丝裂原活化蛋白激酶【精选-PPT】.ppt

第九章; 丝裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase,MAPK) ? Ser/Thr蛋白激酶 ? 受细胞外刺激而激活 ? 在所有真核细胞中高度保守 ? 通路组成 — 三级激酶模式 ? 调节多种重要的细胞生理/病理过程;本章主要内容： ? MAPK 信号通路的成员 ? MAPK的蛋白结构 ? MAPK通路模式 ? MAPK的激活 ? MAPK信号转导通路间的关系;一、MAPK 信号通路的成员 MAPK是信号从细胞表面→核内的重要转递者。 已鉴定的 (据1999的统计)： MAPK激酶激酶 (MKKK) 14种 MAPK激酶 (MKK) 7种 MAPK 12种;MKKK(MAP Kinase Kinase Kinase) 亚族：;;MKK (MAP Kinase Kinase)亚族：;MAPK (MAP Kinase)亚族：;;二、MAPK的蛋白结构 （一）MAPK的一级结构 苏氨酸磷酸化位点与其他蛋白激酶同源，酪氨酸磷酸化位点是MAPK独特的。 磷酸化位点的三肽模体 — TXY ERK和ERK5 — TEY p38 — TGY JNK — TPY;; ? 三肽模体位于L12 ? 各亚族L12长度不同 ? 活化唇 (activation lip) ? 各亚族都具有12个保守亚区 — 真核细胞蛋白激酶超家族区分标志之一 ? 家族成员之间具有较高的同源性;MAPK;哺乳动物MAPK;; （二）MAPK的二级结构和超二级结构 以ERK2为例 N端域 — 主要由β折叠和2个α螺旋组成 （1~109和320~358位氨基酸残基） C端域 — α螺旋，含磷酸化唇和MAPK插 入，催化环（Arg-147~152) （110~319位氨基酸残基） 交界处的裂隙 — ATP结合位点;;;;（三）MAPK的空间结构特征 大体结构：非常相似 底物结合口袋的结构特征： 无活性时被阻断，有活性时暴露出。 ATP结合位点的结构特征： 大小、形状、疏水性和电荷等不同 磷酸基团结合位点： 4个保守位点 ;;三、MAPK通路模式;四、MAPK的激活 MAPK激活机制的发现 重要的实验观察： ? 20世纪80年代，观察到当GF刺激时，Tyr被磷酸化的主要蛋白为42kDa ? 佛波酯醇刺激时，产生同样的蛋白 ? 胰岛素RTK催化Ser/Thr蛋白激酶 ? 胰岛素刺激，产生Thr和Tyr双磷酸化的42kDa蛋白;MAPK的激活机制 ? 活性部位位于两个折叠域的界面 ? 是通过Thr和Tyr的双位点同时磷酸化而被激活 例：ERK2 — Tyr-185 , Thr-183 pY185 — 解除L12对底物结合的阻断 ? MAPK是Pro指导的蛋白激酶 ;; ;五、酵母MAPK通路 酿酒酵母 — 已鉴定出5条 ? 单倍体的交配途径 ? 浸润性生长通路 ? 细胞壁重构通路 ? 双组分渗透压感受器通路 ? Sho1渗透压感受器通路;（一）酵母菌中MAPK模式的组成和作用 酿酒酵母：4种MKKK 4种MKK 6种MAPK 其中，4种参加明确的5种MAPK通路 2种 (SMK1, YKL161C)参加未知的MAPK通路 3个成员通过与支架蛋白结合而联在一起;（二）单倍体酵母与交配有关的通路 ? 酿酒酵母的2种交配型(单倍体)： a细胞型和 α细胞型 ? 2种性信息素：a因子和 α因子 ? 7次跨膜受体：Ste3和 Ste2 ? 异三聚体G蛋白： Gpa1 — α亚基 Ste4 — β亚基 Ste18 — γ亚基;;; Ste2 receptor;支架蛋白 ( Scaffold protein)