最新精编医学专题—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(adenylatecyclaseAC)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(phospholipaseCβPLC)→PLC将膜上的脂酰肌醇45-二磷酸(phosphatidylinositolbiphosphatePIP2)分解为两个细胞内的第二信使：DAG和IP3IP3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45-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)产生第二信使：三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)DAGIP3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〔ProteinKinaseCPKC〕。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能调节多种生理活动使之