cyclinE+CDK2cyclinA+CDK2cyclinA,B+cdc2R第八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞周期的稽查點稽查點(checkpoint) 限制點（restriction point） 細胞周期四個稽查點： G1S SG2 G2M MG1第九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月二、有許多蛋白質(zhì)參與調(diào)控細胞周期進程Cyclin 周期素或周期蛋白Cdk：cyc

5、lin-dependent kinaseCKI：第十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）周期蛋白和周期蛋白依賴性激酶復合物驅(qū)動細胞周期進展Complex of cyclin A (yellow) with cyclin dependent kinase 2. Molecule ATP is highlighted in the active site of the CDK2.第十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月Cyclin：周期蛋白或周期素1.受生長因子的誘導表達；2.泛素介導的其蛋白質(zhì)降解；3.含有周期蛋白框(cyclin box)的一致性共有序列，是周期蛋

6、白依賴激酶Cdk的調(diào)節(jié)亞單位。 Cyclin box：一段含有約100個氨基酸序列的區(qū)域，是介導周期蛋白與Cdk催化亞基結(jié)合的關(guān)鍵部位。第十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月Cdk是組成型表達的核內(nèi)絲-蘇氨酸蛋白激酶。在細胞周期不同時相中，不同的cyclins的集聚與相應(yīng)CDKs結(jié)合并被激活。CDK激活的底物主要有RB、轉(zhuǎn)錄因子、組蛋白、細胞結(jié)構(gòu)蛋白等，具有促進細胞周期時相轉(zhuǎn)變、啟動DNA合成、運行細胞分裂、推進細胞周期運行的重要功能。第十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于20

7、22年6月CDK1; cyclin A, cyclin B CDK2; cyclin A, cyclin E CDK3 CDK4; cyclin D1, cyclin D2, cyclin D3 CDK5; CDK5R1, CDK5R2. CDKL5. CDK6; cyclin D1, cyclin D2, cyclin D3 CDK7; cyclin H CDK8; CDK9; cyclin T1, , , cyclin K CDK10 CDK11 (CDC2L2); CDK12 (CRKRS); CDK13 (CDC2L5); A list of CDKs with their regul

8、ator protein, cyclin or other第十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月Structure of pCDK2 (in green) in complex with cyclin E1 (in cyan) with the 20-amino-acid sequence (residues 230249) that are involved in centrosome localisation (Matsumoto and Maller, 2004) shown in red. The PSTAIRE (C-

9、) helix and the activation segment, the two major regions of contact between pCDK2 and cyclin E1, are shown in magenta. 第十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）CKI抑制Cdk及Cyclin-Cdk復合物的活性Cyclin-dependent kinase inhibitorsCKI分兩類：1.Cdk4/Cdk6抑制因子家族有P15、P16、P18、P19等。抑制CyclinD與Cdk4/Cdk6結(jié)合，及其復合物的激酶活性。2.Cip/Kip家族Cytoki

10、ne-inducible protein/kinase interacting protein有P21、P27、P57等。是細胞接受到接觸抑制、DNA損傷、低氧及某些細胞因子等信號后的產(chǎn)物；與Cyclin-Cdk復合物結(jié)合，抑制它們的活性。第二十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月1.Cdk4/Cdk6抑制因子家族2.Cip/Kip家族第二十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）Rb蛋白與轉(zhuǎn)錄因子E2F-DP1的結(jié)合對G1期產(chǎn)生負調(diào)節(jié)作用Retinoblastoma protein (pRb or Rb) Pocket protein family consists

11、of three proteins：RB（P105RB）、P107和P130。Rb蛋白第二十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月Rb/E2F families. There are only two members of E2F in flies compare to eight in mammals. 第二十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月游離的E2F-DP1活化靶基因轉(zhuǎn)錄，包括：核苷酸及DNA合成酶的基因；周期蛋白D、E、A、Cdk2等；某些癌基因；E2F基因本身。第二十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）使Cdk磷酸化和去磷酸化的酶也調(diào)節(jié)Cd

12、k的活性第二十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月CDK1的調(diào)節(jié)與活化; CAK=CDK1-Activiting Kinase第二十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（五）泛素-蛋白酶體介導蛋白質(zhì)降解也起調(diào)節(jié)細胞周期的作用短命蛋白通過多泛素化途徑降解，如Cyclin、P21、P27、E2F、Weel等。第二十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月參與細胞周期調(diào)控的泛素連接酶至少有兩類SCF（skp1-cullin-F-box protein，三個蛋白構(gòu)成的復合體）負責將泛素連接到G1/S期周期蛋白（D、E

13、）和p21、p27、E2F、Weel上；APC(anaphase promoting complex)負責將泛素連接 到M期周期蛋白（A、B）上。第二十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月三、調(diào)控蛋白協(xié)同作用調(diào)控細胞周期（一）Cdk4/6和Cdk2的活化是限制點處調(diào)控的關(guān)鍵第三十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）Cdk1活化是G2M關(guān)卡處關(guān)鍵調(diào)控因素CyclinB在G1后期胞漿中合成，并在胞漿-胞核間穿梭，在核內(nèi)與Cdk1結(jié)合形成復合物也加入穿梭行列，此時C

14、dk被磷酸化，無活性。在G2-M轉(zhuǎn)折，Cdc25C被活化，使Cdk1的14位和15位氨基酸殘基去磷酸化，而活化CyclinB-Cdk1，后者磷酸化地物蛋白，如組蛋白1、核纖層蛋白、肌球蛋白等，使染色體致密，核膜解體，紡錘體開始形成等。第三十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）APC介導的多泛素化蛋白降解是細胞離開M期進入G1期的關(guān)鍵調(diào)控因素第三十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（四）DNA損傷關(guān)卡與G1及G2期停滯相關(guān)1.G2期的停滯涉及一系列的磷酸化過程Sensor proteins 傳感蛋白ATMATR（ATM and Rad3 related）Chk（c

