细胞内信号传导通路专家讲座.pptx

信号转导（cellularsignaltransduction）指外界信号（如光、电、化学分子）与细胞表面受体作用，经复杂细胞内信号转导系统转换影响细胞内信使水平改变，进而引发细胞应答反应一系列过程。信号通路信号通路（signalingpathway）指细胞接收外界信号，经过一整套特定机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调整特定基因表示，引发细胞应答反应。在细胞中，各种信号转导分子相互识别、相互作用将信号进行转换和传递，组成信号转导通路（signaltransductionpathway）不一样信号转导通路之间发生交叉调控（crosstalking），形成复杂信号转导网络（signaltransductionnetwork）系统。信息传递路径交联对话表现为：（1）一条信息路径组员，可参加激活或抑制另一条信息路径。如促甲状腺素释放激素与膜受体结合后，经过Ca2+磷脂依赖性蛋白激酶系统激活PKC，同时Ca2+浓度增高会激活腺苷酸环化酶，生成cAMP，进而激活PKA（2）两种不一样信息路径可共同作用于同一个效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用。如糖原磷酸化酶，其α，β亚基可被PKA磷酸化而使酶活化，σ亚基可与Ca2+磷脂依赖性蛋白激酶系统通路产生Ca2+结合而使酶活化。上述两条路径在核内可使转录因子CREBSer133激酶磷酸化而活化，进而调控各种基因表示(3）一个信息分子可作用几条信息传递路径。如胰岛素与膜受体结合后，可经过受体底物激活，PLC产生IP3和PAG，激活PKC；另外也可激活Ras路径。细胞在转导信号过程中所采取基本方式包含：①改变细胞内各种信号转导分子构象②改变信号转导分子细胞内定位③促进各种信号转导分子复合物形成或解聚④改变小分子信使细胞内浓度或分布cAMP信号路径又称PKA系统，是蛋白激酶A系统简称(proteinkinaseAsystem,PKA)；概念：细胞外信号和G蛋白偶联受体结合，造成胞内第二信使cAMP水平改变而引发细胞反应信号通路。胞外信息分子（第一信使）膜受体G蛋白腺苷酸环化酶(adenylatecyclase，AC)第二信使——cAMP蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)cAMP-蛋白激酶A路径包括反应链配体→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录1.胞外信息分子经过这一路径传递信号第一信使主要有儿茶酚胺类激素、胰高血糖素等（含氮激素）。2.膜受体胞外信息分子结合受体为G蛋白偶联型膜受体、形成激素-受体复合物、使受体变构激活。www.themegallery.com3.G蛋白激活受体催化GsGDP与GTP交换，α亚基与βγ二聚体解离、形成αs-GTP。βγ二聚体在信号传导和信息通路交联对话中也起着主要作用、能够独立激活G蛋白活化所产生效应器。βγ二聚体参加PH结构域（如AC、PLC、Ras、MAPK等）调整、改变对应酶活性。GTP水解组成G蛋白循环。www.themegallery.comwww.themegallery.com4.cAMPαs-GTP激活腺苷酸环化酶（AC），催化ATP转化成cAMP、cAMP经磷酸二酯酶降解成5`-AMP、胰岛素能激活该酶、茶碱则抑制酯酶。cAMP是分布广泛而主要第二信使、细胞内平均浓度为10－6mol/L、其浓度受腺苷酸环化酶和磷酸二酯酶调整。GTP-bindingregulatoryprotein反应链：激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP真核细胞、cAMP经过激活cAMP依赖性蛋白激酶系统（PKA）实现调整作用。PKA是一个由四个亚基组成寡聚体。其中有两个亚基为催化亚基，另两个亚基为调整亚基。当调整亚基与cAMP结合后发生变构（每一调整亚基可结合两分子cAMP），与催化亚基解聚，从而激活催化亚基。www.themegallery.com①对糖代谢调整作用PKA可促使各种酶或蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，从而调整酶催化活性或蛋白质生理功效。比如肾上腺素调整糖原分解级联反应。肾上腺素cAMP信号转导机制②对基因表示调整作用在基因转录调控区有一共同DNA序列(TGACGTCA)，称为cAMP应答元件(cAMPresponseelement,CRE)、可与cAMP应答元件结合蛋白(cAMPresponseelementboundprotein,CREB)相互作用而调整此基因转录。PKA催化亚基进入胞核后、催化反式作用因子—CREB中特定丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化、磷酸化CREB形成二聚体、与DNA上CRE结合、从而激活受CRE调控基因转录。PKA还可使细胞核内蛋白质等磷酸化、影响这些蛋白质功效。cAMPactivateproteinkinaseA,whichphosphor