《生物膜》ppt课件.ppt

* 信号的交叉 * 信号网络 * 多途径、多层次的细胞信号传递通路具有收敛或发散的特点； 细胞的信号转导既具有专一性又有作用机制的相似性； 信号转导过程具有信号放大作用，但这种放大作用又必须受到适度的调控，这表现为信号的放大作用和终止作用并存； 当细胞长期暴露在某种形式的刺激下，细胞对刺激的反应将会降低，这就是细胞适应。 细胞信号传递网络的特点： * 3.3.2 G蛋白（三聚体GTP结合调节蛋白）偶联的受体 * G蛋白由三个亚基组成, 分别叫αβγ亚基, βγ两亚基通常紧密结合在一起； G蛋白α亚基与GDP结合，活性处于关闭态；当收到G蛋白偶联受体的刺激后，GDP被GTP交换，α亚基被活化，进而传递信号； * cAMP途径 磷脂酰肌醇途径 * 激活型的系统组成 由激活型的信号作用于激活型的受体Rs，经激活型的G蛋白（Gs）去激活腺苷酸环化酶(adenylate cyclase, AC)，从而提高cAMP的浓度引起细胞的反应 抑制型的系统组成 通过抑制型的信号分子作用于抑制型的受体Ri，经抑制型的G蛋白（Gi）去抑制腺苷酸环化酶的活性。 3.3.2.1. cAMP途径 = PKA途径 （protein kinase A system, PKA） * 五种成分： Rs Ri Gs Gi AC * * 通过调节cAMP的浓度，将细胞外信号转变为细胞内信号； 反应链： 激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 * cAMP的产生 激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP * cAMP的信号放大: 蛋白激酶A的激活 * Ser、Thr磷酸化，改变蛋白活性； 不同的细胞中有不同的靶蛋白被磷酸化 * cAMP途径的信号解除和信号抑制 ?信号解除 通过磷酸二酯酶将cAMP降解,形成5‘-AMP； ?信号抑制 通过抑制型的信号作用于Ri, 然后通过Gi起作用： ●Gi的α亚基与腺苷酸环化酶结合； ●Gi的βγ复合物与Gs的α亚基结合。 * 激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录 * 毒素对cAMP信号途径的影响 霍乱和百日咳分别由两种细菌毒素作用于刺激型和抑制型的G蛋白所引起： 霍乱毒素(cholera toxin) 能把NAD+上的ADP核糖基转移到Gs蛋白的α亚基上，使G蛋白核糖化α亚基丧失了GTP酶的活性，cAMP合成失去控制，Na+和水分泌到腹腔导致严重腹泻。 百日咳毒素(whooping couch toxin) 使Gi蛋白进行ADP核糖化，降低GTP与Gi蛋白的α亚基结合，其结果也是使cAMP的浓度增加，大量体液分泌进入肺，引起严重的咳嗽。 * 在该系统中，细胞外信号要被转换成胞内的两个第二信使：IP3和DG(DAG)；又称为“双信使系统”(double messenger system)。 3.3.2.2. 磷脂酰肌醇途径 = PKC途径 * * “双信使系统”反应链 胞外信号分子→G蛋白偶联受体→G蛋白→PLC→IP3 →激活PKC→蛋白磷酸化 →胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白 DG * PKC的激活 * PKC 与 基 因 调 控 * 信号的终止 ?IP3作用的终止 在5’磷酸酶的作用下，IP3水解为IP2，并进一步水解成肌醇。 ?DG信号的解除 被DG激酶磷酸化，生成磷脂酸(PA)，再进入磷脂酰肌醇循环。 被DG酯酶水解生成单脂酰甘油。 ?Ca2+信号解除 胞内Ca2+浓度持久升高, 可激活Ca2+-ATP酶（质膜、内质网膜的钙泵），从而降低胞质中的 Ca2+。 * 受体蛋白既是受体又是酶，均为单次跨膜蛋白，一旦被配体激活即具有酶活性并将信号放大，又称催化受体； 主要与细胞生长、分裂有关。 3.3.3 与酶偶联的受体 * 受体酪氨酸激酶（形成二聚体活化） 受体丝氨酸/苏氨酸激酶（异二聚体） 受体酪氨酸磷酸酶（单体活化） 受体鸟苷酸环化酶（单体活化）：将GTP转化为第二信使cGMP，后者激活蛋白激酶G 酪氨酸激酶偶联受体（二聚体） 已知5类酶联受体： * 结构 ◆与配体结合的细胞外结构域； ◆膜内区具有酪氨酸蛋白激酶的自我催化部位； ◆单次跨膜结构域。 RTK-Ras蛋白信号通路 有6个