15、heckpoint kinase）Cdc25C-14-3-3核內(nèi)胞漿核內(nèi)的Cdk1不能被活化，停滯于G2。第三十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2.轉(zhuǎn)錄因子P53能使細胞停滯在G1期和G2期第三十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月四、生長因子等細胞外因素通過信號轉(zhuǎn)導調(diào) 控細胞周期第三十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）細胞從G0期進入細胞周期依賴多種生長因子的協(xié)同促進作用有的組織細胞在從分裂期向S期發(fā)展時，在G1期中斷，形成G0期細胞群的組織（水晶體上皮和膀胱上皮等），有的組織細胞在從S期向

16、分裂期發(fā)展時，以G2期那樣的狀態(tài)中斷，形成G0期細胞群的組織（耳的上皮）。但是，即使幾乎完全失去分裂能力的已分化的組織細胞通常也可依靠人工培養(yǎng)、人工致癌等方法恢復其分裂能力。因此，所有的分化細胞都是G0期，G0期只不過是細胞周期中G1期或G2期的無限延長，而不是細胞周期中G1期或G2期的中斷和脫離。 第三十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）G1期的細胞也需要生長因子促進細胞周期的進程第四十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 細胞增殖異常與疾病Abnormal Cell Proliferation and Related of Disease第四十一張，PP

17、T共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月裸鼠的結(jié)腸癌病理模型復制胃癌手術(shù)后腫瘤細胞轉(zhuǎn)移患者（患者處于惡液質(zhì)狀態(tài)）瘤細胞為什么會發(fā)生？第四十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞增殖分化異常與相關(guān)疾病 增殖異常 分化異常 增殖分化異常再生障礙性貧血 肥胖癥 惡性腫瘤白癜風 遺傳性血紅蛋白病 銀屑病前列腺肥大 肌營養(yǎng)不良 畸胎瘤動脈粥樣硬化 先天畸形家族性紅細胞增多癥 X-連鎖-球蛋白缺乏癥 高IgM血癥細胞周期異常與疾病（Abnormal cell cycle & diseases）細胞過度增殖或不足的本質(zhì)是細胞周期調(diào)控異常。【Deregulation of cell cycle】細

18、胞周期的驅(qū)動失控（Cyclin、CDK和CDI表達異常）監(jiān)控（檢查）機制受損（The impairment of checkpoint system）細胞增殖異常第四十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 1細胞周期驅(qū)動機制失控 Cyclins的過表達（Over expression of cyclins） 腫瘤的發(fā)生與cyclin（D、E）過量表達有關(guān)。 【Cyclin D1（Bcl-1）過表達原因】（原癌基因） 基因擴增（Cyclin D1過表達的主要機制） 乳腺癌、胃癌、食道癌存在Cyclin D1基因擴增過度。細胞增殖異常染色體倒位（Chromosome inversion

19、）Cyclin D1基因倒位于甲狀旁腺啟動子控制下 Cyclin D1蛋白合成 染色體易位（Chromosome translocation) 甲狀旁腺腺癌 Bcl-1 t(11:14) (q13:q32)易位 Cyclin D1受Ig重鏈基因增強子影響 Cyclin D1表達（p15:q13）第四十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 CDK 表達異常主要見于CDK4、CDK6過表達。CDK4+ cyclin D結(jié)合 CDK4/cyclin D CDKs表達 pRb pRb磷酸化 細胞增殖過度 E2F G1/S過渡加速【Cyclin D過表達致腫瘤機制】Cyclin D過表達 +

20、 生長因子 CDKs瀑布效應(yīng) 細胞增殖過度 易發(fā)生細胞癌變 細胞增殖異常基因突變Cyclin D1 T286突變 Cyclin D1泛素化受阻 Cyclin D1可能第四十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞增殖異常 CDI表達不足和突變 腫瘤細胞中常出現(xiàn)CDI（腫瘤抑制基因）表達不足或突變。 InK4失活 【p16 InK4基因失活原因】 突變或缺失、染色體易位、p16 InK4高度甲基化。 【Mechanism】 p16 InK4基因表達 CDK4與cyclin D結(jié)合 細胞周期處在“易于”被啟動狀態(tài) 易發(fā)生細胞癌變 可能第四十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6

21、月細胞增殖異常正常 【Mechanism】 p53基因突變 P21cip1轉(zhuǎn)錄 DNA受損細胞增殖 Kip/Cip含量減少（Deficient expression of Kip/Cip） P21cipl功能 cyclins/CDKs活性 細胞周期速度 增殖細胞核抗原（PCNA） 阻滯DNA復制 2. 細胞周期監(jiān)控機制受損(Impairment of checkpoint system) 主要原因：G1/S、G2/M檢查點異常 失察結(jié)果：探測DNA損傷功能降低 （如發(fā)現(xiàn)不了DNA損傷，會導致基因缺失、易位、染色體重排等） 第四十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月表 人類腫瘤p53

22、基因突變熱點和頻率腫瘤型 突變頻率（%） 突變熱點 腫瘤型 突變頻率（%） 突變熱點肺癌 56 157，248，273 前列腺癌 30 不確定結(jié)腸癌 50 175，245，248，273 肝細胞癌 45 249食道癌 45 不確定 膠質(zhì)癌 25 175、248卵巢癌 44 273 乳腺癌 22 175、248、273胰腺癌 44 273 子宮內(nèi)膜癌 22 248皮膚癌 44 248、278 甲狀腺癌 13 248、273胃癌 41 不確定 白血病 12 175、248頭頸鱗癌 37 248 宮頸癌 7 273膀胱癌 34 280 軟組織肉瘤 31 不確定細胞增殖異常第四十八張，PPT共一百三十

