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文檔簡介

第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導1教學目的要求1.理解細胞信號轉導的特點和過程2.理解G蛋白偶聯受體和信號轉導3.理解酶聯受體信號轉導4.了解其他信號轉導途徑的特點和過程5.信號的整合、調節與終止教學目的要求1.理解細胞信號轉導的特點和過程2本章內容提要第一節概述第二節細胞內受體介導的信號轉導第三節G蛋白偶聯受體介導的信號轉導第四節酶連受體介導的信號轉導第五節信號的整合與控制本章內容提要第一節概述3第一節概述一、細胞通訊二、信號分子與受體三、信號轉導系統及其特性第一節概述一、細胞通訊4一、細胞通訊(一)細胞通訊的概念一個細胞發出的信息通過介質傳遞到另一個細胞并與靶細胞相應的受體相互作用,然后通過細胞信號轉導產生胞內一系列生理生化變化,最終表現為細胞整體的生物學效應的過程。一、細胞通訊(一)細胞通訊的概念5(二)細胞通訊的一般過程

1.信號細胞合成并釋放信號分子2.轉運信號分子至靶細胞

3.細胞識別:受體蛋白激活

4.信號轉導(Signaltransduction)

5.引發生物學效應

6.信號的解除(二)細胞通訊的一般過程6信號轉導:指細胞將外部信號轉變為自身應答反應的過程,是實現細胞間通訊的關鍵過程。細胞信號傳遞(cellsignaling):通過信號分子與受體的相互作用,將外界信號經細胞質膜傳遞至細胞內部,通常傳遞至細胞核,并引發特異生物學效應的過程。信號轉導:指細胞將外部信號轉變為自身應答反應的過程,是實現細7圖細胞通訊的方式及引起的某些反應

生命是一個完整的自然的信息處理系統。圖細胞通訊的方式及引起的某些反應生命是一個完整的自然的8第八章-細胞信號轉導課件9(三)細胞通訊的方式1.化學通訊2.膜表面分子接觸通訊3.細胞間隙連接(胞間連絲)(三)細胞通訊的方式101.化學通訊細胞分泌一些化學物質(如激素)至細胞外,作為信號分子作用于靶細胞,調節其功能,可分為4類。1.化學通訊細胞分泌一些化學物質(如激素)至細胞外,作為信11內分泌(endocrine):內分泌激素隨血液循環輸至全身,作用于靶細胞。特點:①低濃度10-8-10-12M,②全身性,③長時效。旁分泌(paracrine):信號分子通過擴散作用于鄰近的細胞。包括:①各類細胞因子(如表皮生長因子);②氣體信號分子(如:NO)。突觸信號發放:神經遞質經突觸作用于特定的靶細胞。自分泌(autocrine):信號發放細胞和靶細胞為同類或同一細胞,常見于癌變細胞。內分泌(endocrine):內分泌激素隨血液循環輸至全身,12第八章-細胞信號轉導課件132.膜表面分子接觸通訊

