生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件

細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)CellularSignalTransduction細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)CellularSignalTransduc1生命與非生命物質(zhì)最顯著的區(qū)別在于生命是一個(gè)完整的自然的信息處理系統(tǒng)。一方面生物信息系統(tǒng)的存在使有機(jī)體得以適應(yīng)其內(nèi)外部環(huán)境的變化，維持個(gè)體的生存；另一方面信息物質(zhì)如核酸和蛋白質(zhì)信息在不同世代間傳遞維持了種族的延續(xù)。生命現(xiàn)象是信息在同一或不同時(shí)空傳遞的現(xiàn)象，生命的進(jìn)化實(shí)質(zhì)上就是信息系統(tǒng)的進(jìn)化。生命與非生命物質(zhì)最顯著的區(qū)別在于生命是一個(gè)完整的自然的信息處2

單細(xì)胞生物通過反饋調(diào)節(jié)，適應(yīng)環(huán)境的變化。多細(xì)胞生物則是由各種細(xì)胞組成的細(xì)胞社會，除了反饋調(diào)節(jié)外，更有賴于細(xì)胞間的通訊與信號傳導(dǎo)，以協(xié)調(diào)不同細(xì)胞的行為，如：①調(diào)節(jié)代謝:通過對代謝相關(guān)酶活性的調(diào)節(jié)，控制細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝；②實(shí)現(xiàn)細(xì)胞功能：如肌肉的收縮和舒張，腺體分泌物的釋放；③調(diào)節(jié)細(xì)胞周期：使DNA復(fù)制相關(guān)的基因表達(dá)，細(xì)胞進(jìn)入分裂和增殖階段；④控制細(xì)胞分化：使基因有選擇性地表達(dá)，細(xì)胞不可逆地分化為有特定功能的成熟細(xì)胞；⑤影響細(xì)胞的存活。

3信號傳導(dǎo)系統(tǒng)的特異性信號傳導(dǎo)系統(tǒng)的特異性4細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。5細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。生命現(xiàn)象的重大活動，包括基因表達(dá)、分化、生長發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡和免疫等都與信號傳導(dǎo)有關(guān)。細(xì)胞信號傳導(dǎo)影響細(xì)胞各方面的功能：影響酶活性——代謝過程。影響細(xì)胞骨架的裝配——細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞形態(tài)及物質(zhì)運(yùn)輸改變離子通道——改變膜電位影響DNA合成起始(限速步驟）影響基因表達(dá)——激活/阻遏生存依賴精細(xì)調(diào)控的細(xì)胞間、細(xì)胞內(nèi)分子通訊網(wǎng)絡(luò):內(nèi)環(huán)境的恒穩(wěn)態(tài)。細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。6研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)相關(guān)物質(zhì)獲得了很多諾貝爾獎研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)相關(guān)物質(zhì)獲得了很多諾貝爾獎7生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件8生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件9細(xì)胞信號傳導(dǎo)的基本路線細(xì)胞信號傳導(dǎo)的基本路線10生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件11生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件12高等生物所處的環(huán)境無時(shí)無刻不在變化，機(jī)體功能上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一要求有一個(gè)完善的，在細(xì)胞間反映和進(jìn)行相互的機(jī)制，稱為細(xì)胞通訊。在通訊過程中，細(xì)胞作為一個(gè)生命的獨(dú)立單位和一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)，如何識別環(huán)境中的各種信號，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)各種分子功能上的變化，從而改變細(xì)胞內(nèi)的各種代謝，影響細(xì)胞的生長，甚至誘導(dǎo)細(xì)胞的死亡，都是細(xì)胞信號傳導(dǎo)研究的內(nèi)容。高等生物所處的環(huán)境無時(shí)無刻不在變化，機(jī)體功能13細(xì)胞通訊的三種方式及其反應(yīng)概括地說：根據(jù)細(xì)胞通訊的特點(diǎn)可以分為三類：1.直接接觸：細(xì)胞與細(xì)胞之間通過質(zhì)膜表面直接的粘合和附著實(shí)現(xiàn)信息的交流。2.直接聯(lián)系:相鄰細(xì)胞之間形成細(xì)胞通道實(shí)現(xiàn)生物大分子的交流。如細(xì)胞間連絲，可以直接進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)的直接交流。這對多細(xì)胞生物的發(fā)育和形態(tài)檢查是非常重要的。3.間接聯(lián)系：真核細(xì)胞之間通訊的主要方式，主要方式是以配體和受體的結(jié)合起始信號的傳遞。細(xì)胞通訊的三種方式及其反應(yīng)概括地說：根據(jù)細(xì)胞通訊的特點(diǎn)可以分14生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件15生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件16生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件17生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件18生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件19生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件20生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件21

