激素作敏用机理-1.ppt

受体酪氨酸激酶（recetor tyrosine kinases，PTKs）是第二大类胞膜受体，这一受体家族主要包括某些生长因子，如神经生长因子（NGF）、表皮生长因子（EGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）、纤维母细胞生长因子（FGF）和胰岛素等受体。当配基与细胞膜上的受体结合后，受体二聚体化并激活受体内在的RTKs，使效应蛋白，包括G蛋白和磷脂酶C等酪氨酸残基磷酸化，然后通过第二信使刺激信号传导，调节细胞生理功能或靶基因表达。 IR的信号传导途径和机制与EGF和FGF受体等稍有不同。首先，IR除酪氨酸自身磷酸化途径外，还有丝氨酸/苏氨酸磷酸化途经。 IRS-1是由约1230个氨基酸构成的分子量为185 KD的蛋白质，是IR和IGF-1受体的底物蛋白。 IRS-1至少含有14个酪氨酸磷酸化位点和30个以上的丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点，可被酪蛋白激酶II、PKC、MAPK、cdc2以及cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化。IRS-1的主要功能是传递和放大胰岛素的信号，激活的胰岛素受体使IRS-1的酪氨酸残基磷酸化，后者再与具有SH2区域的底物蛋白，如PI-3K等紧密结合。佛波酯（phorbol ester）、cAMP和胰岛素本身等具有刺激丝氨酸或苏氨酸激酶功能的物质能够增强胰岛素受体b亚单位的丝氨酸/苏氨酸磷酸化。但两种作用途径均需要完整的ATP结合位点和受体自身磷酸化作用。其次，胰岛素与其受体结合后，首先被磷酸化的底物蛋白是IRS-1（图16-9）。IRS-1是由约1230个氨基酸构成的分子量为185 KD的蛋白质，是IR和IGF-1受体的底物蛋白。IRS-1在人、大鼠之间有高度保守性，同源性为90%~97%。IRS-1含有较强的ATP/GTP结合位点和30个以上的丝氨酸/苏氨酸磷酸化位点，可被酪蛋白激酶II、PKC、MAPK、cdc2以及cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化。IRS-1至少含有14个酪氨酸磷酸化位点，其中6个位于YMXM（酪氨酸-甲硫氨酸-X-甲硫氨酸）基序（motif），3个位于YXXM（酪氨酸-XX-甲硫氨酸）基序。在YXNI、YIDL和EYYE基序各有1个。这些酪氨酸磷酸化的位点在人和鼠之间是一致的，表明这些保守基序具有重要功能。IRS-1的主要功能是传递和放大胰岛素的信号，激活的胰岛素受体使IRS-1的酪氨酸残基磷酸化，后者再与具有SH2区域的底物蛋白，如PI-3K等紧密结合。这种结合是在IRS-1的YMXM基序与PI-3K的85 KD亚单位之间进行的。IRS-1与PI-3K的结合不仅传递，而且放大了胰岛素的信号。此外，在胰岛素刺激前，IRS-1的部分丝氨酸和少数苏氨酸残基已处于磷酸化状态。胰岛素刺激后，这两种氨基酸残基磷酸化数目进一步增多。 The adaptor protein GRB2 binds to a specific phosphotyrosine on the activated RTK and to Sos, which in turn interacts with inactive ras.GDP. The guanine nucleotide-exchange factor (GEF) activity of Sos then promotes formation of the active Ras.GTP. SH2: src homology 2; Sos: son of sevenless; GRB2: growth factor receptor binding protein 2 所有的RTKs的细胞外区含有配基结合位点，与配基结合后，单体形式的受体，如EGF受体和HER-2受体等二聚体化，并使受体酪氨酸激酶活化，引起胞浆激酶催化位点的酪氨酸磷酸化，这一过程称为RTKs的自身磷酸化。自身磷酸化分为两个阶段。首先，接近于催化位点的磷酸化区域磷酸化，导致这一区域构象的改变，并促进ATP与某些受体（如IR）的结合，或在其它受体（如FGF受体）与蛋白底物结合。其次，受体激酶使胞浆区的其它位点磷酸化，磷酸化的酪氨酸与RTKs介导的信号传导中的其它靶蛋白质结合。所有的靶蛋白都含有Src同源区2或3（Src homobox 2或3, SH2或SH3）。SH区域是由大约100个氨基酸构成的遗传保守区域，广泛存在于多种与细胞内信息传递有关的蛋白，如磷脂酶Cg、存在于胞浆内的酪氨酸激酶（Src、Ab1、Csk等）、GTP酶活化蛋白（GAP）、磷脂酰肌醇-3激酶（PI-3K）和蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPs）等。RTK的自身磷酸化的酪氨酸残基能够识别并与含有SH2的靶蛋白结合，以SH2作为第二信使分子传递信号。 通过G蛋白传递信息的受体称为G蛋白偶联受体（GPCRs）。目前已