通過與質膜結合的信號分子與其相接觸的靶細胞質膜上的受體分子相結合,影響其他細胞。如精子和卵子之間的識別,T與B淋巴細胞間的識別。2.膜表面分子接觸通訊通過與質膜結合的信號分子與其相143.細胞間隙連接兩個相鄰的細胞以連接子(connexon)相聯系。連接子中央為直徑1.5nm的親水性孔道。允許小分子物質如Ca2+、cAMP通過,有助于相鄰同型細胞對外界信號的協同反應,如可興奮細胞的電耦聯現象(電緊張突觸)。3.細胞間隙連接兩個相鄰的細胞以連接子(connexo15connexonconnexon16二、信號分子與受體1.細胞的信號分子(1)概念:細胞的信息載體,包括化學和物理信號(2)化學信號的種類:激素:又稱內分泌信號,如胰島素、腎上腺素等。通過血液循環到達靶細胞,作用時間長局部介質:稱旁分泌信號,如生長因子、細胞生長抑素、NO等。特點:不進入血循環,通過擴散作用到達靶細胞,作用時間短神經遞質:又稱突觸分泌信號,由神經元突觸前膜釋放,如乙酰膽堿,作用時間短。二、信號分子與受體17(3)特點:①特異性;②高效性;③可被滅活。(4)根據其化學性質可分為:氣體信號分子:NO、CO等親脂性信號分子:甾類激素和甲狀腺素親水性分子:神經遞質、局部介質、大多數激素。作為第一信使。(3)特點:①特異性;②高效性;③可被滅活。18第八章-細胞信號轉導課件192.受體(1)概念:能夠識別和選擇結合信號分子并能引起一系列生物學效應的生物大分子.多為糖蛋白,至少包括兩個功能區域:配體結合區域和產生效應的區域。(2)分類:細胞內受體(intracellularreceptor)、細胞表面受體(cellsurfacereceptor)。二、信號分子與受體2.受體二、信號分子與受體20第八章-細胞信號轉導課件21根據信號轉導機制和受體蛋白類型的不同,膜表面受體可分為:離子通道偶聯受體:組織分布特異性G蛋白耦聯受體酶連受體根據信號轉導機制和受體蛋白類型的不同,膜表面受體可分為:22三種類型的細胞表面受體三種類型的細胞表面受體23細胞表面受體轉導胞外信號引發兩類主要反應:快反應和慢反應細胞表面受體轉導胞外信號引發兩類主要反應:快反應和慢反應24(3)受體的作用特性結合特異性----與信號分子空間結構的互補效應特異性:與細胞的固有特征有關受體交叉(receptorcrossover):胰島素受體除結合胰島素外,還可以同胰島素樣生長因子結合??赡嫘蕴囟ǖ慕M織定位第八章-細胞信號轉導課件25相同的信號分子在不同的靶細胞中引起不同的應答不同類型的細胞以不同的方式對神經遞質乙酰膽堿作出應答。在(a)和(b)中,信號分子與相同的受體蛋白結合,但由于細胞的功能不同,引起不同的反應相同的信號分子在不同的靶細胞中引起不同的應答不同類型的細胞263.第二信使與分子開關二、信號分子與受體二、信號分子與受體273.第二信使與分子開關(1)概念:第一信使與受體作用后在胞內最早產生的信號分子。(2)特征:是第一信息同其膜受體結合后最早在細胞膜內側或胞漿中出現,僅在細胞內部起作用的信息分子;能啟動或調節細胞內稍晚出現的反應。(3)主要種類:cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+。(4)功能:信號轉換、信號放大。3.第二信使與分子開關28(5)分子開關蛋白:指通過活化(開啟)和失活(關閉)2種狀態的轉換來控制下游靶蛋白的活性的調控蛋白可逆磷酸化控制的開關蛋白:受蛋白激酶和蛋白磷酸水解酶的調節GTPase開關蛋白:結合GTP而活化,結合GDP而失活。(5)分子開關蛋白:指通過活化(開啟)和失活(關閉)229G蛋白開關活化(開)與失活(關)的轉換GEF(guaninenucleotide-exchangefactor)即鳥苷酸交換因子GAP(GTPase-acceleratingprotein)即GTPase促進蛋白RGS(regulatorofGprotein-signaling)即G蛋白信號調節子GDI(guaninenucleotidedissociationinhibitor)即鳥苷酸解離抑制蛋白G蛋白開關活化(開)與失活(關)的轉換GEF(guanine30靶蛋白磷酸化和去磷酸化是細胞調節靶蛋白活性的一種普遍機制

