第六章 B细胞通讯与信号转导.pptVIP

6.3 通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递 ◆与细胞表面受体结合的信号分子： 亲水性信号分子 ◆6.3.1 细胞表面受体分类： 一、 离子通道偶联的受体： ◆参与可兴奋细胞间的突触信号传递，产生一种电效应。 ◆具有信号分子结合的部位, 同时本身又是离子通道跨膜蛋白。 ◆信号分子与离子通道偶联受体结合，可改变通道蛋白的构象,导致离子通道的开启或关闭,使某种离子发生瞬间快速的内流或外流,改变靶细胞的膜电位。 ◆离子通道有： 化学门控、电压门控和机械性门控通道。 乙酰胆碱受体结构模型 二、 G蛋白耦联受体的结构与激活 ?G蛋白耦联受体： ?G蛋白：三聚体GTP结合调节蛋白 ◆由α、β、γ三个亚基组成 ◆β、γ两亚基紧密结合形成异二聚体, 蛋白变性时会分开。 ◆α和βγ异二聚体分别通过共价结合脂分子锚定于质膜内侧。 ◆α亚基具有GTPase活性，是分子开关。 ◆α亚基具有三个功能位点： ①GTP结合位点； ②鸟苷三磷酸水解酶(GTPase)活性位点； ③ADP-核糖化位点。 ◆G蛋白的活化与失活： ? G蛋白耦联受体蛋白结构： 7次跨膜的膜蛋白 哺乳类三聚体G蛋白的主要种类及其效应器 见P232 表8-2 三、 G蛋白在信号传递中效应（激活或抑制效应酶活性）的产生: 6.3.2 G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路 cAMP信号通路 磷脂酰肌醇信号通路 G蛋白耦联离子通道信号通路 一、cAMP信号通路： ⒈ 特点：以cAMP为第二信使，Gα亚基的首要效应酶是腺苷酸环化酶，通过腺苷酸环化酶活性的变化调节胞内第二信使cAMP的浓度水平，进而影响信号通路的下游事件。 ⒉ cAMP信号通路的组分 　　①激活型激素受体（Rs）或抑制型激素受体（Ri）； 　　 ②活化型调节蛋白（Gs）或抑制型调节蛋白（Gi）； 　　 ③腺苷酸环化酶（Adenylyl cyclase） ⒊ 腺苷酸环化酶： 12次跨膜蛋白，跨膜区有2组整合结构域。 胞质侧具有2个大而相似的催化结构域。 在Mg2+和Mn2+存在时，腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP。 正常情况下细胞内cAMP浓度≤10-6。 腺苷酸环化酶激活后，cAMP水平急剧增加，使靶细胞产生快速应答。 细胞内cAMP水平下降导致信号反应终止。 cAMP浓度在细胞内的迅速调节是细胞快速应答胞外信号的重要分子基础。 环腺苷酸降解 ⒋ 腺苷酸环化酶激活与抑制 腺苷酸环化酶受不同受体-配体复合物的激活或抑制 GS的调节作用： ⑹ 活化的βγ亚基复合物也可直接激活胞内靶分子，具有传递信号的功能，如心肌细胞中G蛋白耦联受体在结合乙酰胆碱刺激下，活化的βγ亚基复合物能开启质膜上的K+通道，改变心肌细胞的膜电位。此外βγ亚基复合物也能与膜上的效应酶结合，对结合GTP的α亚基起协同或拮抗作用。 Gi的调节作用： Gi对腺苷酸环化酶的抑制作用可通过两个途径：①通过Giα亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；②通过Giβγ亚基复合物与游离Gs的α亚基结合，阻断Gs的α亚基对腺苷酸环化酶的活化。 ⒌ 细菌毒素对cAMP信号途径的影响 细菌毒素通过催化Gsα或Giα发生化学修饰而影响cAMP信号途径. ◆霍乱毒素(cholera toxin) 霍乱毒素能催化ADP核糖基共价结合到Gs的α亚基上，致使α亚基丧失GTP酶的活性，结果GTP永久结合在Gs的α亚基上，使α亚基处于持续活化状态，腺苷酸环化酶永久性活化。导致霍乱病患者小肠细胞内Na+和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。 ◆百日咳毒素(whooping couch toxin) 百日咳毒素催化Gi的α亚基ADP-核糖基化，结果降低了GTP与Gi的α亚基结合的水平，使Gi的α亚基不能活化，从而阻断了Ri受体对腺苷酸环化酶的抑制作用，导致气管上皮细胞内cAMP水平增高，促进液体、电解质和黏液分泌减少。 ⒍ cAMP信号通路的主要效应 二、磷脂酰肌醇信号通路： ? 也称为IP3、DG、Ca2+信号通路,或称为PKC(Protein kinase C)系统，或称为双信使系统。 ?信号分子： 有各种激素、神经递质类和一些局部介质。 ?系统组成 ●受体 ●G蛋白 ●效应酶----磷脂酶C(PLC) ?信号跨膜传递机理----第二信使的产生 胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合，激活质膜上的磷酯酶C(PLC)，使质膜上的4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成两个第二信使，即1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DAG)，使胞外信号转换为胞内信号。 磷脂酰肌醇信号途径 ?磷脂酰肌醇信号通路特点： ?信号传递过程：信号分子? G蛋白偶联受