生物化學(xué)教學(xué)課件:19-細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制_第1頁(yè)
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第十九章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制TheMolecularMechanismofCellularSignalTransduction細(xì)胞通訊(cellcommunication)是體內(nèi)一部分細(xì)胞發(fā)出信號(hào),另一部分細(xì)胞(targetcell)接收信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞功能變化的過程。細(xì)胞針對(duì)外源信息所發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)變化及效應(yīng)的全過程稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)。

細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本路線細(xì)胞外信號(hào)細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)受體細(xì)胞內(nèi)多種分子的濃度、活性、位置變化神經(jīng)遞質(zhì)、旁分泌和自分泌、激素膜受體、胞內(nèi)受體第二信使、開關(guān)年度重要發(fā)現(xiàn)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1992年蛋白質(zhì)可逆磷酸化調(diào)節(jié)機(jī)制EdmondH.FischerEdwinG.Krebs1994年G蛋白及其在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用AlfredGilman,MartinRodbell1998年一氧化氮是心血管系統(tǒng)的信號(hào)分子RobertF.Furchgott,LouisJ.Ignarro,F(xiàn)eridMurad2000年神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)ArvidCarlsson,PaulGreengard,EricR.Kandel2001年細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子LelandH.HartwellR.TimothyHuntPaulM.Nurse2003細(xì)胞膜離子通道作用機(jī)制PeterAgreRoderickMacKinnon2004嗅受體及其作用機(jī)制RichardAxel,LindaB.Buck2004泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解AaronCiechanover,AvramHershko,IrwinRose細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)概述TheGeneralInformationofSignalTransduction第一節(jié)4/11/2023

細(xì)胞外化學(xué)信號(hào)(細(xì)胞間化學(xué)信號(hào))由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱,又稱作第一信使。細(xì)胞內(nèi)化學(xué)信號(hào)在細(xì)胞內(nèi)傳遞細(xì)胞調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。由第一信使刺激靶細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的。一、信息物質(zhì)細(xì)胞外化學(xué)信號(hào)有可溶性和膜結(jié)合型兩種形式生物體可感受任何物理、化學(xué)和生物學(xué)刺激信號(hào),但最終通過換能途徑將各類信號(hào)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞可直接感受的化學(xué)信號(hào)(chemicalsignaling)。化學(xué)信號(hào)可以是可溶性的,也可以是膜結(jié)合形式的。單細(xì)胞生物

——

直接作出反應(yīng)多細(xì)胞生物

——通過細(xì)胞間復(fù)雜的信號(hào)傳遞系統(tǒng)來傳遞信息,從而調(diào)控機(jī)體活動(dòng)。外界環(huán)境變化時(shí)(一)化學(xué)信號(hào)通訊存在從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的進(jìn)化過程多細(xì)胞生物細(xì)胞間的聯(lián)系

細(xì)胞與細(xì)胞的直接聯(lián)系:物質(zhì)直接交換,或者是通過細(xì)胞表面分子相互作用實(shí)現(xiàn)信息交流。激素調(diào)節(jié):適應(yīng)遠(yuǎn)距離細(xì)胞之間的功能協(xié)調(diào)的信號(hào)系統(tǒng)。(二)根據(jù)體內(nèi)化學(xué)信號(hào)分子作用距離,可以將其分為三類:①作用距離最遠(yuǎn)的內(nèi)分泌(endocrine)系統(tǒng)化學(xué)信號(hào),稱為激素;②屬于旁分泌(paracrine)系統(tǒng)的細(xì)胞因子,主要作用于周圍細(xì)胞;有些作用于自身,稱為自分泌(autocrine)。③作用距離最短的是神經(jīng)元突觸內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)(neurotransmitter)。突觸分泌內(nèi)分泌自分泌及旁分泌化學(xué)信號(hào)的名稱神經(jīng)遞質(zhì)激素細(xì)胞因子作用距離nmmm受體位置膜受體膜或胞內(nèi)受體膜受體舉例乙酰膽堿谷氨酸胰島素生長(zhǎng)激素表皮生長(zhǎng)因子神經(jīng)生長(zhǎng)因子化學(xué)信號(hào)的分類4/11/20231.內(nèi)分泌信號(hào),endocrinesignal