蛋白激酶(PK)/蛋白磷酸酶(PP):將磷酸基團轉移到其它蛋白質上(或相反)的酶,通常對其它蛋白質的活性具有調節作用。

靶蛋白磷酸化和去磷酸化是細胞調節靶蛋白活性的一種普遍機制31三、信號轉導系統及其特性三、信號轉導系統及其特性32胞外信號分子受體胞內信號分子靶蛋白新陳代謝酶基因調控蛋白細胞支架蛋白改變新陳代謝改變基因表達改變細胞形狀或運動細胞信號途徑的組成胞外信號分子受體胞內信號分子靶蛋白新陳代謝酶基因調控蛋白細胞33組成從細胞表面到細胞核的信號途徑的各類信號蛋白組分支架蛋白轉承蛋白接頭蛋白分歧蛋白放大和轉導蛋白潛在基因調控蛋白細胞內中介小分子整合蛋白錨蛋白修飾蛋白信使蛋白核膜靶蛋白信號應答元件基因轉錄質膜組成從細胞表面到細胞核的信號途徑的各類信號蛋白組分支架蛋白轉34第八章-細胞信號轉導課件35第八章-細胞信號轉導課件36第二節細胞內受體介導的信號轉導一、細胞內核受體及其對基因表達的調節二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合第二節細胞內受體介導的信號轉導一、細胞內核受體及其對基因37細胞內受體的本質:激素激活的基因調控蛋白。一、細胞內核受體及其對基因表達的調控三個結構域:C-端激素結合位點、中部的DNA或Hsp90結合位點(富含Cys、鋅指結構)、N-端轉錄激活結構域。細胞內受體的本質:激素激活的基因調控蛋白。一、細胞內核受體及38影響細胞分化等長期的生物學效應影響細胞分化等長期的生物學效應39第八章-細胞信號轉導課件40二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合(一)NO的性質1.NO可快速擴散透過細胞膜,作用于鄰近細胞。2.在胞外不穩定,只能在組織中局部擴散,被氧化后以硝酸根或亞硝酸根的形式存在于細胞內外液。二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合(一)NO的41二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合(二)NO的合成血管內皮細胞和神經細胞是NO的生成細胞,NO的生成由一氧化氮合酶(nitricoxidesynthase,NOS)催化,以L精氨酸為底物,以NADPH作為電子供體,生成NO和L瓜氨酸。二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合(二)NO的42二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合(三)NO的作用機理1.乙酰膽堿→血管內皮→Ca2+濃度升高→一氧化氮合酶→NO→平滑肌細胞→鳥苷酸環化酶→cGMP→激活蛋白激酶G→抑制肌動-肌球蛋白復合信號通路→平滑肌舒張→血管擴張、血流通暢。2.硝酸甘油治療心絞痛具有百年的歷史,其作用機理是在體內轉化為NO,可舒張血管,減輕心臟負荷和心肌的需氧量。3.NO在參與大腦的學習記憶生理過程中具有重要作用。二、NO作為氣體信號分子進入靶細胞直接與酶結合(三)NO的43NO在導致血管平滑肌舒張中的作用NO在導致血管平滑肌舒張中的作用441998年R.Furchgott等三位美國科學家因對NO信號轉導機制的研究而獲得諾貝爾生理和醫學獎。RobertF.Furchgott

LouisJ.Ignarro

FeridMurad

1998年R.Furchgott等三位美國科學家因對NO信號45第三節G蛋白偶聯受體介導的信號轉導一、G蛋白耦聯受體的結構與激活二、G蛋白耦聯受體所介導的細胞信號通路第三節G蛋白偶聯受體介導的信號轉導一、G蛋白耦聯受體的結46一、G蛋白耦聯受體的結構與激活(一)

G蛋白(三聚體GTP結合調節蛋白)(1)組成:αβγ三個亞基,β和γ亞基屬于脂錨定蛋白。(2)作用:分子開關,α亞基結合GDP處于關閉狀態,結合GTP處于開啟狀態。α亞基具有GTP酶活性,能催化所結合的ATP水解,恢復無活性的三聚體狀態。α亞基具有三個功能位點:①GTP結合位點;②鳥苷三磷酸水解酶(GTPase)活性位點;③腺苷酸環化酶結合位點。

一、G蛋白耦聯受體的結構與激活(一)G蛋白(三聚體GT47與G蛋白偶聯受體相聯系的效應蛋白的激活機制與G蛋白偶聯受體相聯系的效應蛋白的激活機制48一、G蛋白耦聯受體的結構與激活(二)