膜受體與細(xì)胞內(nèi)受體膜受體與細(xì)胞內(nèi)受體22三種類型的膜受體(細(xì)胞表面受體)

三種類型的膜受體(細(xì)胞表面受體)23離子通道關(guān)聯(lián)受體

離子通道關(guān)聯(lián)受體24G蛋白關(guān)聯(lián)受體

G蛋白關(guān)聯(lián)受體25有細(xì)胞內(nèi)催化結(jié)構(gòu)域的酶聯(lián)受體

有細(xì)胞內(nèi)催化結(jié)構(gòu)域的酶聯(lián)受體26細(xì)胞內(nèi)受體

細(xì)胞內(nèi)受體27

受體作用的特點(diǎn)A受體分子的立體構(gòu)型決定受體的特異性B配體具備高度親和力C受體被配體完全結(jié)合后呈現(xiàn)可飽和性D受體與配體的結(jié)合及解離在可逆的動態(tài)平衡中E調(diào)節(jié)性基于受體的磷酸化與非磷酸

受體作用的特點(diǎn)28生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件29生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件30生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件31生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件32根據(jù)信號分子的作用部位可以將其分為三大類：第一信使：細(xì)胞外的信號分子通過各自的特異受體作用于靶細(xì)胞。第二信使：指受體被激活后在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的、能介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性物質(zhì)。

第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)分子根據(jù)信號分子的作用部位可以將其分為三大類：第一信使：細(xì)胞外的33第二信使的3個(gè)特點(diǎn)：①受胞外信號作用后，發(fā)生迅速而短暫的增加或減少；②對胞外信號具有放大作用，以致微小的刺激就可以產(chǎn)生明顯的生物學(xué)效應(yīng)；③激活靶蛋白或酶，誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)的一組程序化反應(yīng)。第二信使的3個(gè)特點(diǎn)：34第三信使：負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)稱為第三信使。是一類與靶基因特異性序列相結(jié)合的核蛋白，可調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄水平。有以下特點(diǎn)；①受刺激后在數(shù)分鐘內(nèi)表達(dá)，是即刻早期基因產(chǎn)物；②轉(zhuǎn)錄是短暫的，不依賴于新（denovo)蛋白質(zhì)合成；③表達(dá)產(chǎn)物的半衰期短；④蛋白質(zhì)產(chǎn)物受Ser/Thr蛋白激酶（PKA）等磷酸化修飾；⑤成熟的蛋白質(zhì)一旦成熟就進(jìn)入核內(nèi)，很難在細(xì)胞質(zhì)中檢測到。第三信使：負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)稱為第三信35細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要途徑模式圖IP3:三磷酸肌醇；DG：二酰甘油；PKA：依賴cAMP的蛋白激酶；PKC：依賴Ca與磷脂的蛋白激酶；CaM.PK：依賴Ca.CaM.d蛋白激酶；CDPK：依賴Ca的蛋白激酶；MAPK：有絲分裂原蛋白激酶；JAK；另一種蛋白激酶；TF：轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要途徑模式圖IP3:三磷酸肌醇；DG：二酰甘油36這個(gè)大大簡化了的模式圖中，每種信號看來都是從上游到下游線性傳遞，彼此間似乎并無聯(lián)系。實(shí)際上細(xì)胞信號傳遞途徑是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。多數(shù)信號分子可激活不同的信號途徑，如溶血磷脂酸受體至少與3種不同的G蛋白和4條信號通路相連。幾個(gè)不同的信號途徑可激活同一蛋白激酶，不同蛋白激酶的靶蛋白以及不同轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的靶基因發(fā)生重疊的情況更是屢見不鮮。通過這些共同作用的效應(yīng)分子，不同的信號途徑交織整合成一個(gè)錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。圖中信號的線性傳遞只是為了便于初學(xué)者了解信息流動中的傳承關(guān)系而采用的權(quán)宜之法。這個(gè)大大簡化了的模式圖中，每種信號看來都是從上游到下37細(xì)胞信號傳導(dǎo)的一般過程1、啟動配體與受體結(jié)合，啟動膜內(nèi)側(cè)級聯(lián)反應(yīng)，將信號傳給第二信使分子。2、放大和整合多種信使分子通過不同通路激活一系列蛋白激酶傳遞信息，實(shí)現(xiàn)信號的放大與整合。3、效應(yīng)信號分子或轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核，與基因相互作用，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成或細(xì)胞分泌、運(yùn)動、形態(tài)變化和凋亡。4、終止通過負(fù)反饋途徑，活化抑制因子或滅活因子，終止信號的啟動作用。第二信使蛋白激酶酶蛋白DNAmRNA轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞生理功能的調(diào)節(jié)細(xì)胞信號傳導(dǎo)的一般過程第二信使蛋白激酶酶蛋白DNA轉(zhuǎn)錄因子細(xì)38圖7-2細(xì)胞信號傳導(dǎo)的主要分子途徑