23、六頁，創(chuàng)作于2022年6月 G2/M 交界處失察 G2/M交界處 DNA雙鏈斷裂 激活DNA損傷檢查點 阻止細胞進入M期 誘導修復基因轉(zhuǎn)錄 完成斷裂的DNA修復 失去G2/M檢查點的阻滯作用 染色體發(fā)生重排、丟失細胞增殖異常第四十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月原發(fā)性血小板增多癥（PT）臨床癥狀：以巨核細胞增殖為主的骨髓增生性疾病。伴有血 小板持續(xù)增多和血小板功能異常，有反復自發(fā)性 出血及血栓形成。病因與機制：X染色體遺傳、TGF-減少、輔助細胞缺乏等。良性前列腺增生 病因與機制：細胞凋亡出現(xiàn)下降，增殖不變，導致良性前列 腺增生。銀屑病病因與機制：表皮生長因子受體的增加和受體的

24、減少是引起 表皮細胞增長過快的原因。第五十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 第三節(jié) 細胞分化調(diào)控機制 細胞分裂后逐漸產(chǎn)生與來源細胞在結(jié)構(gòu)和功能上有著穩(wěn)定差異的過程即為分化（differentiation）。一、細胞分化的特點 1.穩(wěn)定性：一旦確立，分化狀態(tài)便穩(wěn)定存在。 2.全能性：共同來源于受精卵，并保留全部信息。 3.選擇性：基因表達呈選擇性開閉，是不同分化細胞表型差異的原因。二、細胞分化的機制 分化是細胞內(nèi)不同基因在不同發(fā)育階段選擇性激活的結(jié)果，細胞內(nèi)不同基因在時空上有序表達的結(jié)果。 1.“決定”先于分化 細胞“決定”（determination）：有些基因永久性地關(guān)閉，另一

25、些基因順序表達，使細胞具備有某一特定方向分化的能力。 多能干細胞（pluripotent cell）：具有多向分化潛能。第五十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2.細胞質(zhì)在細胞決定中的作用 細胞質(zhì)決定子（cytoplasmic determinant） 某些特殊細胞發(fā)育途徑的決定往往首先由細胞質(zhì)控制。3.核質(zhì)的相互作用 細胞分化的基礎(chǔ)是細胞核內(nèi)基因組選擇性地表達，而核內(nèi)基因的活性又受核所在胞質(zhì)環(huán)境的影響，是核質(zhì)相互作用的結(jié)果。4.細胞間相互作用 位置效應(yīng)：細胞所在位置，與其他細胞間的關(guān)系。（1）細胞間直接接觸進行信息傳遞；（2）細胞外基質(zhì)、粘附分子、細胞因子的作用。第五十二張，P

26、PT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月三、干細胞與分化 干細胞（stem cell）：是一類增殖較慢，能自我維持增殖的 細胞，具有定向分化的潛能。 專能干細胞：干細胞分裂產(chǎn)生的子細胞只能分化為某一類型 的細胞。 多能干細胞：子細胞可以產(chǎn)生兩種或兩種以上類型的細胞。 造血多能干細胞 造血定向干細胞 血細胞 造血干細胞庫第五十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月四、調(diào)控細胞分化的信號通路（一）Ras-MAPK信號傳遞途徑 1.RPTK介導的信號轉(zhuǎn)導 許多細胞因子受體具有酪氨酸蛋白激酶（RPTK）活性，多為單跨膜糖蛋白，目前已發(fā)現(xiàn)50多種，分為14個家族，以非活性形式結(jié)合于細胞表面，當

27、與其配體結(jié)合后以不完一致的方式被激活。胞外只有一個配體結(jié)合部位的RPTK，如EGFR、FGFR，配體結(jié)合后受體構(gòu)象改變和二聚化，導致膜內(nèi)激酶的活化；PDGF可同時與兩個受體分子結(jié)合，因而同時發(fā)生二聚化與活化；胰島素受體本身由兩個亞基和兩個亞基聚集而成，兩個亞基與配體結(jié)合引發(fā)亞基構(gòu)象改變，無需寡聚化就可活化。第五十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 RPTK胞漿區(qū)至少有1-3個酪氨酸殘基，寡聚化后胞漿區(qū)激酶域相互靠近，發(fā)生自身磷酸化。自身磷酸化一方面使激酶活性顯著增大，有能力催化其它靶蛋白的磷酸化；另一方面Tyr-為多種有SH2或PTB結(jié)構(gòu)域的下游信號傳遞分子提供識別和結(jié)合部位。

28、RPTK活化后以兩種方式向細胞內(nèi)傳遞信息：一是蛋白質(zhì)磷酸化；二是蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間相互作用。 無論何種方式，都對其靶蛋白的結(jié)構(gòu)有嚴格的要求。正如圖17所示，RPTK活化后可結(jié)合SH2分子。第五十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月圖17 活化的RPTK通過SH2/SH3分子傳遞信息不同機制（a）RPTK通過自身磷酸化而激活，與PLC的SH2結(jié)合，將其Tyr殘基磷酸化使之活化（b）活化的RPTK與PI-3K調(diào)節(jié)亞基p85的SH2結(jié)合，使其催化亞基p110從鈍化狀態(tài)變成活化構(gòu)象；（c）通過接頭分子Grb2-SOS活化Ras-MAPK通路第五十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年