G-蛋白偶聯受體7次跨膜蛋白,胞外結構域識別信號分子,胞內結構域與G蛋白耦聯,調節相關酶活性,在細胞內產生第二信使。介導無數胞外信號分子的細胞應答。一、G蛋白耦聯受體的結構與激活(二)G-蛋白偶聯受體49G蛋白偶聯受體的結構圖G蛋白偶聯受體的結構圖50第八章-細胞信號轉導課件51二、G蛋白耦聯受體所介導的細胞信號通路根據G蛋白偶聯受體(GPCR)在質膜上的效應蛋白的不同(一)cAMP信號通路(二)磷脂酰肌醇信號通路(三)

G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控二、G蛋白耦聯受體所介導的細胞信號通路根據G蛋白偶聯受體(G52(一)cAMP信號通路概念:cAMP信號途徑又稱PKA系統,是蛋白激酶A系統的簡稱(proteinkinaseAsystem,PKA)在該系統中,細胞外信號要被轉換成第二信息cAMP引起細胞反應。通過調節cAMP的濃度,將細胞外信號轉變為細胞內信號。(一)cAMP信號通路概念:53(一)cAMP信號通路類型

激活型:由激活型的信號作用于激活型的受體,經激活型的G蛋白去激活腺苷酸環化酶,從而提高cAMP的濃度引起細胞的反應。抑制型:通過抑制型的信號分子作用于抑制型的受體,經抑制型的G蛋白去抑制腺苷酸環化酶的活性。(一)cAMP信號通路類型54(一)cAMP信號通路主要組分①激活型受體(Rs)或抑制型受體(Ri);②活化型調節蛋白(Gs)或抑制型調節蛋白(Gi);③腺苷酸環化酶④環腺苷酸磷酸二酯酶(cAMPphosphodiesterase,PDE)⑤蛋白激酶A(一)cAMP信號通路主要組分55脂肪細胞受激素誘導的AC激活與抑制脂肪細胞受激素誘導的AC激活與抑制56③腺苷酸環化酶:跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下,催化ATP生成cAMP。Adenylatecyclase③腺苷酸環化酶:跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下,57④環腺苷酸磷酸二酯酶(cAMPphosphodiesterase,PDE):降解cAMP生成5’-AMP,起終止信號的作用。DegredationofcAMP④環腺苷酸磷酸二酯酶(cAMPphosphodiester58⑤蛋白激酶A(ProteinKinaseA,PKA):由兩個催化亞基和兩個調節亞基組成。cAMP與調節亞基結合,使調節亞基和催化亞基解離,釋放出催化亞基,激活蛋白激酶A的活性。⑤蛋白激酶A(ProteinKinaseA,PKA):由59(一)cAMP信號通路Gs調節模型激素與Rs結合,Rs構象改變,與Gs結合,Gs的α亞基排斥GDP,結合GTP而活化,Gs解離出α和βγ。α亞基活化腺苷酸環化酶,將ATP轉化為cAMP。βγ亞基復合物也可直接激活某些胞內靶分子。

(一)cAMP信號通路Gs調節模型60第八章-細胞信號轉導課件61被激活的蛋白激酶A可以以兩種方式起作用:PKA使其靶酶磷酸化:絲氨酸、蘇氨酸殘基,細胞快速應答胞外信號的過程。直接激活特定的轉錄調控因子,緩慢應答胞外信號的過程。被激活的蛋白激酶A可以以兩種方式起作用:62cAMP-PKA信號對肝和肌細胞糖原代謝的調節(圖9-19)GPK:糖原磷酸化酶激酶GP:糖原磷酸化酶GS:糖原合成酶IP:磷蛋白磷酸酶抑制蛋白PP:磷蛋白磷酸酶cAMP-PKA信號對肝和肌細胞糖原代謝的調節(圖9-19)63第八章-細胞信號轉導課件64Gi調節模型

