细胞通讯和细胞信号转导.ppt

?第二信使：cAMP腺苷酸环化酶是膜整合蛋白,它的氨基端和羧基端都朝向细胞质。AC在膜的细胞质面有两个催化结构域,还有两个膜整合区,每个膜整合区分别有6个跨膜的α螺旋。哺乳动物中已发现6个腺苷酸环化酶异构体。由于AC能够将ATP转变成cAMP,引起细胞的信号应答,故此,AC是G蛋白偶联系统中的效应物。腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP第22页，共44页，星期日，2025年，2月5日很多不同类型的细胞都是通过cAMP浓度的变化引起细胞的应答(表5-4)，在无脊椎动物中cAMP也可作为第二信使起作用。组织激素应答肝肾上腺素和胰高血糖素糖原水解，葡萄糖合成，糖原合成的抑制骨骼肌肾上腺素糖原分解，糖原合成的抑制心肌肾上腺素加速收缩脂肪肾上腺素，ACTH，胰高血糖素三酰甘油降解肾加压素（ADH）提高表皮细胞对水的通透性甲状腺血清促甲状腺素（TSH）甲状腺激素分泌肾上腺肾上腺皮质激素（ACTH）增强糖皮质激素的分泌骨甲状旁腺素甲状旁腺素卵巢黄体生成素（LH）增强胆固醇激素的分泌表4.某些通过cAMP介导的激素应答实例第23页，共44页，星期日，2025年，2月5日?蛋白激酶A与底物磷酸化蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)：又称依赖于cAMP的蛋白激酶A(cyclic-AMPdependentproteinkinaseA)，是一种结构最简单、生化特性最清楚的蛋白激酶。PKA全酶分子是由四个亚基组成的四聚体,其中两个是调节亚基(regulatorysubunit,简称R亚基)，另两个是催化亚基(catalyticsubunit,简称C亚基)。R亚基的相对分子质量为49～55kDa,C亚基的相对分子质量为40kDa,总相对分子质量约为180kDa；全酶没有活性。在大多数哺乳类细胞中,至少有两类蛋白激酶A,一类存在于胞质溶胶,另一类结合在质膜、核膜和微管上。第24页，共44页，星期日，2025年，2月5日激酶是激发底物磷酸化的酶,所以蛋白激酶A的功能是将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化,被蛋白激酶磷酸化了的蛋白质可以调节靶蛋白的活性。一般认为,真核细胞内几乎所有的cAMP的作用都是通过活化PKA,从而使其底物蛋白发生磷酸化而实现的。cAMP与PKA的调节亚基结合，使PKA的调节亚基与催化亚基分开，被激活的催化亚基可使底物磷酸化。cAMP激活蛋白激酶A第25页，共44页，星期日，2025年，2月5日?蛋白激酶A的细胞质功能和细胞核功能cAMP与蛋白激酶对细胞活性的影响PKA既可直接修饰细胞质中的底物蛋白，使之磷酸化后立即起作用，也可以进入细胞核作用于基因表达的调控蛋白,启动基因的表达。第26页，共44页，星期日，2025年，2月5日蛋白激酶A的细胞质功能:糖原分解：在脊椎动物中,糖原的分解受一些激素的控制,如肾上腺素和胰高血糖素中的任何一种激素同细胞膜受体结合,都会激活磷酸化酶,使糖原分解成1-磷酸葡萄糖,然后进一步分解为6-磷酸葡萄糖、葡萄糖后进入血液。蛋白激酶A的细胞核功能:调节基因表达：被cAMP激活的PKA,大多数在胞质溶胶中激活一些细胞质靶蛋白,也有少数被激活的PKA可以转移到细胞核中磷酸化某些重要的核蛋白,其中多数是被称为CREB(cAMPresponseelementbinding,cAMP效应元件结合因子)的转录因子。第27页，共44页，星期日，2025年，2月5日?cAMP信号终止1.通过cAMP磷酸二酯酶(cAMPphosphodiesterase,PDE)将cAMP的环破坏,形成5＇-AMP。2.通过抑制型的信号作用于Ri,然后通过Gi起作用。Gi蛋白被激活后，GTP同Gi蛋白的α亚基结合，Gi的α亚基与Giβγ复合物分离，并在细胞膜的胞质面进行扩散；当Gi的α亚基与腺苷酸环化酶结合后则抑制其活性；而Giβγ复合物则可同激活型的Gsα作用，阻止它去激活腺苷酸环化酶。cAMP磷酸二酯酶催化cAMP生成5‘-AMP第28页，共44页，星期日，2025年，2月5日PKC系统的信号转导由于该系统中的第二信使是磷脂肌醇,故此这一系统又称为磷脂肌醇信号途径(phosphatidylinositolsignalpathway)。在这一信号转导途径中,膜受体与其相应的第一