细胞信号转导的分子机课件.ppt

2．脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子 DAG是脂溶性分子，生成后仍留在质膜上。 IP3是水溶性分子，可在细胞内扩散至内质网或肌质网膜上，并与其受体结合。 IP3的靶分子是钙离子通道 DAG和钙离子的靶分子是蛋白激酶C （protein kinase C，PKC）， 催化结构域 Ca2+ DAG 磷脂酰丝氨酸 调 节 结 构 域 催化结构域 底物 Ca2+ DAG 磷脂酰丝氨酸 调节结构域 假底物结合区 DAC活化PKC的作用机制示意图 （四）钙离子可以激活信号转导相关的酶类 1．钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征 2．钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白 钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞内Ca2+的受体。 3．钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子 Ca2+还结合PKC、AC和cAMP-PDE等多种信号转导分子，通过别构效应激活这些分子。 （五）NO等小分子也具有信使功能 NO合酶介导NO生成 NO合酶 胍氨酸 精氨酸 NH H2N NH2 + H2N + COO- NH H2N O H2N + COO- NO ＋ 除了NO以外，一氧化碳（carbon monoxide，CO）、硫化氢（sulfureted hydrogen，H2S）也是第二信使 二、多种酶通过酶促反应传递信号 作为信号转导分子的酶主要有两大类 催化小分子信使生成和转化的酶 腺苷酸环化酶 鸟苷酸环化酶 磷脂酶C 磷脂酶D（PLD） 蛋白激酶 蛋白丝/苏氨酸激酶 蛋白酪氨酸激酶 1. 蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶 　　　　激酶 磷酸基团的受体 蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶 蛋白酪氨酸激酶 蛋白组/赖/精氨酸激酶 蛋白半胱氨酸激酶 蛋白天冬氨酸/谷氨酸激酶 丝氨酸/苏氨酸羟基 酪氨酸的酚羟基 咪唑环，胍基，ε-氨基 巯基 酰基 蛋白激酶的分类 （一）蛋白激酶和蛋白磷酸酶可调控信号传递 根据蛋白磷酸酶所作用的氨基酸残基而分类 蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶 蛋白酪氨酸磷酸酶 个别的蛋白磷酸酶具有双重作用，即可同时作用于酪氨酸和丝/苏氨酸残基 2.蛋白磷酸酶拮抗蛋白激酶诱导的效应　 （二）许多信号通路涉及蛋白丝/苏氨酸激酶的作用 细胞内重要的蛋白丝/苏氨酸激酶 受环核苷酸调控的PKA和PKG 受DAG/Ca2+调控的PKC 受Ca2+/CaM调控的Ca2+/CaM-PK 受PIP3调控的PKB 受丝裂原激活的蛋白激酶（mitogen activated protein kinase, MAPK） （三）蛋白酪氨酸激酶（Protein Tyrosine kinase，PTK）转导细胞增殖与分化信号 部分膜受体具有PTK功能 亦称受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK），在结构上均为单次跨膜蛋白质 生长因子类受体属于RTK 基因家族名称 举例 细胞内定位 主要功能 SRC家族 Src、Fyn、Lck、Lyn等 常与受体结合存在于质膜内侧 接受受体传递的信号发生磷酸化而激活，通过催化底物的酪氨酸磷酸化向下游传递信号 ZAP70家族 ZAP70、Syk 与受体结合存在于质膜内侧 接受T淋巴细胞的抗原受体或B淋巴细胞的抗原受体的信号 TEC家族 Btk、Itk、Tec等 存在于细胞质 位于ZAP70和Src家族下游接受T淋巴细胞的抗原受体或B淋巴细胞的抗原受体的信号 JAK家族 JAK1、JAK2、JAK3等 与一些白细胞介素受体结合存在于质膜内侧 介导白细胞介素受体活化信号 核内PTK Abl、Wee 细胞核 参与转录过程和细胞周期的调节 非受体型PTK的主要作用 2. 细胞内有多种非受体型的PTK 三聚体G蛋白：与7次跨膜受体结合，以α亚基（Gα）和β、γ亚基(Gβγ)三聚体的形式存在于细胞质膜内侧。 低分子量G蛋白（21kD），如Ras。 三、信号转导蛋白通过蛋白质相互作用传递信号 （一）G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号的传递 鸟苷酸结合蛋白（guanine nucleotide binding protein，G protein）简称G蛋白，亦称GTP结合蛋白。主要有两类 三聚体G蛋白介导G蛋白偶联受体传递的信号 α亚基 （Gα） β、γ亚基 (Gβγ) 具有多个 功能位点 α亚基具有GTP酶活性 与受体结合并受其活化调节的部位 βγ亚基结合部位 GDP/GTP结合部位 与下游效应分子相互作用部位 主要作用是与α亚基形成复合体并定位于质膜内侧； 在哺乳细胞，βγ亚基也可直接调节某些效应蛋白。 2. 低分子量G蛋白是信号转导通路中的转导分子 低分