①通過α亞基與腺苷酸環化酶結合,直接抑制酶的活性;②通過βγ亞基復合物與游離Gs的α亞基結合,阻斷Gs的α亞基對腺苷酸環化酶的活化。

Gi調節模型65

霍亂毒素:能催化ADP核糖基共價結合到Gs的α亞基上,使α亞基喪失GTP酶的活性,處于持續活化狀態。導致霍亂病患者細胞內Na+和水持續外流,產生嚴重腹瀉而脫水。

百日咳毒素抑制Gi的活性。為什么不同的信號(配體)通過類似的機制會引發多種不同的細胞反應?霍亂毒素:能催化ADP核糖基共價結合到Gs的α亞66(二)磷脂酰肌醇信號通路概念:G蛋白偶聯受體系統的一種。該通路也稱IP3(1、4、5-三磷酸肌醇)、DG(二?;视?、Ca2+信號通路,或稱為PKC(ProteinkinaseC)系統。信號分子與G蛋白耦聯受體結合,激活質膜上的磷脂酶C(PLC‐β),使4,5‐二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成IP3和DAG。組成成分:信號受體(Receptor):接受的信號分子有各種激素、神經遞質類和一些局部介質;G-蛋白;效應物:磷脂酶C(PLC)(二)磷脂酰肌醇信號通路概念:G蛋白偶聯受體系統的一種。67磷脂酰肌醇代謝途徑磷脂酰肌醇代謝途徑68IP3-Ca2+和DAG-PKC雙信使信號通路配體→GPCR→Go/Gq蛋白(Goα/Gqα)→PLC

β→PIP2→(DAG)+IP3→IP3R→Ca2+→PKC轉位到質膜上→DAG激活PKC→調節代謝或基因轉錄IP3-Ca2+和DAG-PKC雙信使信號通路配體→GPC691.鈣離子可激活或抑制各種靶酶和運輸系統,改變膜的離子通透性,誘導膜的融合或改變細胞骨架的結構與功能。2.通過鈣調節蛋白活化靶酶。1.鈣離子可激活或抑制各種靶酶和運輸系統,改變膜的離子通透70IP3與細胞內Ca2+調節IP3與細胞內Ca2+調節71蛋白激酶C:親水的催化活性中心和疏水的膜結合區。鈣離子和磷脂酰絲氨酸依賴激酶能被DAG活化使底物蛋白的絲氨酸和蘇氨酸殘基磷酸化可增強特殊基因的轉錄生物學效應:

既涉及許多細胞“短期生理效應”如細胞分泌、肌肉收縮等,又涉及細胞增殖、分化等“長期生理效應”。在許多細胞中,PKC的活化可增強特殊基因的轉錄。已知至少有2條途徑:一是PKC激活一條蛋白激酶的級聯反應,導致特殊轉錄因子的磷酸化和激活,進而使特殊基因轉錄;二是PKC的活化,導致一種抑制蛋白的磷酸化,從而使細胞質中的轉錄因子擺脫抑制狀態釋放出來,進入細胞核激活特殊基因的轉錄。蛋白激酶C:72鈣調蛋白(calmodulin,CaM)可結合鈣離子將靶蛋白(如:CaM-Kinase)活化。蛋白激酶C位于細胞質,Ca2+濃度升高時,PKC轉位到質膜內表面,被DG活化,PKC屬蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶。

IP3信號的終止是通過去磷酸化形成IP2、或磷酸化為IP4。Ca2+被質膜上的鈣泵和Na+-Ca2+交換器抽出細胞,或被內質網膜上的鈣泵抽回內質網。DG通過兩種途徑終止其信使作用:一是被DG激酶磷酸化成為磷脂酸,進入磷脂酰肌醇循環;二是被DG酯酶水解成單酯酰甘油。鈣調蛋白(calmodulin,CaM)可結合鈣離子將靶蛋白73第八章-細胞信號轉導課件74活化的PKC激活基因轉錄的兩條細胞內途徑活化的PKC激活基因轉錄的兩條細胞內途徑75ControlsonCytosolicCalciumControlsonCytosolicCalcium76(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控1.離子通道耦聯受體及其信號轉導(1)信號途徑化學突觸的神經遞質與突觸后膜結合,通道打開,突觸間隙離子進入細胞,引起細胞膜電位改變,神經興奮產生(2)特點:受體/離子通道復合體,四次/六次跨膜蛋白跨膜信號轉導無需中間步驟主要存在于神經細胞或其他可興奮細胞間的突觸信號傳遞有選擇性:配體的特異性選擇和運輸離子的選擇性