29、6月2.Ras-MAPK信號傳遞途徑 RPTK介導的細胞因子信號主要經(jīng)Ras-MAPK途徑傳遞。可溶性接頭蛋白Grb2中部的SH2結(jié)構(gòu)域與活化的RPTK中Y-結(jié)合，兩端的SH3結(jié)構(gòu)域與一種鳥苷酸交換因子Sos富含Pro殘基的區(qū)域相結(jié)合，把它募集到質(zhì)膜內(nèi)側(cè)，促使鄰近的Ras-GDP轉(zhuǎn)變成RasGTP而活化。 活化的Ras即可激活MAPKKK，啟動MAPK級聯(lián)反應(yīng)。MAPKKK中的一種Raf是Ser/Thr蛋白激酶，它與一種14-3-3蛋白結(jié)合而處于非活化狀態(tài)。第五十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 RasGTP可促使14-3-3解離并與Raf結(jié)合，從胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至質(zhì)膜，并發(fā)生Ser2

30、59自身磷酸化。膜中磷脂酰絲氨酸與Raf結(jié)合進一步活化。同時膜結(jié)合的一種非受體型酪氨酸蛋白激酶Src催化Raf中Tyr340和Tyr341磷酸化，使Raf完全活化。 活化的Raf催化MAPKK上Ser磷酸而將其激活。活化的MAPKK是一種Thr/Tyr蛋白激酶，可催化MAPK中TXY模體中Thr和Tyr磷酸化。MAPK被激活后可進入細胞核，作用于許多轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因表達并促進細胞增殖。第五十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 Ras是一個小分子的單聚體G蛋白，位于質(zhì)膜的內(nèi)表面，它在多種細胞內(nèi)信號傳導途徑中起著非常重要的作用。象其它G蛋白一樣，Ras循環(huán)也在GDP結(jié)合的非活性形式

31、和GTP結(jié)合的活性形式之間進行。 Ras的活性形式，能激活信號傳導途徑中位于其下游的效應(yīng)分子。也和其它G蛋白一樣，Ras也具有內(nèi)在的GTPase活性，將結(jié)合的GTP水解成為GDP，其作用就象一個開頭，關(guān)閉了Ras蛋白的活性。第五十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 導致腫瘤形成的Ras基因突變可使Ras蛋白失去GTase活性。其結(jié)果是：Ras突變產(chǎn)物在細胞中始終處于活性狀態(tài)，沿著信號傳導途徑持續(xù)將信號傳遞至下游，使細胞一直處于增殖狀態(tài)。另外，也發(fā)現(xiàn)一種Ras基因的突變產(chǎn)物不能結(jié)合GTP，導致細胞不能分裂。 Ras被認為參與了細胞內(nèi)多種不同的信號傳導途徑，是這些信號傳導途徑的聚焦點

32、。在將信號從細胞膜外傳遞至細胞核的過程中，Ras蛋白起著非常重要的作用。整個過程開始于生長因子（如EGF或PDFG）等與各自受體的細胞外功能域結(jié)合。 第六十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 生長因子與RTK結(jié)合后，RTK胞漿部分由自動磷酸化反應(yīng)生成的磷酸酪氨酸就成為了一個被稱之為Grb2(Growth factor receptor binding protein)的SH2底物蛋白分子結(jié)合點，然后Grb2在另一個叫做Sos(Son of sevenless)的蛋白幫助下結(jié)合到細胞膜內(nèi)表面，從這里開始Ras蛋白就參與進來了。 在一個未激活的細胞內(nèi)，Ras與GDP保持結(jié)合狀態(tài)；當配體

33、與RPTK結(jié)合后，吸引Grb2-Sos到細胞膜內(nèi)表面，Sos蛋白與Ras蛋白結(jié)合，使GDP從Ras蛋白上脫離，由GTP取代，造成Ras蛋白被激活。Ras-GTP是最基本也可能是唯一的功能就是吸引另外一個叫做Raf的蛋白與之一同結(jié)合到質(zhì)膜上。第六十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 Raf蛋白一旦定位在質(zhì)膜上，就變成了一個有活性的蛋白激酶，激發(fā)一個稱之為MAP(Mitogen-activated protein)激酶的級聯(lián)式反應(yīng)。MAP激酶級聯(lián)式反應(yīng)與葡萄糖總動員中由cAMP觸發(fā)的級聯(lián)式反應(yīng)相似，但是它更復雜。級聯(lián)式反應(yīng)中的最后一個蛋白激酶MAPK(MAP kinase)進入到細胞

34、核，將特異的轉(zhuǎn)錄因子磷酸化。 這些被激活的轉(zhuǎn)錄因子可與被稱之為血清反應(yīng)元件(SRE)的特異DNA序列結(jié)合。之所以稱之為血清反應(yīng)元件是因為它們可由來自血清中生長因子所傳導的信號所激活。這幾個基因所編碼的蛋白被認為在細胞周期的激活中起著重要作用，最終可起動DNA合成，導致細胞分裂。 第六十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 細胞核并不是MAPK級聯(lián)式反應(yīng)的唯一靶向地，最近的研究表明另一個靶向物是胞漿蛋白PHAS-1。 PHAS-1的非磷酸化狀態(tài)，可與關(guān)鍵性起動因子之一的eIF4E結(jié)合。在真核細胞中，eIF4E可使核糖體錨定到mRN

35、A分子上，開始蛋白質(zhì)合成。當PHAS-1與該起動因子結(jié)合后，該因子就不能在蛋白質(zhì)合成中發(fā)揮它的作用。 在激活狀態(tài)下，MAP激酶使PHAS-1磷酸化，其構(gòu)象會發(fā)生改變，使其失去結(jié)合eIF4E的能力；換言之，也就是使得該起動因子在翻譯過程中能夠發(fā)揮它的作用。由此可以看出，在靶細胞中，MAP激酶級聯(lián)式反應(yīng)在轉(zhuǎn)錄和翻譯的調(diào)控上都起著重要作用。第六十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月IFNaJAK1TYK2Kinase-receptor ComplexSTAT1pSTAT1pp48IFNgJAK1JAK2STAT1pSTAT1ppGAT

