5跨膜运输-8信号转导.ppt

ATP泵或ATPases 动物和植物细胞之间的差异 动物细胞常通过Na+/H+反向协同运输的方式来转运H+以调节细胞内的PH值，即Na+的进入胞内伴随着H+的排出。 5. 胞吞作用和胞吐作用 A. 胞吞作用 受体介导的胞吞作用 吞噬作用 第八章. 细胞信号转导 分子开关在细胞信号传递中控制反应的激活和失活状态。 1、GTPase开关蛋白：GTPase超家族包括三聚体G蛋白和单体G蛋白，如Ras和类Ras蛋白。 2、蛋白激酶 结合GTP时呈活化的“开启”状态，结合GDP时呈失活“关闭”状态。开关蛋白通过开启和关闭控制下游靶蛋白的活性。 蛋白激酶使靶蛋白磷酸化，由蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化，从而调节靶蛋白活性。 磷酸化改变蛋白质电荷并改变构象， 改变蛋白与配体的结合， 导致蛋白活性的增加或降低； 反应不可逆。 五、细胞信号途径的4个步骤 第一步：受体特异性识别胞外信号 第二步：跨膜信号转导 第三步：信号放大，产生生物学效应 第四步：反馈终止或降低细胞反应 一、细胞内核受体及其对基因表达的调控 细胞内受体的本质 是激素激活的基因调控蛋白，构成细胞内受体超家族。 基因活化分为两个阶段 ?初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录；发生迅速 ?次级反应阶段：初级反应的基因产物继续活化其他基因产生延迟的次级反应。 1998年三位美国科学家因对NO信号转导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。 一、G蛋白偶联的受体的结构与激活 由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路主要包括： cAMP信号通路 磷脂酰肌（IP3)信号通路 G蛋白耦联离子通道的信号通路 （一）以cAMP为第二信使的信号通路 Ga亚基的首要效应酶是腺苷酸环化酶（AC）， 通过腺苷酸环化酶活性的变化调节靶细胞内 第二信使cAMP水平，进而影响信号通路的 下游事件。这是真核细胞应答激素反应的 主要机制之一。 cAMP信号通路的组成（5种成分） ?激活型激素受体（Rs） ?抑制型激素受体（Ri） ?激活型调节蛋白（Gs） ?抑制型调节蛋白（Gi） ?腺苷酸环化酶（AC） cAMP信号通路由质膜上的5种成分组成： ⑴激活型激素受体（Rs）和抑制型激素受体（Ri） ⑵与GDP结合的活化型调节蛋白（Gs）和与GDP结合的抑制型调节蛋白（Gi） ⑶腺苷酸环化酶（AC） ⑷蛋白激酶(PKA) ⑸环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMP phosphodiesterase, PDE) ⑴（Rs）和（Ri） Rs是与Gs相互作用激活腺苷酸环化酶，提高胞内cAMP水平，所以为激活型激素受体（如肾上腺素β受体）； Ri是与Gi相互作用抑制腺苷酸环化酶，降低胞内cAMP水平，所以为抑制型激素受体（如肾上腺素α受体）； ⑵ Gs与Gi G蛋白在信号传导过程中起着分子开关的作用，也称信号转换蛋白，它将受体与腺苷酸环化酶偶联起来使细胞外信号转换为细胞内信号（cAMP）。 Gs的调节作用 A:配体与受体Rs结合 受体活化 受体与Gs结合 Gs被激活 Gs与AC结合 AC被激活 B:AC催化ATP生成cAMP Gs与AC分离 AC 、 Gs失活 Gi的调节作用 A：配体与受体Ri结合 受体活化 受体与Gi结合 Gi被激活 Gi与AC结合 AC被抑制 B：Gi的??亚基复合物与Gs的?亚基结合 阻断Gs的?亚基与AC的结合 AC被抑制 ⑶腺苷酸环化酶(A-cyclase） Ⅰ.当激素激活腺苷酸环化酶→胞内cAMP急剧增加→cAMP与蛋白激酶A的调节亚基结合→使调节亚基和催化亚基解离→蛋白激酶A活化→使胞内某些蛋白氨基酸磷酸化→产生快速应答； Ⅱ. cAMP影响细胞基因表达的效应：激素→ G蛋白偶联受体→ G蛋白→腺苷酸环化酶→ cAMP → cAMP依赖的蛋白激酶A →基因调控蛋白磷酸化→基因转录。慢反应 cAMP酶结构与功能： 跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，催化ATP生成cAMP。 (4)蛋白激酶A（Protein Kinase A，PKA） ATP cAMP 降解 （二） 磷脂酰肌醇双信使信号通路 信号分子与G蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇IP3和二酰基甘油DAG。 磷脂