(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控1.離子通道耦聯受77配體、受體配體釋放配體通道打開配體受體結合配體、受體配體釋放配體通道打開配體受體結合78(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控2.G蛋白耦聯受體介導的離子通道及其調控許多神經遞質受體是G蛋白耦聯受體,有些效應器蛋白是鈉離子或鉀離子通道。其他神經遞質受體以及嗅覺受體和眼睛的光受體是通過第二信使的作用間接調節離子通道活性的G蛋白耦聯受體。如:N-型乙酰膽堿受體/M-型乙酰膽堿受體(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控2.G蛋白耦聯受體79心肌細胞上M型乙酰膽堿受體的活化與效應器K+通道開啟的工作模型心肌細胞上M型乙酰膽堿受體的活化與效應器K+通道開啟的工作模80(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控3.Gt蛋白耦聯的光受體的活化誘發cGMP-門控陽離子通道的關閉人類視網膜的光受體:視錐細胞光受體和視桿細胞光受體視紫紅質是視桿細胞Gt蛋白耦聯的光受體。(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控3.Gt蛋白耦聯的81作用機制:黑暗時視桿細胞中cGMP濃度較高,cGMP門控鈉通道開放,鈉內流,膜去極化,突觸持續向次級神經元釋放遞質。有光時視紫紅質作用于G蛋白,激活磷酸二酯酶,cGMP濃度下降,形成光感受。作用機制:黑暗時視桿細胞中cGMP濃度較高,cGMP門控鈉通82第八章-細胞信號轉導課件83(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控4.化學感受器中的G蛋白氣味分子與受體結合,激活腺苷酸環化酶,產生cAMP,開啟cAMP門控陽離子通道,引起鈉離子內流,膜去極化,產生神經沖動,形成嗅覺或味覺。(三)、G蛋白耦聯受體介導離子通道的調控4.化學感受器中的G84第八章-細胞信號轉導課件85第四節酶連受體介導的信號轉導一、概述二、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路三、細胞表面其他酶連受體第四節酶連受體介導的信號轉導一、概述86一、概述1.定義:本身具有激酶活性;或者可以連接非受體酪氨酸激酶。2.類別:①受體酪氨酸激酶、②受體絲氨酸/蘇氨酸激酶、③受體酪氨酸磷脂酶、④酪氨酸激酶連接的受體、⑤受體鳥苷酸環化酶、⑥組氨酸激酶連接的受體(與細菌的趨化性有關)。一、概述1.定義:本身具有激酶活性;或者可以連接非受體酪氨87二、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路1.酪氨酸激酶①胞質酪氨酸激酶:如Src、JAK;②核內酪氨酸激酶:如:Abl、Wee;③受體酪氨酸激酶:如EGF受體。相關信號途徑:RAS途徑、PI3K途徑、磷脂酰肌醇途徑。二、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路1.酪氨酸激88一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路2.結構特征單次跨膜蛋白,胞外區是結合配體結構域,胞內區肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位,具有自磷酸化位點。配體(如EGF)與受體結合。導致二聚化,二聚體內彼此相互磷酸化胞內段酪氨酸殘基。一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路2.結構特征89受體酪氨酸激酶(RTK)的7個亞族

EGF:表皮生長因子;IGF-1:胰島素樣生長因子;NGF:神經生長因子;PDGF:血小板衍生生長因子;M-CSF:巨噬細胞集落刺激因子;FGF:成纖維細胞生長因子;VEGF:血管內皮生長因子。受體酪氨酸激酶(RTK)的7個亞族EG90配體結合所誘導的RTK的二聚化與自磷酸化圖解配體結合所誘導的RTK的二聚化與自磷酸化圖解91一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路3.活化的RTK通過磷酸酪氨酸殘基可以結合多種細胞質中帶有SH2結構域的蛋白:

