医学专题—G蛋白偶联信号通路-(2)汇总.ppt

G蛋白(dànbái)偶联信号通路第二页，共四十八页。第二信使实际上是指生命信息跨膜传递体系。
不同组织的不同细胞虽有很大差异，但总体可以(kěyǐ)分为三类：
1.cAMP和cGMP信使体系
2.DAG和IP3-Ca2+信使体系
3.No-cGMP信使体系sutherland细胞内的化学(huàxué)信号〔第二信使〕第七页，共四十八页。利钠肽腺苷酸环化酶(adenylatecyclase，AC)
是膜整合蛋白，能够将ATP转变成cAMP，引起细胞的信号(xìnhào)应答。第十页，共四十八页。第十一页，共四十八页。cAMP激活(jīhuó)蛋白激酶A第十三页，共四十八页。第十四页，共四十八页。第十五页，共四十八页。第十六页，共四十八页。第十七页，共四十八页。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,
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(qízhōng)多数是被称为CREB(cAMPresponseelementbinding)的转录因子处于信息传递(chuándì)链中段的蛋白质磷酸化，除了对酶蛋白质及生理代谢起直接调节外，还往往通过使转录因子磷酸化调节核内的基因表达，由基因表达产物间接产生的影响更深刻，更具有主要的影响。第二十页，共四十八页。第二十一页，共四十八页。第二十二页，共四十八页。第二十三页，共四十八页。cAMP-PKA通路调节基因(jīyīn)转录cAMP信号(xìnhào)的终止：cAMP磷酸二酯酶(PDE)cAMP信号传递(chuándì)模型cGMP—蛋白激酶途径(tújìng)cGMP第三十页，共四十八页。第三十一页，共四十八页。第三十二页，共四十八页。第三十三页，共四十八页。第三十四页，共四十八页。膜受体与信号分子结合后，激活膜上的Gq蛋白(一种G蛋白)

Gq蛋白→激活磷酸酯酶Cβ(phospholipaseCβ，PLC)→PLC将膜上的脂酰肌醇4，5-二磷酸(phosphatidylinositolbiphosphate，PIP2)分解为两个细胞内的第二信使：DAG和IP3，

IP3发动细胞内源钙→使胞内Ca2+浓度(nóngdù)升高；
DG激活→蛋白激酶C(PKC)，PKC进一步使底物蛋白磷酸化，并可活化Na+/H+交换引起细胞内pH升高。
该通路也称IP3、DAG、Ca2+信号通路§7.3.4G蛋白介导的信号传导通路(tōnglù)
——磷脂酰肌醇通路●磷脂酶C-β相当于cAMP系统中的腺苷酸环化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受Gq蛋白调节。
●当信号分子识别并同受体结合后，激活Gq蛋白的亚基。通过(tōngguò)扩散与磷脂酶C-β接触，并将磷脂酶C-β激活。
●被激活的磷脂酶C-β水解质膜上的4，5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)，产生第二信使：三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)DAG，IP3的功能IP3是一种水溶性分子，其主要作用是将储存在内质网中的Ca2+转移到细胞质基质中，使胞质中游离Ca2+浓度提高。信号的终止是通过去磷酸化形成自由的肌醇。
二酰基甘油(DG)作为第二信使可活化与质膜结合的蛋白激酶C(PKC)。PKC是钙和磷脂酰丝氨酸依赖性酶，具有广泛的作用底物，参与众多生理过程，既涉及许多细胞“短期生理效应〞如细胞分泌、肌肉收缩等，又涉及细胞增殖(zēngzhí)、分化等“长期生理效应〞。DG可被DG激酶磷酸化为磷脂酸或被DG酯酶水解成酯酰甘油两种途径而终止其信使作用。静息状态时，G蛋白的α亚基上结合的是GDP，没有活性，磷脂酶C也是处于(chǔyú)非活性状态。

第二信使IP3/DAG以前体PIP2存在。内质网上的Ca2+离子配体闸门通道是关闭的，蛋白激酶C也是以可溶的非活性状态存在于细胞质中。
IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道，使胞内Ca2+浓度升高，激活各类依赖钙离子的蛋白。
DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C〔ProteinKinaseC，PKC〕。PKC以非活性形式分布于细胞(xìbāo)溶质中，当细胞(xìbāo)接受刺激，产生IP3，使Ca2+浓度升高，PKC便转位到质膜内外表，被DG活化，PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化使不同的细胞产生不同的反响，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖和分化等。IP3和DG的作用(zuòyòng)对代谢的调节作用：PKC被激活后可引起一系列靶蛋白的丝氨酸和〔或〕苏氨酸残基发生磷酸化反响。
靶蛋白包括质膜受体、膜蛋白和多种酶。
PKC能催化(cuīhuà)质膜的Ca2+通道磷酸化，促进Ca2+流入胞内，提高胞浆Ca2+浓度；
PKC也能催化肌浆网的Ca2+—ATP酶磷酸化，使钙进入肌浆网，降低胞浆的Ca2+浓度。
由此可见，PKC能调节多