淋巴细胞活化的分子机制讲述.ppt

第十二章 淋巴细胞活化的分子机制以及应答过程 淋巴细胞活化是指淋巴细胞在抗原或致分裂原刺激下所发生的一系列细胞生物化学变化过程，包括细胞活化信号的传递、多种相关酶的活化。 细胞最终分裂成子代淋巴细胞并分化成熟为各种亚群的淋巴细胞，发挥各自的免疫功能。 第一节 细胞信号传递系统的分子基础 细胞的信号传递系统可以概括为受体-信号放大器-效应器三大组成部分。受体负责识别和接收外界信号或刺激，继而激活胞内信号放大系统，再由胞内信息分子将转导后的信号传递至靶分子，引起包括酶活性、基因表达、膜通透性改变等一系列生理或病理效应。 在上述复杂的信号传递系统中，蛋白质（即信号分子）的可逆性磷酸化作用就如同“分子开关”一样，调节信号传递途径的畅通无阻。 信使分子按其功能大致可分为三类： 第一信使：指细胞外的信息分子，如激素、CKs等。 第二信使：胞内的信息分子称为第二信使，包括cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、NO、神经酰胺等。 第三信使：指一类专在胞浆和细胞核之间进行信息传递的信使分子。它们多半是DNA结合蛋白或转录调控因子，参与基因的表达调控。这类核蛋白又称之为“核内第三信使”。 第二节? 细胞信号传递过程中所涉及的酶 和接头蛋白 一、蛋白酪氨酸激酶 蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinase, PTK)是一类催化ATP上γ-磷酸转移到蛋白酪氨酸残基上的激酶，能催化多种底物蛋白质酪氨酸残基磷酸化，在细胞生长、增殖、分化中具有重要作用。 迄今发现的蛋白酪氨激酶中多数是属于致癌RNA病毒的癌基因产物， 也可由脊椎动物的原癌基因产生。 根据PTK是否存在于细胞膜受体可将其分成非受体型和受体型。 （一）非受体型PTK Src家族：包括p60src、p56lck、p59fyn、p59yes、(p62yes)、p56lyn、p59hck、p55fgr和p55blk等。 Syk家族：包括Syk和ZAP-70 Tec家族：包括Btk、Tec、Itk、DSrc29、Etk和Rlk。 这些PTKs缺乏胞外及跨膜序列，因此通过其N末端与细胞膜表面蛋白的胞浆内结构域相连接，从而发挥信号转导作用。 1．Lck p56lck是分子量为56kDa的单链分子，由509个氨基酸残基组成。 Lck分子结构可以分为四个功能区: ①膜接触区，位于N-端，N-端第2位Gly能结合豆蔻酸，通过豆蔻酸(myristic acid)与细胞膜内侧面相连； ②底物作用区，包括SH2和SH3结构域； ③激酶活性区，即SH1结构域，这一区域在氨基酸组成上与其它src家族成员高度同源。其中273位的赖氨酸（Lys）是ATP结合点，394位的酪氨酸（Tyr）为自身磷酸化位点； ④调节区，位于羧基端，与Lck激酶活性的调节有关。Tyr505是调节性磷酸化位点。  调节区在静止细胞中，Lck 在Tyr505上发生磷酸化， 但当细胞活化时这个残基则发生去磷酸化，随之发生激酶的活化以及Tyr394的自身磷酸化。 目前研究认为，CD45通过使Tyr505去磷酸化对Lck起正调控作用； 而p50csk是使Tyr505发生磷酸化对Lck则起负调控作用。 CD45和p50csk对其它src家族PTKs也发挥着同样的调节作用。 信号分子的特殊结构域——SH结构域： src同源区2 (src homology 2, SH-2)是一个保守的蛋白序列，约有100个氨基酸残基组成，能够识别蛋白中磷酸化的酪氨酸残基。 src同源区3(SH-3)，为一个保守的氨基酸序列，约含50个氨基酸，可见于多种胞浆信号蛋白以及肌动蛋白结合蛋白中。目前研究发现SH-3识别的部位是一些富含脯氨酸的区域。  2．Fyn p59fyn见于多种细胞中。Fyn基本结构类似于Lck。它通过氨基末端豆蔻酸的基团共价结合于胞浆膜内面，Fyn有一个自身磷酸化位点Tyr417，羧基末端有一个负调控功能域，包括含有一个酪氨酸磷酸化位点Tyr528。 Fyn与TCR/CD3?链结合，Fyn的活化可引起CD3?链的磷酸化。  3．LynLyn也是一种主要分布于造血细胞的非受体型PTK。在B细胞中，Lyn参与BCR，CD19和CD40等的信号转导。 4．Syk家族Syk家族有Syk和ZAP－70两个成员，二者结构相似，在N端有两个SH2结构域，C端有一个SH1激酶结构域。两个SH2结构域可与多种刺激性免疫受体胞浆区的活化ITAM基序结合，介导多种受体引起的细胞活化信号。Syk家族分子的激活一般晚于Src家族。（1）Syk Syk（spleen tyrosine kinase）表达于大部分造血细胞，B细胞表达水平最高。（2）ZAP-70 最早发现与TCR复合体中的CD3?链相关，所以称为?相关蛋白（?－associ