圖7-2細(xì)胞信號傳導(dǎo)的主要分子途徑39

一.促使第二信使產(chǎn)生的G蛋白：

G蛋白是鳥苷酸結(jié)合蛋白（guanosinenucleotide-bindingprotein）的簡稱。G蛋白是一類能與膜受體偶聯(lián)而具有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的蛋白質(zhì)。G蛋白通過與GTP結(jié)合激活效應(yīng)器產(chǎn)生第二信使或與GDP結(jié)合而喪失激活效應(yīng)器的功能。，一.促使第二信使產(chǎn)生的G蛋白：40G蛋白

1971年，Rodbell發(fā)現(xiàn)胰高血糖素激活大鼠cAMP需要GTP存在，提出受體與效應(yīng)器之間應(yīng)存在一個(gè)轉(zhuǎn)換器。1977年，Ross和Gilman證實(shí)此轉(zhuǎn)換器為G蛋白。1980年，Gilman和他的同事純化了Gs蛋白。此后十多年，G蛋白及其偶聯(lián)受體以及其介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路迅速發(fā)展。Rodbell和Gilman獲得1994年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。（細(xì)胞表面受體）G蛋白1971年，Rodbell發(fā)現(xiàn)胰高血41

吉爾曼（AlfredG.Gilman）1941.7.1~

德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)系吉爾曼（AlfredG.Gilman）德克薩斯大學(xué)西42TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1994“fortheirdiscoveriesofG-proteinsandtheroleoftheseproteinsinsignaltransductionincells”德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)TheNobelPrizeinPhysiology43

發(fā)現(xiàn)G蛋白的意義：

通過G蛋白介導(dǎo)，將受體接受的信號傳遞給效應(yīng)物，產(chǎn)生第二信使，在細(xì)胞內(nèi)將信號放大。

它揭示了細(xì)胞外信號如何轉(zhuǎn)換為細(xì)胞內(nèi)信號的真正機(jī)制，從而開辟了細(xì)胞信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的新時(shí)代。發(fā)現(xiàn)G蛋白的意義：44生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件45

G蛋白由三個(gè)亞基組成,100kD左右：G：39~46kD，20多種，有GTP或GDP結(jié)合位點(diǎn)、GTP酶活性、ADP核糖基化位點(diǎn)、毒素修飾位點(diǎn)及受體和效應(yīng)器結(jié)合位點(diǎn)等。G：36kD，6種。G：7~8kD，10多種。可以有上千種組合。

在天然電泳中β與γ仍緊密結(jié)合在一起。

G蛋白由三個(gè)亞基組成,100kD左右：46

G蛋白有兩種構(gòu)象形式：活化型：G與GTP結(jié)合，與G分離。非活化型：G與GDP結(jié)合，與G結(jié)合成三聚體。

G蛋白有兩種構(gòu)象形式：47

G蛋白基本結(jié)構(gòu)位于細(xì)胞膜的胞漿側(cè)。G蛋白基本結(jié)構(gòu)48G蛋白介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模型