特點(diǎn)由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞分泌;通過血液循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞;大多數(shù)作用時(shí)間較長(zhǎng)。

例如胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等4/11/2023按內(nèi)分泌激素的化學(xué)組成分為含氮激素如腎上腺素、甲狀腺素、促甲狀腺激素、胰高血糖素、胰島素、生長(zhǎng)激素等類固醇激素如性激素、皮質(zhì)醇、醛固酮等按激素受體的分布部位:胞內(nèi)受體激素:

甲狀腺素、類固醇激素胞膜受體激素:

除甲狀腺素外其他的含氮激素

4/11/20232.旁分泌信號(hào),paracrinesignal特點(diǎn)由體內(nèi)某些細(xì)胞分泌;不進(jìn)入血循環(huán),通過擴(kuò)散作用到達(dá)附近的靶細(xì)胞;一般作用時(shí)間較短例如生長(zhǎng)因子、前列腺素等。4/11/20233.自分泌信號(hào)(autocrinesignal)

有些細(xì)胞間信息物質(zhì)能對(duì)同種細(xì)胞或分泌細(xì)胞自身起調(diào)節(jié)作用,稱為自分泌信號(hào)(autocrinesignal)例如生長(zhǎng)因子腫瘤的形成4/11/20234.神經(jīng)遞質(zhì)又稱突觸分泌信號(hào)(synapticsignal)特點(diǎn)由神經(jīng)元細(xì)胞分泌;通過突觸間隙到達(dá)下一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞;作用時(shí)間較短。例如:

乙酰膽堿、去甲腎上腺素等5.氣體信號(hào)例如*NO合酶(NOS)通過氧化L-精氨酸的胍基而產(chǎn)生NO*血紅素單加氧酶氧化血紅素產(chǎn)生的CO

一氧化氮(NO)+NO+O2NADP+

NADPH+H+一氧化氮合酶(NOS)精氨酸瓜氨酸一氧化氮膽紅素的生成過程CO:胞內(nèi)信號(hào)分子,調(diào)節(jié)血管舒張和神經(jīng)遞質(zhì)作用。(三)細(xì)胞表面分子也是重要的細(xì)胞外信號(hào)細(xì)胞通過細(xì)胞膜表面的蛋白質(zhì)、糖蛋白、蛋白聚糖與相鄰細(xì)胞的膜表面分子特異性地識(shí)別和相互作用,達(dá)到功能上的相互協(xié)調(diào)。這種細(xì)胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊,也是一種細(xì)胞間直接通訊。

細(xì)胞與細(xì)胞直接相互作用也屬于細(xì)胞外信號(hào)。屬于這一類通訊的有:相鄰細(xì)胞間粘附因子的相互作用、T淋巴細(xì)胞與靶細(xì)胞表面分子的相互作用等。

4/11/2023二、受體(Receptor)受體:是細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能特異識(shí)別并結(jié)合生物活性分子的成分,它能把識(shí)別和接受的信號(hào)正確無誤地放大并傳遞到細(xì)胞內(nèi)部,進(jìn)而引起生物學(xué)效應(yīng)。一般是蛋白質(zhì),個(gè)別是糖脂。配體:能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子則稱配體(ligand)。4/11/2023受體的作用:一是識(shí)別外源信號(hào)分子,即配體;二是轉(zhuǎn)換配體信號(hào),使之成為細(xì)胞內(nèi)分子可識(shí)別的信號(hào),并傳遞至其他分子引起細(xì)胞應(yīng)答。受體與信號(hào)分子結(jié)合的特性高度專一性高度親和力可飽和性可逆性特定的作用模式配體-受體結(jié)合曲線受體飽和度(%)配體濃度受體的分類、一般結(jié)構(gòu)與功能膜受體胞內(nèi)受體4/11/2023圖19-1水溶性和脂溶性化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)

