[基础医学]2012-8 信号转导.pptVIP

Cell Membrane and Cellular Signal Transduction Segment 1 生命与非生命物质最显著的区别在于生命是一个完整的自然的信息处理系统。 Segment 1 根据溶解度分类 根据效应分类 细胞间信号分子的传递方式 分泌信号分子细胞间通讯的三种方式 cAMP信号通路的组分 例1 Key points 有研究报道,β亚基的浓度调节着G蛋白的作用强度, β亚基的浓度越高,越趋于形成静息状态的G蛋白,G蛋白作用越小;反之,β亚基浓度越低,越利于α亚基处于游离状态,G蛋白作用就越大。 此类受体的信息传递可归纳为 激素 受体 Ｇ蛋白 酶 第二信使 蛋白激酶 酶或其他功能蛋白 生物学效应 二、胞内信号传递与第二信使 参与G蛋白偶联受体进行信号转导的第二信使有cAMP, DG, CGMP, IP3, Ca2+等，其作用是信号转换、信号放大。 cAMP信号途径是大部分激素对真核细胞发生作用的主要机制。 （一） cAMP信号通路 cAMP信号通路的组成 cAMP 信号途径 cAMP信使体系的传递过程 cAMP 信号途径 是指胞外信号(第一信使)与靶细胞的相应受体结合后，通过调节细胞内第二信使-----环磷酸腺苷的浓度水平，引起细胞对外界信号产生一系列生物学效应的信息传递途径。 刺激性G蛋白复合体（Gs） 抑制性G蛋白复合体（Gi） 刺激型激素受体 （Rs） 抑制型激素受体 （Ri） 腺苷酸环化酶 （AC） cAMP信号通路的组分 5种组分协同作用完成信号转换。 R Ｒ H AC γ α β GDP α GTP β γ 腺苷酸环化酶 AC ATP cAMP 第二信使在激活特定蛋白激酶(如PKA)的同时，也能激活一类特定的核蛋白。被磷酸化的核蛋白可识别靶基因上特定调节序列并与之结合，引起基因转录变化。这类核蛋白是在胞浆内合成后进入细胞核内，发挥着信使作用，是为传递生命信息的第三信使。 cAMP信号途径的效应 cAMP信号通路的最后效应是通过胞内第二信号(cAMP)激活依赖于cAMP的蛋白激酶A (protein kinas A, PKA)完成的。 cAMP反应元件结合蛋白 cAMP信号通路的信号传导过程 调节亚单位 起催化作用的亚单位 (cAMP依赖性蛋白激酶-A) 受体-G蛋白-环化酶-cAMP-蛋白激酶-磷酸化酶级联放大系统 催化靶蛋白磷酸化 AC cAMP 激活蛋白激酶A (PKA) 激活其它酶 引起生命活动的变化 ATP ATP cAMP 无活性 PKA 活性PKA 无活性磷酸化酶激酶 活性磷酸化酶激酶 无活性 磷酸化酶 活性磷酸化酶 肝糖原 葡萄糖 肾上腺素adrenaline 膜受体 激活腺苷 酸环化酶 G蛋白 cAMP调节细胞中糖原的分解 例2 cAMP-PKA对真核细胞基因表达的调控 配体+Gs偶联受体→ AC激活→ cAMP↑ →PKA调节亚基与催化亚基解离， →催化亚基→转入核内→催化转录因子CREB (cAMP-response element binding)N端转录活性区附近的Ser133磷酸化→核内CBP/P300蛋白特异性识别并结合磷酸化的CREB→ CREB活化→与CBP/P300共同激活DNA调控序列中受CRE(cAMP-response element)调节的各种靶基因的转录→生物学效应。 激活的PKA 配体+Gs偶联受体→ AC激活→ cAMP↑ →PKA调节亚基与催化亚基解离， →催化亚基→转入核内→催化转录因子CREB (cAMP-response element binding)N端转录活性区附近的Ser133磷酸化→核内CBP/P300蛋白特异性识别并结合磷酸化的CREB→ CREB活化→与CBP/P300共同激活DNA调控序列中受CRE(cAMP-response element)调节的各种靶基因的转录→生物学效应。 cAMP在细胞内是可弥散的，实现cAMP的细胞效应特异性的方式： 1) cAMP的作用底物PKA本身可以组合成多种不同的亚型，不同亚型的蛋白激酶A对cAMP的亲和力不同、作用的底物时序先后也不同，另外不同细胞中PKA底物蛋白各不相同，导致cAMP引起的效应不同。 2) cAMP信号的区域化导致cAMP在不同区域的浓度梯度不同，从而产生不同的效应。 二）cGMP信号途径 环磷酸鸟苷（cyclic GMP，cGMP）是一种广泛存在于动物细胞中的胞内信使，是通过鸟苷酸环化酶（guanylate cyclase，GC）催化水解GTP后产生的, cGMP可被细胞中的磷酸二酯酶(PDEs)水解，因此GC和磷酸二酯酶可双重调节细胞中cGMP的含量高低。 磷酸二酯酶 结合型GC：主要存