①當(dāng)異三聚體型G蛋白的α亞基與GDP結(jié)合，并構(gòu)成αβγ三聚體時(shí)呈無活性狀態(tài)。②當(dāng)配體與膜受體結(jié)合后，受體的構(gòu)象發(fā)生變化，與Gα相互作用，GDP從Gα脫落而與GTP結(jié)合，G蛋白被激活。③Gα與βγ亞基分離，分別與效應(yīng)蛋白（酶）發(fā)生作用。④Gα的GTPase將GTP水解為GDP，Gα重新與βγ亞基結(jié)合而失活。

G蛋白介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模型

①當(dāng)異三聚體型G蛋白的α亞基49

活化型非活化型在這個(gè)模型中，Gs穿梭于膜上兩個(gè)蛋白質(zhì)--受體與腺苷酸環(huán)化酶之間，起了一個(gè)信號傳遞者的作用，而Gs上結(jié)合GTP-GDP循環(huán)在激活-滅活環(huán)化酶中起了關(guān)鍵作用。活化型非活化型在這個(gè)模型中，Gs穿梭于膜上兩個(gè)蛋白質(zhì)--50G蛋白通過AC的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制1.信號分子結(jié)合改變受體構(gòu)象；2.受體與G蛋白結(jié)合并使其激活；3.GTP取代GDP，G游離；4.G結(jié)合并激活A(yù)C，產(chǎn)生cAMP；5.GTP水解，G與再結(jié)合。

G蛋白通過AC的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制51生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件52

2.G蛋白的種類2.G蛋白的種類53Gs型與Gi型G蛋白的作用

1.Gs型G蛋白：能夠激活腺苷酸環(huán)化酶的G蛋白稱為Gs,激活腺苷酸環(huán)化酶（AC），激活鈣通道，抑制鈉通道。2.Gi型G蛋白：對該酶有抑制作用的稱為Gi。

抑制AC，抑制鈣通道，活化鉀通道、PLC和PLA。

Gs可激活A(yù)C，而Gi可抑制AC，從而改變細(xì)胞中第二信使——cAMP的含量來傳遞信息

Gs型與Gi型G蛋白的作用54

Gt型G蛋白分布在視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞，與視紫紅質(zhì)結(jié)合，激活cGMP-PDE，傳遞光反應(yīng)沖動。Gt型G蛋白55

Gg、

Go及Gq型G蛋白Gg是味蕾組織中的一種G蛋白，與味覺的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。Go存在于腦組織中，能調(diào)節(jié)磷脂代謝，可能與肌醇磷酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。

Gq與磷脂代謝有關(guān)，其活性不受細(xì)胞毒素的修飾。Gg、Go及Gq型G蛋白56

G蛋白的βγ亞基活化的βγ亞基復(fù)合物也可直接激活胞內(nèi)靶分子，具有傳遞信號的功能。如心肌細(xì)胞中G蛋白偶聯(lián)受體在乙酰膽堿刺激下，活化的βγ亞基復(fù)合物能開啟質(zhì)膜上的K+通道，改變心肌細(xì)胞的膜電位。G蛋白的βγ亞基57G蛋白偶聯(lián)受體能激活心肌質(zhì)膜的K+離子通道α亞基中的GTP水解，導(dǎo)致α亞基與β、γ亞基重新結(jié)合，使G蛋白處于非活性狀態(tài)，使K+離子通道關(guān)閉。乙酰膽堿與心肌細(xì)胞的膜受體結(jié)合，使得G蛋白的α亞基與β、γ亞基分開;激活的β、γ亞基復(fù)合物同K+離子通道結(jié)合并將K+離子通道打開G蛋白偶聯(lián)受體能激活心肌質(zhì)膜的K+離子通道α亞基中的GTP583.G蛋白的效應(yīng)分子G蛋白的效應(yīng)物：離子通道、腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2等這些酶的活化將導(dǎo)致分散的信號分子如cAMP、cGMP、甘油二酯和三磷酸肌醇以及Ca2+的濃度改變，這些分子將觸發(fā)更多的特異反應(yīng)。G蛋白調(diào)節(jié)離子通道的開放，將導(dǎo)致膜電位的改變，從而改變離子環(huán)境，特別是Ca2+濃度的改變。3.G蛋白的效應(yīng)分子G蛋白的效應(yīng)物：59調(diào)節(jié)cGMP-磷酸二酯酶的活性

