生物化学基础ppt课件--细胞信号转导.ppt

二、受体的种类和作用特点 受体（receptor）： 存在于靶细胞膜上或细胞内能够特异性识别并结合信号分子，并将这一结合信号转化为细胞内的一系列生物化学效应的蛋白质，个别是糖脂。 配体（ligand） ： 是能与受体特异性结合的信号分子，信号分子是最常见的一类配体，某些药物、毒物、维生素等也具有配体的功能。 （一）受体的分类、结构与功能 1.膜受体： 膜受体是镶嵌在细胞质膜中的内在蛋白质。又 可以分为3类 （1）与离子通道偶联的受体 　 配体与这类受体结合后，可使离子通道打开或关闭，从而改变膜的通透性。其配体主要为神经递质，如乙酰胆碱受体是由5个亚基组成的，对Na+ 、K+、Ca2+的通透具有选择性。 　 　乙酰胆碱受体 （2）与G蛋白偶联受体 又称七个跨膜?螺旋受体/蛇型受体。此种受体以其胞浆面的特殊结构与G蛋白相偶联，并通过G蛋白传递信号。大多数常见的神经递质受体和激素受体属于此类受体。 G蛋白偶联受体的结构 ※ G蛋白(guanylate binding protein) 是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由?、?、? 三个亚基组成。G?：有GTP或GDP结合位点、GTP酶活性、ADP核糖基化位点及受体和效应器结合位点等。G?与G? 结合紧密。 有两种构象：非活化型；活化型 （3）与具有酶活性的受体 此种受体是单体或均一的亚基构成的寡聚体，每个亚基只有一个跨膜区段，此酶本身有酪氨酸蛋白激酶的活性。胰岛素受体和生长因子等即属于此型受体 2.胞内受体 位于细胞浆和细胞核中的受体，全部为DNA结合蛋白。 胞内受体通常为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与DNA的顺式作用元件结合，调节基因转录。 能与胞内受体结合的信息物质有类固醇激素、甲状腺素、维生素D3和维甲酸等。 （二）受体作用的特点 1. 高度专一性 2. 高度亲和力 4. 可饱和性 5. 特定的作用模式 3. 可逆性 配体浓度 受体饱和度（％） 配体－受体结合曲线  第 2 节 细胞信号转导的途径 一、膜受体介导的信息传递 cAMP- 蛋白激酶途径 – Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径 cGMP- 蛋白激酶途径 酪氨酸蛋白激酶途径 （一）cAMP - 蛋白激酶Ａ途径 胞外信号 受体 G蛋白 AC cAMP PKA 蛋白质磷酸化 生物学效应 PPi ATP AC Mg2+ cAMP 5′-AMP 磷酸二酯酶 H2O Mg2+ cAMP 的合成与分解 cAMP的作用机理： 激活cAMP依赖性蛋白激酶（PKA） PKA的作用： ⑴ 对代谢的调节作用 通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调节功能。 (2)对基因表达的调节作用 (3)磷酸化钙通道 (4)磷酸化微管蛋白、微丝蛋白等 cAMP- 蛋白激酶途径 1.Ca2+－CaM激酶途径 （二）Ca2+－依赖性蛋白激酶途径 钙调蛋白(calmodulin , CaM) 为钙结合蛋白，由一条肽链组成，有四个Ca2+结合位点。与Ca2+结合后可激活CaM激酶，再磷酸化多种功能蛋白质的丝、苏氨基酸残基。 配体 受体 PLC PIP2 IP3 Ca2＋ PKC DAG G蛋白 内质网 酶或功能蛋白磷酸化 生物学效应 2. Ca2+－ 磷脂依赖性蛋白激酶c途径 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，促使细胞内 Ca2+释放 ② 调节基因表达 PKC 对基因的活化分为早期反应和晚期反应。 PKC的生理功能 ① 调节代谢 活化的PKC引起一系列靶蛋白的丝 、苏氨酸残基磷酸化。 靶蛋白包括： 质膜受体、膜蛋白和多种酶。 Ca2+-依赖性蛋白激酶途径 （三）cGMP-蛋白激酶G途径 组成 受体，鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase, GC)，cGMP, 蛋白激酶G (protein kinase G，PKG) cGMP的合成和降解 GTP GＣ Mg2+ PPi cGMP 磷酸二酯酶 H2O Ca2+ 或 Mg2+ 5′- GMP 使有关蛋白或酶类的丝、苏氨酸残基磷酸化 PKG的功能 NO GC PKG 蛋白质磷酸化 GC G蛋白 GTP cGMP 激素 R 胞 膜 （四）酪氨酸蛋白激酶途径 分 类 受体型TPK（位于细胞质膜上） 如胰岛素受体、生长因子受体等的受体 非受体型TPK（位于胞浆） 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 二、胞内受体介导的信息传递  三、细胞信号转导与医学 （一）细胞信号转导与疾病的发生 1.信号分子异常与