36、A2STAT1ppGATA2ISRESTAT1pSTAT1pGAS, IREp48STAT1ppGATA2p48STAT1ppGATA2（二）JAK-STAT信號傳遞途徑 大多數(shù)造血細胞因子受體缺乏酪氨酸蛋白激酶活性，胞外區(qū)與配體結(jié)合后受體寡聚化，胞內(nèi)區(qū)募集并激活胞漿中酪氨酸蛋白激酶，然后激活轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因的表達。 第六十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 造血細胞因子受體家族雖來自同一始祖基因，長期進化使各成員同源性并不高。 除紅細胞生成素受體（EPOR）和生長激素受體（GHR）等少數(shù)例外，該家族多數(shù)成員都由幾個亞基組成，至少有一條配體結(jié)合鏈和一條信號轉(zhuǎn)導鏈，只有形成二聚體

37、后才有功能。前者各不相同，專一地與配體結(jié)合，但親和力很低，且無信號轉(zhuǎn)導功能，又稱“私有鏈”；后者參與多種受體的信號轉(zhuǎn)導，但無配體結(jié)合能力，稱為“公有鏈”。第六十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 按其結(jié)構(gòu)特點將它們分為兩類： 第一類至少有20多種，其配體分別為IL-2、IL-7、IL-11、IL-12、IL-15、EPO、GH、G-SCF、GM-SCF、LIF等。 第二類成員較少，其配體分別為INF-/、INF-和IL-10。此類受體至少有兩個亞基參與信號轉(zhuǎn)導。 被活化的造血細胞因子受體召募的胞漿PTK稱為JAK，已發(fā)現(xiàn)JAK1、JAK2、JAK3和TyK2共4個成員，分子量12

38、0-140kDa。 從C-端到N-端JAK分子中有7個高度保守的同源區(qū)。其中C-端的同源區(qū)1和2均為酪氨酸蛋白激酶活性區(qū)，遂以神話中的兩面天神Janus命名為Janus kinase，縮寫為JAK。 第六十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 被JAK磷酸化而激活的轉(zhuǎn)錄因子STAT（signal transducers and activators of transcription）至少有7種，即STAT1-6，其STAT5有a和b兩種。 STAT分子量為84-113kDa，由734851個氨基酸組成。STAT通過分子中SH2結(jié)構(gòu)域與Tyr被磷酸化的受體結(jié)合，并被結(jié)合在相應(yīng)受體上的

39、JAK磷酸化。 不同受體與不同JAK偶聯(lián)可選擇性激活不同STAT?；罨腟TAT需形成同源二聚體或STAT1-STAT2、STAT1-STAT3和STAT5a-STAT5b等異源二聚體，才能進入細胞核。 STAT中部DNA結(jié)合區(qū)高度保守，可與DNA上被稱為IFN-活化位點（ interferon activation site, GAS）的回文順序相結(jié)合。目前已發(fā)現(xiàn)十余種GAS序列，不同STAT二聚體識別不同GAS序列，表現(xiàn)出相對特異的功能。 第六十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 干擾素受體（IFNGR）由兩種亞基組成，亞基1含472個氨基酸殘基，N-端1-228為胞外區(qū)，C

40、-端252-472為胞內(nèi)區(qū)，中間為跨膜區(qū)；亞基2含315個氨基酸殘基，N-端1-226為胞外區(qū)，C-端251-315為胞區(qū)，中間為跨膜區(qū)。 IFNGR1胞內(nèi)區(qū)近膜區(qū)有JAK1結(jié)合部位；IFNGR2胞內(nèi)區(qū)近膜處有JAK2結(jié)合部位。當IFN二聚體與兩個IFNGR1結(jié)合時，產(chǎn)生兩個IFNGR2結(jié)合部位，形成受體活化形式四聚體。第七十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 受體鏈寡聚化和構(gòu)象變化促使締合在膜內(nèi)區(qū)的JAK2和JAK1通過自身磷酸化相繼活化，隨即催化IFNGR1鏈Tyr440磷酸化，形成STAT1的識別和?？课稽c。 然后，兩個STAT1以其SH2結(jié)合于IFNGR1 C-端區(qū)，被JA

41、K將其C-端附近的Tyr701磷酸化。活化的STAT1形成二聚體進入細胞核，被一種MAPK將其Ser727磷酸化，即可結(jié)合于專一的GAS元件并刺激基因轉(zhuǎn)錄（圖18）。第七十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月圖18 干擾素信號轉(zhuǎn)導模式圖第七十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月敲除的基因表 現(xiàn) 型敲除的基因表 現(xiàn) 型JAK1圍產(chǎn)期死亡STAT4Th1分化障礙JAK2胚胎期死亡，造血缺陷STAT5a雌性乳腺發(fā)育受損JAK3重癥聯(lián)合免疫缺陷STAT5b雄性第二性征發(fā)育受損STAT1IFN信號轉(zhuǎn)導缺陷STAT6Th2分化障礙STAT2無法獲得胚胎STAT4和STAT6T細胞傾

42、向Th1樣發(fā)育STAT3胚胎期死亡STAT5a和STAT5b雌性不育，體形變小，脾大，夭折表5 JAK/STAT基因敲除小鼠的表現(xiàn)型 通過JAK-STAT調(diào)控轉(zhuǎn)錄的基因很多，JAK-STAT的功能極其廣泛，表5列舉了幾種JAK-STAT基因敲除小鼠的表現(xiàn)型，或可為了解其生理意義提供有用的信息。第七十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）干擾素-信號轉(zhuǎn)導 干擾素（IFN）是細胞對相關(guān)刺激反應(yīng)時所產(chǎn)生的細胞信號蛋白質(zhì)，是細胞因子超家族中一個糖蛋白類同源細胞因子家族，稱為IFN家族。已鑒定出該家族中3個主要成員：IFN-、IFN-和IFN-。 對IFN-生物學效應(yīng)和信號轉(zhuǎn)導機理的研究