（RegulatingtheActivityofcGMP-PDE）

光照→視紫紅質(zhì)分解→Gt↑→cGMP-PDE↑→cGMP↓→鈉通道關(guān)閉。調(diào)節(jié)cGMP-磷酸二酯酶的活性

（Regulatingth60調(diào)節(jié)通道蛋白的功能

（RegulatingtheFunctionsofChannelProtein）

異三聚體型G蛋白可參與鈣通道、鈉通道及鉀通道功能的調(diào)節(jié)。如Gs可激活鈣通道，抑制鈉通道；Gi可抑制鈣通道，激活鉀通道。

調(diào)節(jié)通道蛋白的功能

（RegulatingtheFunc61

62G蛋白作用機(jī)制G蛋白作用機(jī)制63調(diào)節(jié)蛋白激酶的活性

（RegulatingActivityofProteinKinase）

單體型G蛋白可調(diào)節(jié)RNA或蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外或核內(nèi)外的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。小分子單體型G蛋白，如Ras等，主要與細(xì)胞生長、分化及凋亡調(diào)控等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)相關(guān)蛋白激酶構(gòu)成復(fù)合體，從而調(diào)節(jié)其酶活性。調(diào)節(jié)蛋白激酶的活性

（RegulatingActivity64生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件65

霍亂毒素（choleratoxin）實(shí)驗(yàn)霍亂毒素能催化ADP核糖基共價(jià)結(jié)合到Gs的亞基上，致使亞基喪失GTP酶的活性，使亞基處于持續(xù)活化狀態(tài)，腺苷酸環(huán)化酶永久性活化。導(dǎo)致霍亂病患者細(xì)胞內(nèi)Na+和水持續(xù)外流，產(chǎn)生嚴(yán)重腹瀉而脫水?；魜y毒素（choleratoxin）實(shí)驗(yàn)66

GsNAD+ADP-ribosylation

Nicotinamide22-kDsubunitofcholeratoxin腺苷腺苷GsNAD+ADP-ribosylationNico67

百日咳毒素（Pertussistoxin）作用百日咳毒素能催化Gi發(fā)生ADP核糖基化，致使亞基的GDP與GTP交換抑制，使亞基處于持續(xù)非活化狀態(tài)，因此不能抑制AC，使cAMP濃度升高。導(dǎo)致患兒陣發(fā)性痙攣性咳嗽，即百日咳(whoopingcough)。百日咳毒素（Pertussistoxin）作用684.G蛋白有三種輔助因子1.G蛋白信號調(diào)節(jié)子/GTP酶激活蛋白（GAP）(regulatorofG-proteinsignaling，RGS)2.鳥苷酸交換因子（GEF)3.鳥苷酸解離因子（GDI)4.G蛋白有三種輔助因子1.G蛋白信號調(diào)節(jié)子/GTP酶激活69G蛋白信號調(diào)節(jié)因子

（regulatorofG-proteinsignaling，RGS）

RGS能夠直接與激活的Gα亞基結(jié)合,顯著刺激Gα亞基上的GTP酶活性,加速GTP水解,從而滅活或終止G蛋白信號的一組分子大小各異的多功能蛋白質(zhì)家族.它們都共同擁有一個(gè)130個(gè)氨基酸的保守的RGS結(jié)構(gòu)域,其功能是結(jié)合激活的Gα亞基,負(fù)調(diào)節(jié)G蛋白信號.許多RGS蛋白還擁有非RGS結(jié)構(gòu)域,能夠結(jié)合其它信號蛋白,從而整合和調(diào)節(jié)G蛋白信號之間以及G蛋白和其它信號系統(tǒng)之間的關(guān)系.RGS能在Mg2＋的存在下，激活G蛋白的GTP酶，因此又叫GTP酶激活蛋白（GTPaseactivatingprotein，GAP）。G蛋白信號調(diào)節(jié)因子