構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的是一些蛋白質(zhì)分子(信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,signaltransducer)和小分子活性物質(zhì)(第二信使,secondmessenger)信號(hào)分子結(jié)構(gòu)、含量和分布變化是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)工作的基礎(chǔ)

不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間發(fā)生交叉調(diào)控(crosstalking),形成復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)(signaltransductionnetwork)系統(tǒng)。三、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)錄因子染色質(zhì)相關(guān)蛋白R(shí)NA加工蛋白R(shí)NA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白細(xì)胞周期蛋白細(xì)胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接收信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

應(yīng)答反應(yīng)

細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本方式①改變細(xì)胞內(nèi)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的構(gòu)象②改變信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的細(xì)胞內(nèi)定位③促進(jìn)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子復(fù)合物的形成或解聚④改變小分子信使的細(xì)胞內(nèi)濃度或分布受體及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子傳遞信號(hào)的基本方式包括:第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)分子IntracellularSignalMolecules4/11/2023在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子物質(zhì),如:Ca2+、cAMP、cGMP、DAG、IP3、NO、CO、H2S等?!诙攀?secondarymessenger)細(xì)胞內(nèi)化學(xué)信號(hào)在細(xì)胞內(nèi)傳遞細(xì)胞調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。由第一信使刺激靶細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的。一、第二信使化學(xué)性質(zhì)無機(jī)離子:如Ca2+

脂類衍生物:如DAG、Cer糖類衍生物:如IP3核苷酸:如cAMP、cGMP信號(hào)蛋白分子:如Ras細(xì)胞內(nèi)小分子信使的特點(diǎn):上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子使第二信使的濃度升高或分布變化多數(shù)小分子信使的上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子是酶類。這些酶被其自身的上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子激活,從而催化小分子信使的生成,使其濃度在細(xì)胞內(nèi)迅速升高。小分子信使?jié)舛瓤裳杆俳档椭挥挟?dāng)其上游分子(酶)持續(xù)被激活,才能使小分子信使持續(xù)維持在一定的濃度。小分子信使激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子小分子信使都是蛋白質(zhì)的別構(gòu)激活劑,當(dāng)其結(jié)合于下游蛋白分子后,通過改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象而將其激活,從而使信號(hào)進(jìn)一步傳遞?!谌攀?thirdmessenger)

負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì),又稱為DNA結(jié)合蛋白,是一類可與靶基因特異序列結(jié)合的核蛋白,能調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄。如立早基因(多數(shù)為原癌基因,如c-fos、c-jun)的編碼蛋白質(zhì)4/11/2023cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)1.cAMP的合成與分解4/11/2023

cAMP的作用機(jī)理(cAMP-dependentproteinkinase)R:調(diào)節(jié)亞基C:催化亞基蛋白激酶A(PKA)PKA的激活RRRRCCCCPKA的作用⑴

對(duì)代謝的調(diào)節(jié)作用通過對(duì)效應(yīng)蛋白的磷酸化作用,實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能。-OHThrSer酶蛋白ATPADP蛋白激酶ThrSer-O-PO32-磷酸化的酶蛋白受cAMP調(diào)控的基因中,在其轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)有一共同的DNA序列(TGACGTCA),稱為cAMP應(yīng)答元件(cAMPresponsiveelement,CRE)。cAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白

(cAMPresponsiveelementbindingprotein,CREB)可與之相互作用而調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄。(2)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用

激活的PKA的催化亞基可以進(jìn)入細(xì)胞核,將CREB磷酸化,調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。GsACATPcAMPCCRR

蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi

轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細(xì)胞膜核膜CCCC結(jié)構(gòu)基因CREBCREB細(xì)胞核PiPiCREBPiCREBPiCREDNA蛋白質(zhì)4/11/20232.cGMP的合成目錄ProteinKinaseG蛋白激酶G(PKG)鳥苷酸環(huán)化酶(1)cGMP激活PKG示意圖4/11/2023

硝酸甘油治療心絞痛具有百年的歷史,其作用機(jī)理是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為NO,可舒張血管,減輕心臟負(fù)荷和心肌的需氧量。

