G蛋白偶联受体介导的信号通路.ppt

G蛋白偶联受体介导的信号通路 我自己做的，呜呜 什么是生命活动? 贝时璋教授 :根据生物物理学的观点,无非是自然界三个量综合运动的表现,即物质、能量和信息在生命系统中无时无刻地在变化,这三个量有组织、有秩序的活动是生命的基础。信息流起着调节控制物质和能量代谢的作用。 薛定谔:“生命的基本问题是信息问题” 细胞不是孤立的生活，它与周围环境与细胞除了物质、能量的交换外，还有对信号的接收和处理。细胞的基因表达及增殖、分化、生长、衰老、死亡、代谢、神经传导、免疫等基本生命活动都与细胞信号转导有关，对细胞信号转导的研究，有利于了解基因调控网络，继而揭示基因活动与细胞行为之间的关系。细胞信号转导是当前分子生物学中三大研究内容之一。 信息与信号 信息与“不确定”相联系 信息是认识主体（人、生物、机器）所感受的或所表达的事物运动的状态和运动状态变化的方式。信息的特征为：（1）接收者在收到信息之前，对它的内容是不知道的，所以信息是新知识、新内容。（2）信息是能使认识某一事物的未知性或不确定性减少的有用知识（3）信息可以产生。也可以消失。同时信息可以被携带、贮存及处理（4） 信息是可以量度的，信息量有多少的差别。 信号是信息的载体，它是物理性的。 G蛋白偶联受体介导的信号传导系统 G蛋白偶联受体的信号转导途径由四部分组成： a 细胞膜受体 b G蛋白 c 第二信使 d 效应物 受体及跨膜信号转换 受体的定义： 是细胞表面或亚细胞组分中的一种分子，可以识别并特异地与有生物活性的化学信号物质（配体）结合，从而激活或启动一系列生物化学反应，最后导致该信号物质特定的生物效应。 两个功能：1、识别特异的配体；2、把识别和接受的信号准确无误的放大并传递到细胞内部，产生特定的细胞反应。 结合特点 1、同一配体可能有两种或两种以上的不同受体 2、配体与受体结合的饱和性 受体数目恒定；但是相对的 细胞膜受体分类 胞内受体：甾类激素 细胞表面受体：水溶性多肽激素 G蛋白耦联受体家族：肾上腺素受体、多巴受体、视紫红蛋白 酪氨酸激酶受体家族：多数生长因子受体( 如IGF，EGF，PDGF，NGF，SCF，HGF等生长因子的受体) ，除胰岛素受体外，这类受体均由一条肽链组成 细胞因子受体家族 离子通道受体:神经突触，如ACH，5-HT受体 G蛋白偶联型受体 如α2与β肾上腺素受体，毒蕈碱型乙酰胆碱受体（mAchR）和视网膜视紫红质(Rh)受体等 与G蛋白偶联后产生胞内信使如cAMP、cGMP、DG、IP3等，将信号传导胞内。 典型结构：一个单肽链，形成7个α螺旋的跨膜结构，每个疏水跨膜区段由20~25个氨基酸组成，但各区段之间由数目不等的氨基酸组成的环状结构连接，其中1-2，3-4，5-6环在胞内侧2-3，4-5，6-7环在胞外侧。N端由30-50个氨基酸组成，位于胞外侧，C端氨基酸残基相差很大，位于胞内侧。 跨膜信号转导过程包括： 胞外信号被质膜上的特异性受体蛋白识别，受体被活化； 通过胞内信号转导物(蛋白激酶，第二信使等)的相互作用传递信号； 信号导致效应物蛋白的活化，引发细胞应答，如激活核内转录因子（调节基因表达）。 G蛋白 G-蛋白(G-protein) 是一种鸟苷酸结合蛋白，是由α、β和γ三个亚基组成的异三聚体，β和γ亚基总是紧密结合在一起作为一个功能单位Gβγ G-蛋白介导的信号转导的机制：G-蛋白循环。 Gα 亚基可分为Gs,Go,Gi,Gq 等，其活性可被霍乱毒素（CT）或百日咳毒素（PT）修饰。 G-pr的效应物：离子通道、腺苷酸环化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2等 G蛋白的基本结构 G蛋白的基本结构：100kD左右，由α、β、γ三种亚基组成，在天然电泳中β与γ仍紧密结合在一起。α亚基分子量在39-46kD之间，差别最大，被用作G蛋白的分类依据。其共同的特点是，具有一个GTP结合位点，本身具有GTP酶的活性，即可以把GTP水解成GDP和无机磷酸；在某些G蛋白的α亚基上，有些特殊的氨基酸（Arg或Cys）残基可被特定的细胞毒素所修饰，从而调节其生理功能。在一级结构中有几个高度保守的结构域，即P区域、G‘区域和G区域。P与G’区域都与GTP结合及GTP酶活力有关，G区域则与GTP结合，并与腺苷酸环化酶相互作用有关。另外，与受体接触的是Gα的C端的α螺旋等。 β亚基分子量为36kD左右，各种G蛋白的β亚基在肽图和免疫化学特性及氨基酸序列方面很相似，γ亚基分子量在7-8kD之间，各种G蛋白之间γ亚基也比较相似但个别的也有些区别；它与β亚基非共价紧密结合。 细胞内信使（ intracellular messenger ） cAMP cGMP IP3和DAG Ca2+ NO 第二信使 细胞内信使一般具有以下三个特点： (1)多为小分子，且不位于能量代谢