（regulatorofG-pro70生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件71G蛋白受體有100多個(gè)基因，設(shè)計(jì)的信號分子很多大多是激素，還有一些化學(xué)引誘劑，如嗅覺，味覺，視覺等，很多藥物是通過這種信號傳遞通路，尋找不同的靶位點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。G蛋白受體的活化雖然是相似的機(jī)制，但會引發(fā)不同的反應(yīng)。主要是受體本身有很多異構(gòu)體，是引發(fā)信號傳導(dǎo)多樣性的一個(gè)條件，同時(shí)G蛋白的三個(gè)亞基也有很多異構(gòu)體，會排列組合多種不同的G蛋白，腺苷酸環(huán)化酶也有很多異構(gòu)體，這樣就可以接受不同的信號，產(chǎn)生不同的細(xì)胞反應(yīng)。G蛋白受體G蛋白受體有100多個(gè)基因，設(shè)計(jì)的信號分子很多大多是激素，還72生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件73受體、G蛋白、效應(yīng)蛋白和細(xì)胞效應(yīng)受體、G蛋白、效應(yīng)蛋白和細(xì)胞效應(yīng)74受體脫敏有5種情況1.受體-信號復(fù)合物——內(nèi)吞變?yōu)榘麅?nèi)體——由于酸性環(huán)境受體與信號解體。（受體沒收）2.受體-信號復(fù)合物進(jìn)入胞內(nèi)體后與溶酶體結(jié)合，酸性水解酶笑話受體和信號物質(zhì)（受體下調(diào)）3.受體被磷酸化，結(jié)合一個(gè)物質(zhì)后失活。4.受體蛋白結(jié)合一個(gè)信號傳遞過程中的產(chǎn)物被阻遏，失活。（副反饋抑制）5受體脫敏有5種情況1.受體-信號復(fù)合物——內(nèi)吞變?yōu)榘麅?nèi)體——75是指細(xì)胞外第一信使與其特異受體結(jié)合后，通過信息跨膜傳遞機(jī)制激活的受體，刺激膜內(nèi)特定的效應(yīng)酶或離子道，而在胞漿內(nèi)產(chǎn)生的信使物質(zhì)。這種胞內(nèi)信息分子起到將胞外信息傳導(dǎo)、放大、變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信息的作用。從分子學(xué)意義上講，細(xì)胞內(nèi)信息傳遞過程是以細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)磷酸化與脫磷酸化為基礎(chǔ)，依次引起構(gòu)型的變化和功能的改變，以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

第二信使是指細(xì)胞外第一信使與其特異受體結(jié)合后，通過信息跨76生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件77第二信使實(shí)際上是指生命信息跨膜傳遞體系。不同組織的不同細(xì)胞雖有很大差異，但總體可以分為三類：1.cAMP和cGMP信使體系2.DAG和IP3-Ca2+信使體系3.No-cGMP信使體系第二信使實(shí)際上是指生命信息跨膜傳遞體系。78sutherland發(fā)現(xiàn)第二信使而獲得1971諾貝爾獎(1)、cAMP發(fā)現(xiàn)第二信使獲得1971年的諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎sutherland發(fā)現(xiàn)第二信使而獲得1971諾貝爾獎(1)79細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號（第二信使）第二信使生成酶功能cAMPAC活化PKAcGMPGC活化PKGDAG/DGPLC活化PKCIP3PLC調(diào)節(jié)Ca2+釋放Ca2+調(diào)節(jié)CaM-PK等神經(jīng)酰胺神經(jīng)鞘氨酯酶調(diào)節(jié)磷酸酯酶等cADPRADP核糖環(huán)化酶調(diào)節(jié)Ca2+釋放NONOS調(diào)節(jié)GC（磷脂酶C）（合酶）鳥環(huán)酶細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號（第二信使）第二信使生成酶功能cAMPAC80生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件81生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件82利鈉肽

