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细胞信号转导11级临床医学.ppt

发布:2025-03-12约9.28千字共10页下载文档
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G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号通路的开关1鸟苷酸结合蛋白(guaninenucleotidebindingprotein,Gprotein)简称G蛋白,亦称GTP结合蛋白,是一类信号转导分子,在各种细胞信号转导途径中转导信号给不同的效应蛋白。G蛋白结合的核苷酸为GTP时为活化形式,作用于下游分子使相应信号途径开放;当结合的GTP水解为GDP时则回到非活化状态,使信号途径关闭。2α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。G蛋白通过G蛋白偶联受体(Gprotein-coupledreceptors,GPCRs)与各种下游效应分子,如离子通道、腺苷酸环化酶、PLC联系,调节各种细胞功能。蛋白相互作用结构域介导信号通路中蛋白质的相互作用信号转导分子在活细胞内接收和转导信号的过程是由多种分子聚集形成的信号转导复合物(signalingcomplex)完成的。信号转导复合物作用:保证了信号转导的特异性和精确性,增加了调控的层次,从而增加了维持机体稳态平衡的机会。信号转导通路形成要求信号转导分子之间可特异性地相互识别和结合,即蛋白质-蛋白质相互作用,这是由信号转导分子中存在的一些特殊结构域介导的。这些结构域被称为蛋白相互作用结构域(proteininteractiondomain)。21第三节各种受体介导的基本信号转导通路SignalPathwaysMediatedbyDifferentReceptors23145受体细胞膜受体G-蛋白偶联受体单次跨膜受体细胞内受体离子通道受体三种膜受体的特点特性离子通道受体G-蛋白偶联受体单次跨膜受体内源性配体神经递质神经递质、激素、趋化因子、外源刺激(味,光)生长因子细胞因子结构寡聚体形成的孔道单体具有或不具有催化活性的单体跨膜区段数目4个7个1个功能离子通道激活G蛋白激活蛋白酪氨酸激酶细胞应答去极化与超极化去极化与超极化调节蛋白质功能和表达水平调节蛋白质的功能和表达水平,调节细胞分化和增殖细胞内受体多属于转录因子位于细胞内的受体多为转录因子,与相应配体结合后,能与DNA的顺式作用元件结合,在转录水平调节基因表达。该型受体结合的信息物质有类固醇激素、甲状腺素、维甲酸、维生素D等,它们进入细胞后,有些可与其位于细胞核内的受体相结合形成激素-受体复合物,有些则先与其在细胞质内的受体相结合,然后以激素-受体复合物的形式穿过核孔进入核内。核受体结构及作用机制示意图激素反应元件举例激素举例受体所识别的DNA特征序列肾上腺皮质激素5’AGAACAXXXTGTTCT3’3’TCTTGTXXXACAAGA5’雌激素5’AGGTCAXXXTGACCT3’3’TCCAGTXXXACTGGA5’甲状腺素5’AGGTCATGACCT3’3’TCCAGTACTGGA5’二、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体,它们的开放或关闭直接受化学配体的控制,被称为配体-门控受体通道(ligand-gatedreceptorchannel)。01配体主要为神经递质。02乙酰胆碱受体的结构与其功能乙酰胆碱受体结构乙酰胆碱结合部位离子通道顶部观侧面观乙酰胆碱受体功能模式图离子通道受体信号转导的最终作用是导致了细胞膜电位改变,即通过将化学信号转变成为电信号而影响细胞功能的。离子通道型受体可以是阳离子通道,如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体;也可以是阴离子通道,如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受体。三、G蛋白偶联受体通过G蛋白-第二信使-靶分子发挥作用G蛋白偶联受体(GPCR)得名于这类受体的细胞内部分总是与异源三聚体G蛋白结合,受体信号转导的第一步反应都是活化G蛋白。G蛋白的活化启动信号转导01信号转导途径的基本模式:02配体+受体03+04G蛋白05效应分子06第二信使07靶分子08生物学效应09(adenylatecyclase,AC)(guanylatecyclase,GC)01细胞中存在多种催化环核苷酸水解的磷酸二酯酶02细胞内有水解cAMP和cGMP的磷酸二酯酶(PDE);PDE对cAMP和cGMP的水解具有相对特异性;3.环

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