NO,可活化可溶性GC,并抑制磷酸二酯酶活性,從而使細(xì)胞內(nèi)cGMP濃度升高。再通過cGMP依賴的蛋白激酶G(PKG)發(fā)揮生理功能NOrelaxesvascularsmoothmuscle4/11/20233.DAG,IP3的合成PLCDAG磷脂酰肌醇4,5-二磷酸二脂酰甘油三磷酸肌醇IP3PIP2磷脂酶C

(PLC)4/11/2023DAG,IP3的功能DAG:在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKCIP3:與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的受體結(jié)合,促使細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放(ProteinKinaseC蛋白激酶C)4/11/20234.

Ca2+

鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)可看作是細(xì)胞內(nèi)Ca2+的受體。CaM發(fā)生構(gòu)象變化后,作用于Ca2+/CaM-依賴性激酶(CaM-K)4/11/2023小結(jié)SecondarymessengercAMP、cGMP、DAG、IP3、Ca2+PKAPKGCaMCa2+/CaM-PKCa2+PKC底物(酶)Ser/Thr殘基磷酸化調(diào)節(jié)底物(酶)的活性。1.蛋白質(zhì)的可逆磷酸化修飾(最重要)蛋白激酶(proteinkinase)與蛋白磷酸酶(proteinphosphatase)催化蛋白質(zhì)的可逆性磷酸化修飾。蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化是控制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子活性的最主要方式。磷酸化修飾可能提高酶分子的活性,也可能降低其活性,取決于酶的構(gòu)象變化是否有利于酶的作用。二、蛋白激酶/蛋白磷酸酶信號(hào)通路開關(guān)分子酶的磷酸化與去磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi蛋白磷酸酶

ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶。2.主要的蛋白激酶(1)許多信號(hào)通路涉及蛋白絲/蘇氨酸激酶的作用

細(xì)胞內(nèi)重要的蛋白絲/蘇氨酸激酶包括受環(huán)核苷酸調(diào)控的PKA和PKG受DAG/Ca2+調(diào)控的PKC受Ca2+/CaM調(diào)控的Ca2+/CaM-PK受PIP3調(diào)控的PKB受絲裂原激活的蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)。

絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)屬于蛋白絲/蘇氨酸激酶類,是接收膜受體轉(zhuǎn)換與傳遞的信號(hào),并將其帶入細(xì)胞核內(nèi)的一類重要分子,在多種受體信號(hào)傳遞途徑中均具有關(guān)鍵性作用。MAPK級(jí)聯(lián)激活是多種信號(hào)通路的中心MAPK的磷酸化與活化MAPKKKMAPKKMAPKphosphataseoffon逐級(jí)磷酸化ThrTyrMAPKThrTyrPPMAPK——絲/蘇氨酸蛋白激酶MAPKK——絲/蘇氨酸和酪氨酸雙功能激酶MAPK家族成員的底物:大部分是轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶等。MAPK調(diào)控的生物學(xué)效應(yīng):參與多種細(xì)胞功能的調(diào)控,尤其是在細(xì)胞增殖、分化及凋亡過程中,是多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的共同作用部位。蛋白質(zhì)酪氨酸激酶(ProteinTyrosinekinase,PTK)催化蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸殘基磷酸化。酪氨酸殘基磷酸化促進(jìn)細(xì)胞增殖。受體型PTK非受體型PTK核內(nèi)PTK單次跨膜蛋白質(zhì),胞內(nèi)部分含有PTK的催化結(jié)構(gòu)域。主要作用是作為受體和效應(yīng)分子之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子細(xì)胞核內(nèi)存在的PTK(2)蛋白酪氨酸激酶轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞增殖與分化信號(hào)生長(zhǎng)因子類受體屬于PTK部分受體型PTK結(jié)構(gòu)基因家族名稱舉例細(xì)胞內(nèi)定位主要功能Src家族Src、Fyn、Lck、Lyn等常與受體結(jié)合存在于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)接受受體傳遞的信號(hào)發(fā)生磷酸化而激活,通過催化底物的酪氨酸磷酸化向下游傳遞信號(hào)ZAP70家族ZAP70、Syk與受體結(jié)合存在于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)接受T淋巴細(xì)胞的抗原受體或B淋巴細(xì)胞的抗原受體的信號(hào)Tec家族Btk、Itk、Tec等存在于細(xì)胞質(zhì)位于ZAP70和Src家族下游接受T淋巴細(xì)胞的抗原受體或B淋巴細(xì)胞的抗原受體的信號(hào)JAK家族JAK1、JAK2、JAK3等與一些白細(xì)胞介素受體結(jié)合存在于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)介導(dǎo)白細(xì)胞介素受體活化信號(hào)核內(nèi)PTKAbl、Wee細(xì)胞核參與轉(zhuǎn)錄過程和細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)非受體型PTK的主要作用蛋白質(zhì)磷酸(酯)酶(phosphatidase)催化磷酸化的蛋白分子發(fā)生去磷酸化,與蛋白激酶共同構(gòu)成了蛋白質(zhì)活性的開關(guān)系統(tǒng)。無論蛋白激酶對(duì)于其下游分子的作用是正調(diào)節(jié)還是負(fù)調(diào)節(jié),蛋白磷酸酶都將對(duì)蛋白激酶所引起的變化產(chǎn)生衰減信號(hào)。3.蛋白磷酸酶衰減蛋白激酶信號(hào)蛋白磷酸酶衰減蛋白激酶信號(hào)PTKPTK無活性活化P自我磷酸化PTPPTPSSP無活性活化SrcfamilyPTK無活性SrcfamilyPTKPTPPPTK活化活化信號(hào)抑制信號(hào)蛋白磷酸酶的特性底物特異性(催化作用的特異性)分布特異性:決定了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的精確性蛋白絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶雙重作用:同時(shí)作用于酪氨酸和絲/蘇氨酸殘基第三節(jié)各種受體介導(dǎo)的基本信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

SignalPathwaysMediatedbyDifferentReceptors

4/11/2023

一、胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信息傳遞

二、膜受體介導(dǎo)的信息傳遞4/11/20231.胞內(nèi)受體相關(guān)配體:Steroids類固醇激素Thyroidhormone甲狀腺素等功能:與DNA的順式作用元件結(jié)合,調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄,產(chǎn)生細(xì)胞應(yīng)答效應(yīng)。位于細(xì)胞漿和細(xì)胞核中的受體,多為轉(zhuǎn)錄因子。4/11/2023核受體結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制示意圖存在于細(xì)胞質(zhì)膜上的受體,絕大部分是鑲嵌糖蛋白。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換信號(hào)的方式又分為三大類:離子通道受體,G蛋白偶聯(lián)受體和單跨膜受體。2、膜受體(membranereceptor)1)離子通道受體2)G蛋白偶聯(lián)受體3)單跨膜受體特性離子通道受體

G-蛋白偶聯(lián)受體單次跨膜受體內(nèi)源性配體神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)、激素、趨化因子、外源刺激(味,光)生長(zhǎng)因子細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)寡聚體形成的孔道單體具有或不具有催化活性的單體跨膜區(qū)段數(shù)目4個(gè)7個(gè)1個(gè)功能離子通道激活G蛋白激活蛋白酪氨酸激酶細(xì)胞應(yīng)答去極化與超極化去極化與超極化調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能和表達(dá)水平調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能和表達(dá)水平,調(diào)節(jié)細(xì)胞分化和增殖三種膜受體的特點(diǎn)G蛋白偶聯(lián)受體(G-proteincoupledreceptors,GPCRs)

又稱七次跨膜螺旋受體/蛇型受體(serpentinereceptor)

G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)矩型代表-螺旋,N端被糖基化,C端的半胱氨酸被棕櫚?;?。

此類受體的信息傳遞可歸納為

激素

受體G蛋白酶

第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白

生物學(xué)效應(yīng)※G蛋白:GTP結(jié)合蛋白,鳥苷酸結(jié)合蛋白(guanylatebindingprotein)是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細(xì)胞膜胞液面的外周蛋白,由、、

