过程分子生物学22012课件幻灯片.pptVIP

由PDK1介导的生理效应 PDK1除了能激活Akt外，还能平行磷酸化和激活其它的蛋白激酶，包括p70S6K激酶、细胞因子非依赖型生存激酶（CISK）、 蛋白激酶PKCx等。 p70S6K通过激活多种特殊蛋白质的翻译而对细胞生长起作用；CISK与其同类伙伴Akt相似介导细胞的生存途径；PKCx则 参与许多细胞应答反应。 被PIP3激活的其它蛋白 其它含有PH功能域且能被PIP3激活的蛋白质还包括：Rac和ADP-核苷化因子（ARF6）中的GDP/ GTP交换因子、布鲁顿酪氨酸激酶（Btk）、Tec家族中的蛋白酪氨酸激酶。其中，Rac和ARF6均与肌动蛋白的多聚化的关系密 切。 2H PI3K信号转导途径 降解PIP3可以终止PI3K介导的信号转导途径，这一过程至少由两种 不同类型的磷酸酶负责： c PI3K信号转导途径的负控制 含有SH2功能域的磷酸酶SHIP1和SHIP2能脱去肌醇环5位上的磷酸基团，形成磷脂酰肌醇-3,4-二磷酸酯PIP2。虽然这一脱磷酸化反应削弱了一些PI3K下游的信号转导途径，但PIP2也能介导PI3K依赖型的应答反应。SHIP2缺失会导致细胞对胰岛素敏感性的大幅度上升，说明该酶 对调控胰岛素的下游PI3K信号转导途径非常重要。 磷酸酶PTEN能脱去肌醇环3位上的磷酸基团，形成磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸酯PIP2。PTEN功能的缺失会使PI3K信号转导途径脱离控制 地持续进行，因而能促进癌细胞的转移。 2 I 细胞分裂素信号转导途径 与动物不同，植物的信号转导途径更偏向使用至少十种不同的小分子激素作为信号分子，目前已鉴定的小分子植物激素信号分子包括生长素、脱落酸、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、油菜素类固醇、茉莉酮酸酯、水杨酸、氧化氮、独脚金萌发素内酯。其中，细胞分裂素是一大类植物生长发育必需的小分子激素，它控制着细胞分裂、发芽启动、根叶分化、压力耐受、组织衰老、叶绿体生物合成等众多生理过程。细胞分裂素又是植物发育的主要调控因子，具有显著的可塑性和灵活性，因此使得植物对其周围环境的响应更加敏感和迅速。近年来 植物中细胞分裂素介导的信号转导途径的研究引起了人们的重视。 2 I 细胞分裂素信号转导途径 由植物细胞分裂素介导的信号转导途径是在拟南芥（Arabidopsis）中首先被鉴定出来的，之后玉米中也发现了相似的组份，因此这一信号 转导途径在植物中具有相当的保守性。 a 细胞分裂素信号转导途径的工作原理 细胞膜上的组氨酸蛋白激酶（HK，AHK）受体感应细胞分裂素的信号刺激，发生磷酸基团由组氨酸（H）向天门冬氨酸（D）的传递；然后再使组氨酸磷酸传递蛋白（HPT，APH）磷酸化；激活了的HPT从胞质转位至核内，并将磷酸基团移交给B型应答调控因子（RR）；后者作用于靶基因的转录调控元件上。HPT重返细胞质，并在那里脱掉其磷酸基团。细胞分裂素诱导下新表达出来的A型RR则形成该途径的反馈回路。 细胞分裂素的 信号转导途径 HK感应细胞分裂素信号 分子的刺激 磷酸化的HPT转位核内 B型RR激活靶基因转录 A型RR表达并反馈抑制 HPT的磷传递 2 I 细胞分裂素信号转导途径 拟南芥中至少有三个基因编码细胞分裂素受体：AHK4（又称细胞分裂素响应子1，CER1，WOL）、AHK2、AHK3。其它的组氨酸蛋白激酶，如细胞分裂素非依赖型激酶1（CKI1）和激酶2（CKI2，又称AHK5），在不加外来细胞分裂素的情况下，也能激活细胞分裂素的应答反应。CKI1的活性是组成性的，但AHK2、AHK3、AHK4需要胞外 b 细胞分裂素受体的结构与功能 胞分裂素的激活。 上述细胞分裂素受体除了其激酶功能外，还拥有磷酸酶的活性。当无细胞分裂素结合时，拟南芥的受体能从组氨酸磷酸转移蛋白上除 去磷酸基团，使信号转导迅即中止，从而实现信号转导的脉冲性。 2 I 细胞分裂素信号转导途径 迄今为止，拟南芥中共鉴定出六种组氨酸磷酸传递蛋白（HPTs）即AHP1-6。其中，AHP6被称为“假HPT”，因为它从受体分子上接受磷酸基团所必需的组氨酸残基发生了突变。AHP6抑制细胞分裂素介导的信号转导，其机理很可能是与其它的AHPs竞争结合激活型的受体或RRs，而细胞分裂素信号转导又会反过来抑制AHP6基因的转录。研究表明，AHP6功能的缺失往往导致异常的细胞分裂素信号转导行为，引起植物微管组织的发育缺陷。因此，AHP6的存在限制了响应细胞分裂 c 组氨酸磷酸传递蛋白的结构与功能 素的细胞的数量，从而精确定义了细胞分化的边界。 2 I 细胞分裂素信号转导途径