43、較為深入。IFN-由白細胞和原始淋巴細胞分泌，現(xiàn)已經(jīng)基因重組技術(shù)生產(chǎn)，并被廣泛應(yīng)用于治療白血病、淋巴瘤、實體瘤及病毒、原蟲、寄生蟲和真菌感染，其治療策略包括使用IFN-單一治療、輔助治療和維持治療。近期研究表明，IFN-與其受體結(jié)合后，可激活多種信號轉(zhuǎn)導途徑，從而發(fā)揮其抗病毒、抗腫瘤（抗增殖）及免疫調(diào)節(jié)等多種生物學功能。第七十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.JAK-STAT途徑 非受體性蛋白質(zhì)酪氨酸激酶超家族中的Janus激酶（JAK）家族及信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄活化子（STAT）家族是細胞對IFN-等細胞因子反應(yīng)的一些基本蛋白質(zhì)分子，構(gòu)成IFN-及白細胞介素（IL）等細胞因子

44、信號轉(zhuǎn)導的經(jīng)典途徑，稱為JAK-STAT途徑。 IFN受體通過JAK-STAT途徑轉(zhuǎn)導IFN的信號主要導致細胞生長抑制和抗病毒效應(yīng)。IFN-與其效應(yīng)細胞的膜受體結(jié)合后，活化一類特殊的受體相關(guān)性酪氨酸蛋白激酶，即JAKs蛋白質(zhì)?；罨腏AKs蛋白質(zhì)即自身磷酸化并使受體復合物中其它成份磷酸化，并募集游離于胞漿的STATs并使其羧基端酪氨酸殘基磷酸化。磷酸化STATs蛋白質(zhì)與受體-JAKs復合物分離并經(jīng)同源或異型二聚化后位移至胞核內(nèi)，與其效應(yīng)基因序列中的應(yīng)答性調(diào)控元件結(jié)合而參與靶基因的轉(zhuǎn)錄活化。 第七十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 研究JAKs突變的細胞株（2A細胞和U4C細胞）

45、表明，在JAKs家族中，參與IFN-信號轉(zhuǎn)導的主要成員是JAK1和JAK2。JAK1和JAK2的氨基末端區(qū)是結(jié)合受體和活化STATs的活性功能區(qū)域。不同的JAKs家族成員參與不同類型細胞因子信號轉(zhuǎn)導的主要原因在于，不同的JAKs家族成員與各類受體及JAKs下游信號轉(zhuǎn)導蛋白之間的分子結(jié)構(gòu)及其相互作用的差異。 Abril等研究了一種對IFN刺激無反應(yīng)的胃癌細胞株AGS，發(fā)現(xiàn)AGS細胞內(nèi)STAT1表達水平特別低，其細胞核提取物缺乏與IFN刺激性反應(yīng)元件（ISREs）的結(jié)合活性，作者認為STAT1缺乏即是AGS細胞對IFN刺激無反應(yīng)的原因，且表明該類缺乏STAT1的細胞對病毒感染高度敏感；同時STAT

46、1缺乏將使腫瘤細胞具有選擇性優(yōu)勢，即使之逃避IFN的細胞生長抑制效應(yīng)和T-細胞的抗腫瘤效應(yīng)。 第七十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 動物實驗表明，STAT1基因遭受破壞的小鼠喪失對IFN的反應(yīng)性而極易受病毒和病原菌感染。Hung等研究發(fā)現(xiàn)，分化誘導劑丁酸鈉能增強IFN-誘導的STAT1蛋白質(zhì)磷酸化及其活化，以及磷酸化抑瘤基因表達產(chǎn)物Rb蛋白質(zhì)的積累，并增強IFN-誘導惡變細胞凋亡的效應(yīng)。 Jaster等報道參與IFN-信號轉(zhuǎn)導的轉(zhuǎn)錄因子主要是STAT1和STAT2，其中STAT1的作用更明確，而STAT5似乎并未參與介導IFN-信號轉(zhuǎn)導過程。 第七十七張，PPT共一百三十六頁

47、，創(chuàng)作于2022年6月 2.IRF途徑干擾素調(diào)節(jié)因子（IRF）是眾多經(jīng)IFN誘導表達的蛋白質(zhì)中一個轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子家族，其中對IRF-1和IRF-2蛋白質(zhì)的分子特性具有較多了解，近年研究發(fā)現(xiàn)該家族成員已超過10個。 研究表明，IFN-可誘導IRF表達上調(diào)，該效應(yīng)不依賴于STAT活化途徑，而是經(jīng)活化性核因子Kappa b介導，被激活的IRF（主要為IRF-1或IRF-2）與其靶基因2-5寡聚腺苷酸合成酶（OAS）基因啟動子中IFN反應(yīng)性元件結(jié)合而啟動2-5 OAS基因表達。 第七十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 此外，活化性的IRF也可誘導p68激酶及RNA酶L（RNase L）的

48、表達，Northern印跡分析表明，經(jīng)IFN-治療或體外培養(yǎng)的慢性期或急變期慢粒白血?。–ML）患者的粒細胞、淋巴細胞及CD34+細胞中IRF-1、IRF-2、2-5 oAS、p68激酶及RNA酶L的表達均增強。這些蛋白質(zhì)均為IFN-反應(yīng)性基因產(chǎn)物，它們協(xié)同作用，介導IFN-信號轉(zhuǎn)導而主要呈現(xiàn)出IFN-的抗細胞增殖效應(yīng)。第七十九張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月3.其它信號轉(zhuǎn)導分子細胞被病毒感染能有效產(chǎn)生IFNs，先期研究發(fā)現(xiàn)，受IFN刺激的IFN受體（IFNR）與ISREs結(jié)合而激活I(lǐng)FN誘導性基因表達，且證實轉(zhuǎn)錄因子復合物干擾素刺激性基因因子3（ISGF3）是IFN信號轉(zhuǎn)導的一

