生化细胞信息转导.ppt

细胞信号转导  一、细胞间信息物质 (extracellular signal molecules)  是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质的统称，又称作第一信使。 　 第 二 节 受 体（receptor） 一、受体分类 1. 以受体效应分类 三、受体作用的特点 可逆性 四、受体活性的调节 磷酸化与脱磷酸化作用 膜磷脂的代谢的影响 酶促水解作用 G蛋白的调节 一、膜受体介导的信息转导 二、胞内受体介导的信息转导 1．cAMP的生成与分解 2．cAMP的作用机制 3．PKA的作用 胰高血糖素和肾上腺素对糖原合成与分解的调节 1. Ca2+-磷脂依赖性蛋白激酶途径 (Ca2+-phospholipid dependent protein kinase) 2. Ca2+-钙调蛋白依赖性途径 (Ca2+/Calmodulin dependent protein kinase) 1. Ca2+－ 磷脂依赖性蛋白激酶途径 对代谢的调节作用 活化的PKC通过对靶蛋白的丝、苏氨酸残基磷酸化，而改变功能蛋白的活性和性质，影响细胞内信息的传递，而启动一系列生理、生化反应。 对基因表达的调节作用 PKC能使立早期基因的反式作用因子磷酸化，加速立早期基因的表达。 立早期基因表达的蛋白质（又称第三信使）受磷酸化修饰后，活化晚期反应基因并导致细胞增生或核型变化。 2. Ca2+－钙调蛋白依赖性途径 受体、G蛋白、PLC、IP3、Ca2+、钙调蛋白、CaM激酶 二、胞内受体介导的信息传递 胞内受体 核内受体 胞浆内受体 配体 类固醇激素 甲状腺激素  1. 一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径 2. 两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用 3. 一种信息分可作用于几条信息传递途径  组成: 胞外信息分子，受体，G蛋白 蛋白激酶C (protein kinase C, PKC) 磷脂酶C (phospholipase C, PLC) 二脂酰甘油 (diacylglycerol, DAG) 三磷酸肌醇 (inositol 1, 4, 5 triphosphate, IP3 ) (1) IP3 和DAG的生物合成和功能 PIP2 PLC DAG + IP３ βγ + 磷脂酶C G蛋白变构和磷脂酶C的激活作用 -GTP α H βγ α -GDP G蛋白 IP3 PIP2 Ca2+ Ca2+ DAG R DAG，IP3的 功 能 DAG：在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同下激活PKC IP3 ：与内质网和肌浆网上的受体结合，促使胞浆内 Ca2+浓度升高 IP3的调节功能： IP3通过控制Ca2+浓度，即通过IP3-Ca2+途径来调节代谢过程。 DAG的调节功能： DAG通过调控蛋白激酶C (PKC)的活性，即DG-PKC途径来调节代谢过程。 蛋白激酶C（Protein kinase C） 一种不依赖于cAMP的蛋白激酶 ，但需要DAG、 Ca2+和磷脂酰丝氨酸 (PS)才具有活性。 (2) PKC的生理功能 靶蛋白包括：质膜受体、膜蛋白和多种酶 PKC 对基因的早期活化和晚期活化 目 录 钙调蛋白(calmodulin, CaM) 分子中含有四个结构域，每个都可结合一个Ca2+。 CaM构象发生变化，由无活性变为有活性，对靶酶的亲和力可提高数万倍 组成： 钙调蛋白（Calmodulin）的结构 钙调蛋白（CaM）作用机理 受Ca/CaM调节的酶 腺苷酸环化酶 肌球蛋白轻链激酶 磷酸化酶激酶 环核苷酸二酯酶 Ca2+, Mg2+-ATP酶 （三）cGMP-蛋白激酶G途径 胞外信息分子，受体，鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase, GC)，cGMP, 蛋白激酶G (protein kinase G，PKG) 组成 GC以可溶性(二聚体)或膜结合(单体)形式存在。 可溶性GC：脑、肺、肝与肾 膜结合型GC：心血管组织细胞、小肠、精子、视网膜杆状细胞 心钠素可活化膜结合GC, 使细胞内cGMP浓度升高 NO, 硝普盐、硝酸甘油、亚硝酸钠和叠氮钠等可活化可溶性GC，并抑制磷酸二酯酶活性，从而使细胞内cGMP浓度升高。 cGMP的合成和降解 GTP GＣ Mg2+ PPi cGMP 磷酸二酯酶 H2O Ca2+ 或 Mg2+ 5′- GMP cGMP通过其依赖的蛋白激酶(PKG， 为单体酶)发挥生理功能。 使有关蛋白或