利鈉肽83腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)是膜整合蛋白，能夠?qū)TP轉(zhuǎn)變成cAMP，引起細(xì)胞的信號應(yīng)答。腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)84生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件85生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件86cAMP激活蛋白激酶AcAMP激活蛋白激酶A87生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件88cAMP-PKA通路調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄cAMP-PKA通路調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄89被cAMP激活的PKA,大多數(shù)在胞質(zhì)溶膠中激活一些細(xì)胞質(zhì)靶蛋白,少數(shù)被激活的PKA可以轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中磷酸化某些重要的核蛋白,其中多數(shù)是被稱為CREB(cAMPresponseelementbinding)的轉(zhuǎn)錄因子肝細(xì)胞對胰高血糖素和腎上腺素的應(yīng)答糖原磷酸化酶被cAMP激活的PKA,大多數(shù)在胞質(zhì)溶膠中激活一些細(xì)胞質(zhì)靶蛋90處于信息傳遞鏈中段的蛋白質(zhì)磷酸化，除了對酶蛋白質(zhì)及生理代謝起直接調(diào)節(jié)外，還往往通過使轉(zhuǎn)錄因子磷酸化調(diào)節(jié)核內(nèi)的基因表達(dá)，由基因表達(dá)產(chǎn)物間接產(chǎn)生的影響更深刻，更具有主要的影響。處于信息傳遞鏈中段的蛋白質(zhì)磷酸化，除了對酶蛋白91生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件92cAMP信號的終止：

cAMP磷酸二酯酶(PDE)cAMP信號的終止：

cAMP磷酸二酯酶(PDE)93cAMP信號傳遞模型cAMP信號傳遞模型94生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件95生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件96cGMPcGMP97兩種鳥苷酸環(huán)化酶：mGC、sGC兩種鳥苷酸環(huán)化酶：mGC、sGC98鳥苷酸環(huán)化酶GC及其配體鳥苷酸環(huán)化酶GC及其配體99cGMP作用的的靶分子cGMP作用的的靶分子100生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件101生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件102生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件103生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件104生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件105生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件106PLC也是一個(gè)大家族PLC也是一個(gè)大家族107查PI-3D的查PI-3D的108DAG與IP3：磷脂酰肌醇信號通路DAG與IP3：磷脂酰肌醇信號通路109磷脂酶C-β催化PIP2水解生成DAG和IP3磷脂酶C-β催化PIP2水解生成DAG和IP3110蛋白激酶C的激活過程及將要引起的應(yīng)答蛋白激酶C的激活過程及將要引起的應(yīng)答111蛋白激酶C激活特定基因的兩種途徑蛋白激酶C激活特定基因的兩種途徑112生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件113生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件114生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件115生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件116生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件117生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件118生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件119生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件120生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件121鈣調(diào)素的理化性質(zhì)

CaM是148個(gè)氨基酸組成的單鏈耐熱、酸性小分子可溶性球蛋白，分子量在16670D，

95℃加熱3min不致變性，pI=3.9~4.2。

Ca2+信號的生理功能（a）（b）鈣調(diào)素的鏈由4個(gè)域區(qū)（Ⅰ~Ⅳ）組成，每個(gè)域區(qū)結(jié)合1個(gè)Ca2+。每個(gè)結(jié)合位置由包含天冬氨酸和谷氨酸側(cè)鏈的環(huán)組成，側(cè)鏈與Ca2+形成離子鍵。蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸和天冬酰胺側(cè)鏈上的氧原子也參與和Ca2+的結(jié)合（引自張槐耀）當(dāng)Ca2+與鈣調(diào)素結(jié)合后，鈣調(diào)素進(jìn)行構(gòu)象改變，使之與其他蛋白結(jié)合，調(diào)節(jié)酶的活性。鈣調(diào)素的理化性質(zhì)Ca2+信號的生理功能（a）（b）鈣調(diào)素的鏈122

