细胞的信号转导精读.ppt

Cell-surface receptor and intracellular recepor 1.第二信使(second messenger) (一) 离子通道偶联受体介导的信号传递 1、 cAMP信号通路 cAMP信号通路的组成成分： Rs和Ri 二者具有相似的七次跨膜结构，但与之相应的胞外信号不同。 属于Rs：肾上腺素（β型）受体、胰高血糖素受体、促黄体生长激素受体、促卵泡激素受体、促甲状腺素受体、促肾上腺皮质激素受体等。 属于Ri：肾上腺素（α2型）受体、乙酰胆碱（M）受体、生长激素释放的抑制因子受体。 ? Gs偶联受体激活腺苷酸环化酶的模型 ?②环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMP phosphodiesterase, PDE）：降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用。 ③cAMP信号通路效应 cAMP信号通路的主要效应是激活靶酶和开启基因表达，这是通过蛋白激酶A完成的。 ?蛋白激酶A (Protein Kinase A，PKA)：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。 蛋白激酶A的作用机理 cAMP信号通路激活型与抑制型受体进行的信号传导 2、磷脂酰肌醇信号通路 磷脂酰肌醇信号通路 磷脂酰肌醇信号通路效应 总结：磷脂肌醇信号途径 PKC激活基因转录的两条途径 (三) 酶联受体介导的信号传递 ? Ras protein 在许多真核生物细胞中，Ras蛋白在RTK介导的信号通路中是一个关键组分，位于细胞质侧。 是小的GTP结合蛋白，有GTPase的活性，结合GTP时为活化状态，结合GDP时为失活状态，有分子开关的作用。 GTP酶活化蛋白（GAP） Ras活化态 → →← →← ← Ras失活态 鸟苷酸释放因子（GRF） RTK-Ras protein signal pathway ◆ 信号(配体)→受体(RTK)→受体二聚化(Dimer)→受体的自磷酸化→活化的RTK→ → Ras蛋白→Raf(MAPKKK) →MAPKK →MAPK →转录因子磷酸化→激活靶基因→细胞应答和效应。 （五）通过细胞内受体介导的信号传递 The structure of intracellular recepor The signal pathway by steroid hormones NO介导的信号通路 在不同的信号转导通路中，有相似性的作用机制，即多数都是通过蛋白激酶使底物磷酸化，这样，只通过少数几种第二信使便可介导多种多样的细胞应答反应，否则很难理解细胞怎样面临几百种纷杂的胞外信号。 信号分子通过受体及其跨膜传递，产生第二信使，这些第二信使可直接作用于效应蛋白如：离子通道、蛋白激酶（PKA、PKG、PKC）及通过提高钙离子的浓度，与CaM一起激活Ca2＋/CaM依赖性蛋白激酶等，所有这些蛋白激酶的激活使底物蛋白磷酸化，产生各种生物学变化，包括基因表达的调节。 →IP3→ 胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应。 →DG→ 激活PKC→ 蛋白磷酸化。 还可活化Na+-H+交换系统，使细胞内H+减少，提高细胞质中的pH，还可增加钠－钾泵的转运等。 内源Ca2+库 （内质网中的Ca2+ ） 钙离子参与细胞内多种重要生理功能及调节,如细胞的收缩、运动、分泌和分裂等。其信号作用是通过其浓度的升高和降低来实现的（细胞内：10-8－10-7 M，比胞外低 104－105 倍 ）。 同其它胞内信使一样，钙离子需与其耙蛋白或耙酶结合才能传递信息，产生细胞效应。细胞中有多种能与其结合的蛋白质，钙调蛋白（calmodulin，CaM）是其中最重要的一种。 钙调蛋白（calmodulin，CaM）广泛分布于真核细胞中。当细胞中钙离子超过10-2mM，无活性的CaM即可与钙离子结合，构象改变而被激活，由此可激活耙蛋白或耙酶。 受CaM调节的酶:腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、钙调蛋白激酶、Ca2+-ATP酶…… 蛋白激酶C位于细胞质，Ca2+浓度升高时，PKC转位到质膜内表面，被DG活化(PIP2水解释放出的DG是水不溶的(非极性的)，一直停留在质膜上) 。 PKC属蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶，PKC具有广泛的作用底物，参与众多生理过程，既涉及许多细胞“短期生理效应”如细胞分泌、肌肉收缩