49、類關(guān)鍵性介導復合因子。ISGF3由STAT1、STAT2和p48組成。 近期研究表明，p48蛋白質(zhì)基因被靶向性損毀的小鼠細胞中其病毒誘導性IFN-/基因表達量嚴重不足，缺乏IFN-受體（IFN-R）或STAT1的細胞中其病毒誘導性IFN-/基因的表達水平也明顯降低，因而證實這類新發(fā)現(xiàn)的信號轉(zhuǎn)導分子具有轉(zhuǎn)導IFN信號及調(diào)節(jié)IFN基因表達的雙重功能。進一步研究發(fā)現(xiàn)，ISGF3能與IFN-/基因啟動子序列中的病毒誘導性元件結(jié)合而啟始IFN基因表達。 第八十張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 腺病毒E1A蛋白可抑制p48及STAT1蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，并通過降低一種酪氨酸蛋白激酶Lak-1蛋白質(zhì)

50、水平而抑制STAT1蛋白質(zhì)的磷酸化過程，從而阻礙IFN-和IFN-的信號轉(zhuǎn)導。介導子p300和/或cAMP反應(yīng)性元件結(jié)合蛋白（CBP）可與STAT2的羧基末端序列結(jié)合而活化STAT2，ELA通過抑制p300/CBP的活性而抑制STAT2轉(zhuǎn)導，進而阻礙IFN-信號轉(zhuǎn)導。 Petricoin等研究表明，IFN-通過T細胞受體（TCR）的信號轉(zhuǎn)導過程不依賴于JAK-STAT途徑，而是由酪氨酸激酶Lck、ZAP-70和酪氨酸磷酸酶CD45以及它們與IFN-受體形成的信號轉(zhuǎn)導復合物參與而共同介導。Estes等研究表明，B細胞受體（BFR）及膜蛋白CD40均參與了IFN-誘導的由免疫球蛋白IgM、IgG2

51、及IgA介導的免疫學反應(yīng)，且證實BCR與IFN-交聯(lián)比BCR與IFN-及CD40雙交聯(lián)能更有效地誘導IgG2介導的免疫學反應(yīng)。 第八十一張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 Miscia等采用IFN處理Burkitt淋巴瘤細胞數(shù)小時發(fā)現(xiàn)，磷脂酰肌醇3（PI3）激酶過度表達，并伴有胞漿及核內(nèi)P13激酶的磷酸化，提示P13介導了IFN-在Burkitt淋巴瘤細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導過程中胞漿胞核的交互對話過程。Miyachi等研究發(fā)現(xiàn)，IFN可誘導人類CML細胞株K562細胞的S期積累，丁酸鈉明顯增強該效應(yīng)，但丁酸鈉與IFN-聯(lián)合應(yīng)用則并不導致K562細胞S期積累，Western印跡分析表明，丁酸

52、鈉的效應(yīng)依賴于IFN-的信號轉(zhuǎn)導因子中的一種34kDa的蛋白質(zhì)激酶cdc2的酪氨酸磷酸化。 Uddin等在研究造血細胞中IFN-信號轉(zhuǎn)導時發(fā)現(xiàn)，src家族酪氨酸激酶Lyn通過其src同源區(qū)2（SH2）與Janus家族酪氨酸激酶Tyk-2偶聯(lián)，即IFN-活化Tyk-2后，其信號經(jīng)Tyk-2的下游信號轉(zhuǎn)導分子Lyn轉(zhuǎn)導并呈現(xiàn)IFN-的生物學效應(yīng)，作者認為這很可能是IFN-的另一種信號轉(zhuǎn)導途徑。 第八十二張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 Caraglia等研究發(fā)現(xiàn)，IFN-增強人類表皮癌KB細胞內(nèi)表皮生長因子受體（EGFR）的表達及其信號轉(zhuǎn)導，且增強熱休克蛋白（HSP）HSP-70，H

53、SP-90及HSP-27的表達和激活氨基末端c-Jun激酶-1（JNK-1）以及激活由有絲分裂原p38活化的蛋白激酶，故認為EGF-R、HSP-70、HSP-90、HSP-27及JNK-1等均可能是IFN-的信號轉(zhuǎn)導分子。 在不同類型細胞中雖可能存在結(jié)構(gòu)相同的IFN-受體及其信號轉(zhuǎn)導的通用途徑，但基于IFN-對不同類型細胞產(chǎn)生的生物學效應(yīng)差異甚大，例如抗病毒、抗細胞增殖、抗原蟲、抗寄生蟲及抗真菌感染等，故可以認為IFN-在不同類型細胞中的信號轉(zhuǎn)導將主要經(jīng)與其生物學效應(yīng)相匹配的途徑和依賴于多種信號轉(zhuǎn)導途徑的交互作用。第八十三張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 如上所述，近年發(fā)現(xiàn)的參與

54、IFN-信號轉(zhuǎn)導的各類信號轉(zhuǎn)導因子及信號轉(zhuǎn)導途徑似乎尚有其獨立性，但隨著進一步的深入探討，則必將發(fā)掘出其間的相互作用及其復雜的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，例如IFN-可經(jīng)Fas介導的信號轉(zhuǎn)導途徑而下調(diào)CML細胞特征性蛋白p210bcl-abl的表達并恢復CML細胞對程序性死亡的敏感性。 細胞因子（包括IFN-）信號轉(zhuǎn)導途徑是一極其復雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其研究雖已取得一些進展，但尚無實質(zhì)性突破，將是后基因組時代的基礎(chǔ)性研究工作和具有挑戰(zhàn)性的研究課題。 第八十四張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 （四）MAPKs信號轉(zhuǎn)導通路 絲裂原活化蛋白激酶（MAPKs）是細胞內(nèi)一類絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶。MAPKs信號轉(zhuǎn)導

