第五章 细胞表面受体与信号转导(三).ppt

细胞表面受体与信号转导 生物教研室 胡传银 受体(receptor) 概念：细胞膜或细胞内的蛋白质，特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生化反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应。 概念：是受体接受的细胞外的信号分子， 如：激素、药物、神经递质、毒素等。 调节单位 催化单位 转换单位 离子通道型受体 概念：既为受体，又为离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤。 作用机理： 乙酰胆碱受体结构模型 信号跨膜传递 细胞识别 磷脂酰信号通路 受体必须与G蛋白结合才能产生信号传导效应。 G蛋白偶联的受体多为一些激素类受体。 G蛋白的类型 受体：①激活型受体（Rs）或抑制型受体（Ri） G蛋白：②活化型调节蛋白（Gαs）或抑制型调节蛋白（Gαi） 同一个信号分子作用到不同的G蛋白偶联受体，可能产生截然相反的效果。 磷脂酰信号通路 cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。 降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用 cAMP信号通路对基因转录的激活 思考题 1.细胞表面受体有几种类型？各有何特点？ 2.以cAMP途径为例说明G蛋白偶联受体介导的信号转导过程。 G蛋白(鸟苷酸结合蛋白) 由???三个亚单位组成，?和?亚基属于脂锚定蛋白； 位于细胞膜受体与效应器之间的转导蛋白； 具有结合GDP或GTP的能 力，有GTP酶活性； 可激活效应蛋白，实现信 息转导功能。 而与GTP结合时则为有活性状态 G蛋白循环 α亚基结合GDP时是无活性状态， GTP的水解又使其返回无活性状态 离子通道 腺苷环化酶： 磷脂酶C： 磷脂酶A2 磷酸二酯酶 鸟苷环化酶： G蛋白 G蛋白偶联受体 效应蛋白 效 应 cAMP信号通路 胞外信号分子 cGMP信号通路 cAMP信号通路 G蛋白 腺苷环化酶,AC cAMP 蛋白激酶A, PKA 配体 G蛋白偶联受体 效应蛋白(AC) 腺苷酸环化酶(AC) Gα活化后可催化细胞内侧的腺苷酸环化酶，使其活化，催化ATP生成cAMP 蛋白激酶A （Protein Kinase A，PKA） 环腺苷酸磷酸二酯酶 cAMP， phosphodiesterase 腺苷环化酶 G蛋白 G蛋白偶联受体 效应 胞外信号分子 cAMP PKA 一系列蛋白磷酸化 基因转录 代谢变化 系统组成： 受体、G蛋白和效应物 磷脂酰肌醇途径 Gq蛋白也是异源三体, 作用方式与cAMP系统中的G蛋白完全相同。 效应物：磷脂酶C-β G蛋白 G蛋白偶联受体 信号分子 磷脂酶C： 4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2） 二酰基甘油（ DAG） 蛋白激酶C（PKC） 三磷酸肌醇（IP3） Ca2+浓度升高 钙调蛋白 磷脂酰肌醇途径 PIP2 Hydrolysis DAG IP3 PIP2 磷脂酶C水解PIP2 IP3同内质网膜上专一的IP3受体结合，使IP3 -门控Ca2+通道打开， 使Ca2+从内质网中释放出来。 IP3 启动第二信使Ca2+的释放 Ca2+除了参与蛋白激酶C(PKC)的激活 钙调蛋白(calmodulin) 蛋白激酶 calmodulin kinase DAG活化蛋白激酶C（Protein Kinase C，PKC） DAG，是嵌在膜中 PKC,与位于内膜表面，能激活一系列相关蛋白 磷脂酰肌醇途径 G蛋白 Gs Gi Gq 效应器 AC 磷脂酶C 底物 ATP PIP2 第二信使 cAMP IP3 DAG PKA CAM，PKC cAMP途径 磷脂酰肌醇途径 激酶 磷脂酰肌醇通路与cAMP通路比较 * * * 细胞膜的功能 受 体 配体和受体的概念及其分子结构 受体的类型 受体的特性 受体的分布 受体的功能 多为糖蛋白 受体(receptor) 配体结合区域 产生效应的区域 膜受体 胞内受体 配体(ligand) 脂溶性配体 水溶性配体 受体 膜受体的分子结构 单体型受体：一个蛋白分子 复合型受体：两个或多个蛋白分子 离子通道型受体(ion-channel linked receptor) G-蛋白偶联受体(G-protein linked receptor) 受体酪氨酸激酶(receptor tyr