三個(gè)亞基組成。有兩種構(gòu)象:非活化型;活化型G蛋白循環(huán)RRHACγαβGDPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMPGTPαGTPG種類效應(yīng)分子細(xì)胞內(nèi)信使靶分子asAC活化↑c(diǎn)AMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑Ca2+、IP3、DAG↑PKC活化↑atcGMP-PDE活性↑c(diǎn)GMP↓Na+通道關(guān)閉哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的G亞基種類及效應(yīng)4/11/2023胰高血糖素受體通過AC-cAMP-PKA通路轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)

PDE促腎上腺皮質(zhì)激素促黑素(MSH)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素嗅覺分子多巴胺甲狀旁腺素腎上腺素前列腺素E1,E2胰高血糖素5-HT(1a)、5-HT(2)組織胺(H2受體)生長(zhǎng)激素抑制素促黃體激素味覺分子利用AC-cAMP-PKA轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的部分化學(xué)信號(hào)4/11/2023cAMP-蛋白激酶A途徑信息傳導(dǎo)過程可歸納為細(xì)胞外信息分子受體G蛋白AC

第二信使(cAMP)

蛋白激酶(A激酶)酶或功能性蛋白質(zhì)生物學(xué)效應(yīng)胰高血糖素、腎上腺素、促腎上腺皮質(zhì)激素細(xì)胞外信息物質(zhì)受體G蛋白磷脂酶CDAGCa2+酶或功能性蛋白質(zhì)生物學(xué)效應(yīng)PIP2DAG+IP3膜磷脂第二信使

Ca2+-CaM激酶PLC-IP3-Ca2+/CaM-PK通路介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)4/11/2023細(xì)胞外信息分子受體G蛋白磷脂酶CDAGCa2+

蛋白激酶(C激酶)酶或功能性蛋白質(zhì)生物學(xué)效應(yīng)PIP2DAG+IP3膜磷脂第二信使

PLC-IP3/DAG-PKCpathway

3.單個(gè)跨膜螺旋受體(酶蛋白偶聯(lián)受體)單跨膜受體依賴酶的催化作用傳遞信號(hào)酶偶聯(lián)受體指那些自身具有酶活性,或者自身沒有酶活性,但與酶分子結(jié)合存在的一類受體。大多數(shù)為只有1個(gè)跨膜區(qū)段的糖蛋白,亦稱為單跨膜受體。酶偶聯(lián)受體種類繁多,但是以具有PTK活性和與PTK偶聯(lián)的受體居多。酶偶聯(lián)受體大部分是生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的受體,它們所介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能和表達(dá)水平、調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化。83⑵非酪氨酸蛋白激酶受體型⑴酪氨酸蛋白激酶受體型(催化型受體)單個(gè)跨膜螺旋受體的類型84與配體結(jié)合后具有酪氨酸蛋白激酶活性,如胰島素受體insulingrowthfactorreceptor,IGF-R

表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGF-R)。酪氨酸蛋白激酶受體型(催化型受體)目錄單個(gè)跨膜螺旋受體的類型85自身磷酸化(autophosphorylation)

當(dāng)配體與單跨膜螺旋受體結(jié)合后,催化型受體(catalyticreceptor)大多數(shù)發(fā)生二聚化,二聚體的酪氨酸蛋白激酶(tyrosineproteinkinase,TPK)被激活,彼此使對(duì)方的某些酪氨酸殘基磷酸化,這一過程稱為自身磷酸化。該型受體與細(xì)胞的增殖、分化、分裂及癌變有關(guān)86*受體跨膜區(qū)由22~26個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成一個(gè)α-螺旋,高度疏水。*

胞外區(qū)為配體結(jié)合部位。*胞內(nèi)區(qū)為酪氨酸蛋白激酶功能區(qū)(位于C末端),包括ATP結(jié)合和底物結(jié)合兩個(gè)功能區(qū)。受體結(jié)構(gòu)MAPK通路Smad通

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