55、通路存在于大多數(shù)細胞內(nèi)，在將細胞外刺激信號轉(zhuǎn)導至細胞及其核內(nèi)，并引起細胞生物學反應(yīng)，如細胞增殖、分化、轉(zhuǎn)化及凋亡等。 研究表明，MAPKs信號轉(zhuǎn)導通路在細胞內(nèi)具有生物進化的高度保守性，在低等原核細胞和高等哺乳類細胞內(nèi)，目前均已發(fā)現(xiàn)存在著多條并行的MAPKs信號通路，不同細胞外刺激可使用不同MAPKs信號通路，通過其相互調(diào)控而介導不同細胞生物學反應(yīng)。第八十五張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月1.胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）信號通路 1986年由Sturgill等人首先報道。最初其名稱十分混亂，曾根據(jù)底物蛋白稱之為MAP2K、ERK、MBPK、RSKK、ERTK等。此后，由于發(fā)現(xiàn)其具有共

56、同結(jié)構(gòu)和生化特征，而被命名為MAPK。近年來，隨著不同MAPK家族成員發(fā)現(xiàn)，又重新改稱為ERK。 在哺乳類動物細胞中，與ERK相關(guān)的細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導途徑被認為是經(jīng)典MAPK信號轉(zhuǎn)導途徑，目前對其激活過程及生物學意義已有深入認識。 第八十六張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 研究證實，受體酪氨酸激酶、G蛋白偶聯(lián)受體和部分細胞因子受體均可激活ERK信號途徑。如：生長因子與細胞膜特異受體結(jié)合，可使受體形成二聚體，二聚化受體使其自身酪氨酸激酶被激活；受體上磷酸化的酪氨酸又與位于膜上的生長因子受體結(jié)合蛋白2（Grb2）SH2結(jié)構(gòu)域相結(jié)合，而Grb2的SH3結(jié)構(gòu)域則同時與SOS結(jié)合，后者使小分子

57、鳥苷酸結(jié)合蛋白Ras的GDP解離而結(jié)合GTP，從而激活Ras； 激活的Ras進一步與絲蘇氨酸蛋白激酶Raf1的氨基端結(jié)合，通過未知機制激活Raf1；Raf1可磷酸化MEK1MEK2上2個調(diào)節(jié)性絲氨酸，從而激活MEKs；MEKs為雙特異性激酶，可使絲蘇氨酸和酪氨酸發(fā)生磷酸化，最終高度選擇性地激活ERK1和ERK2。 第八十七張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 ERKs為脯氨酸導向的絲蘇氨酸激酶，可磷酸化脯氨酸相鄰的絲蘇氨酸。絲裂原刺激后，ERKs接受上游信號，可轉(zhuǎn)位進入細胞核。因此，ERKs不僅可磷酸化胞漿蛋白，而且可磷酸化一些核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子如c-fos、c-Jun、Elk-1、c-m

58、yc和ATF2等，從而參與細胞增殖與分化的調(diào)控。另外，ERK還可磷酸化ERKs通路的上游蛋白如NGF受體、SOS、Raf1、MEK等，進而對該通路進行自身的負反饋調(diào)節(jié)。還有研究發(fā)現(xiàn)，ERKs可磷酸化胞漿內(nèi)的細胞骨架成份，如微管相關(guān)蛋白MAP1、MAP2和MAP4，參與細胞形態(tài)調(diào)節(jié)及細胞骨架重分布。 最近，國外學者又新克隆出ERK5及其上游激酶MEK5，這條MAPKs信號通路可被H2O2及高滲激活，其底物為c-Myc。此外發(fā)現(xiàn)還有ERK3 及ERK4兩條通路存在，但目前對其激活信號、底物及生物學意義還不清楚。 第八十八張，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 而MKK4則可同時激活JNK1

59、和p38。JNKK上游激活物為MEKK，MEKK1在體外過表達時可激活MEK，但MEKK1在體內(nèi)高度選擇性地磷酸化MKK4，從而激活JNK。MEKK2也可通過MKK4激活JNK和p38。 JNKSAPK接受上游信號被激活后，可進一步使核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子c-Jun氨基末端63及73位的絲氨酸殘基磷酸化，進而激活c-Jun而增強其轉(zhuǎn)錄活性。c-Jun氨基末端的磷酸化還可促進c-Junc-Fos異二聚體及c-Jun同源二聚體形成，這些轉(zhuǎn)錄因子可結(jié)合到許多基因啟動子區(qū)AP-1位點，增加特定基因的轉(zhuǎn)錄活性。 此外，JNKSAPK激活后還可使轉(zhuǎn)錄因子Elk1和ATF2發(fā)生磷酸化，并使其轉(zhuǎn)錄活性增強。第八十九張

60、，PPT共一百三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2.JNKSAPK通路 c-Jun氨基端激酶（JNK）又稱應(yīng)激活化蛋白激酶（SAPK），是哺乳細胞中MAPK另一亞類。目前，從成熟人腦細胞中已克隆了10個JNK異構(gòu)體，它們分別由JNK1、JNK2和JNK3基因編碼，JNK1和JNK2在各種組織細胞中廣泛表達，而JNK3選擇性在腦細胞中表達。 JNKSAPK信號通路可被應(yīng)激刺激（如紫外線、熱休克、高滲刺激及蛋白合成抑制劑等）、細胞因子（TNF，IL-1）、生長因子（EGF）及某些G蛋白偶聯(lián)受體激活。外界刺激可通過Ras依賴或非Ras依賴兩條途徑激活JNK，小分子G蛋白Ras超家族的成員之一Rho可能也