①接頭蛋白:如GRB2(生長因子受體結合蛋白2)

②在信號通路中有關的酶:如GAP(GTP酶活化蛋白)、PLCγ(磷脂酶Cγ)、PI3K(3-磷脂酰肌醇激酶)、SyP(蛋白磷酸酯酶)等。一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路3.活化的R92一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路RTK-Ras蛋白信號通路Ras蛋白:GTP結合蛋白,具有分子開關的作用。其活化需鳥苷釋放因子(GRF)參與,失活則要GTP酶活化蛋白(GAP)的促進。通路:信號(配體)→受體(RTK)→受體二聚化(Dimer)→受體的自磷酸化→激活RTK的激酶活性→胞內信號蛋白(Ras)→啟動信號傳導該通路與EGF(表皮生長因子)受體有關,并且有一中介蛋白參與。一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路RTK-Ras93Ras蛋白GTP-GDP轉換機制Ras蛋白GTP-GDP轉換機制94Ras-GEFRafisaPKthattriggersMAP-KpathwayCellproliferationRPTK-RasPathwayRas-GEFRafisaPKthattrigge95Ras-MAPK磷酸化級聯反應:(1)Raf(MAPKKK):Raf又稱促分裂原活化蛋白激酶激酶的激酶,屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。(2)Mek(MAPKK):Mek又稱促分裂原活化蛋白激酶的激酶,屬于蘇氨酸/酪氨酸蛋白激酶。(3)Erk(MAPK):Erk又稱促分裂原活化的蛋白激酶,屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。RTK-Ras-MAPK信號通路:

配體→RTK→GRB2→Sos→Ras→Raf(MAPKKK)→Mek(MAPKK)→Erk(MAPK)→進入細胞核→其它激酶或轉錄因子→改變靶蛋白活性或改變基因表達Ras-MAPK磷酸化級聯反應:96活化的Ras蛋白激活的MAPK磷酸化級聯反應活化的Ras蛋白激活的MAPK磷酸化級聯反應971.受體絲氨酸/蘇氨酸激酶配體是轉化生長因子-βs。(transforminggrowthfactor-βs,TGF-βs。)家族成員。包括TGF-β1-5。依細胞類型不同,可抑制細胞增殖、刺激胞外基質合成、刺激骨骼的形成、通過趨化性吸引細胞、作為胚胎發育過程中的誘導信號等。三、細胞表面其他酶連受體1.受體絲氨酸/蘇氨酸激酶三、細胞表面其他酶連受體982.受體酪氨酸磷酯酶可以使特異的胞內信號蛋白的磷酸酪氨酸殘基去磷酸化,其作用是控制磷酸酪氨酸殘基的壽命,使靜止細胞具有較低的磷酸酪氨酸殘基的水平。與酪氨酸激酶一起協同工作,如參與細胞周期調控。白細胞表面的CD45屬這類受體,對具體配體尚不了解。和酪氨酸激酶一樣存在胞質酪氨酸磷酯酶。三、細胞表面其他酶連受體2.受體酪氨酸磷酯酶三、細胞表面其他酶連受體993.受體鳥苷酸環化酶分布在腎和血管平滑肌細胞表面,配體為心房排鈉肽(atrialnatriureticpeptide,ANP)。當血壓升高時,心房肌細胞分泌ANP,促進腎細胞排水、排鈉,同時導致血管平滑肌細胞松弛,結果使血壓下降。信號途徑為:配體→受體鳥苷酸環化酶→cGMP→依賴cGMP的蛋白激酶G(PKG)→靶蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化而活化。三、細胞表面其他酶連受體3.受體鳥苷酸環化酶三、細胞表面其他酶連受體1004.酪氨酸激酶連接的受體包括各類細胞因子(如干擾素)的

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