123

對CaM部分酶解研究表明，C-端兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)對[Ca2+]的親和力很高，N-端的兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)對[Ca2+]的親和力較低，而只要結(jié)合兩個(gè)[Ca2+]即可產(chǎn)生80%的構(gòu)象改變。對CaM部分酶解研究表明，C-端兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)對124質(zhì)膜Ca2+-ATPase分子量約138kDa，有10個(gè)跨膜區(qū)，活性位點(diǎn)在第4~5跨膜區(qū)之間的胞質(zhì)區(qū)段；C-端有CaM結(jié)合位點(diǎn)和磷酸化位點(diǎn)。非活化狀態(tài)下C-端將活性部位遮蔽。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高時(shí)，即可與CaM結(jié)合，然后與Ca2+泵C-端結(jié)合，露出活性部位將Ca2+排出細(xì)胞。PKC、PKA等可通過使C-端磷酸化從活性部位移開，使Ca2+-ATPase活化。質(zhì)膜Ca2+-ATPase分子量約138kD125(2)鈣離子：細(xì)胞中鈣濃度的調(diào)節(jié)(2)鈣離子：126鈣-鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)復(fù)合體的分子結(jié)構(gòu)及對酶的調(diào)節(jié)鈣-鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)復(fù)合體的分子結(jié)構(gòu)127CaM-蛋白激酶II的激活CaM-蛋白激酶II的激活128鈣信號的消除鈣信號的消除129生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件130生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件131生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件132生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件133生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件134生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件135生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件136生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件137生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件138生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件139生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件140細(xì)胞內(nèi)信號的傳遞必須有一系列蛋白組成一條鏈，即信號傳遞是通過蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用而實(shí)現(xiàn)的。其中包括信號有選擇性的與受體的識別——專為胞內(nèi)信號（第二信使）——信號放大（蛋白質(zhì)之間的磷酸化）——作用中斷的效應(yīng)蛋白（可以是酶、基因或骨架蛋白質(zhì)等）——信號終止（脫敏,如信號的適應(yīng)過程。長期接受大量信號的轟擊，就不會有反應(yīng)了。如白光到黑暗）細(xì)胞內(nèi)信號的傳遞必須有一系列蛋白組成一條鏈，即信號傳遞是通過141蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用是靠一些模序結(jié)合域?qū)崿F(xiàn)的，如有些蛋白質(zhì)具有SHdoman就結(jié)合在另一個(gè)具有SHdoman的蛋白質(zhì)上。蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用是靠一些模序結(jié)合域?qū)崿F(xiàn)的，如有些142生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件143支架蛋白(Scaffoldprotein)

其主要功能是將其他蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，促進(jìn)它們相互作用。

?將細(xì)胞信號通路中的各種信號分子結(jié)合在一起，形成復(fù)合物?

起生理性隔室化的效應(yīng),從而防止該通路與其他通路發(fā)生交聯(lián)?含有許多蛋白結(jié)合域支架蛋白(Scaffoldprotein)144蛋白激酶之間相互調(diào)節(jié)過程中，如何選擇特異性底物是保證其功能的基礎(chǔ)。支架蛋白與激酶形成的復(fù)合物是決定信號轉(zhuǎn)導(dǎo)特異性的關(guān)鍵。蛋白激酶之間相互調(diào)節(jié)過程中，如何選擇特異性底物是保證其功能的145生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件146生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件147生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件148生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件149生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件150生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件151生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件152生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件153生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件154生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件155生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件156生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件157生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件158生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件159生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件160生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件161生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件162生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件163生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件164生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件165生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件166生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件167生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件168生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件169生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件170生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件171生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件172生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件173生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件174生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件175生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件176生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件177生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件178生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件179生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件180生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件181生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件182生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件183生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件184生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件185生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件186生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件187生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件188生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件189生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件190生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件191生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件192生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件193生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件194生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件195生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件196生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件197生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件198生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件199G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR)G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR)200生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件201生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件202生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件203生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件204生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件205生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件206生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件207生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件208生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件209生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件210生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件211生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件212生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件213生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件214生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件215生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件216生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件217生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件218生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件219生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件220生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件221生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件222生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件223生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件224生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件225生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件226生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件227生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件228生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件229生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件230生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件231生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件232生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件233生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件234生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件235生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件236生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件237生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件238生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件239細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)CellularSignalTransduction細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)CellularSignalTransduc240生命與非生命物質(zhì)最顯著的區(qū)別在于生命是一個(gè)完整的自然的信息處理系統(tǒng)。一方面生物信息系統(tǒng)的存在使有機(jī)體得以適應(yīng)其內(nèi)外部環(huán)境的變化，維持個(gè)體的生存；另一方面信息物質(zhì)如核酸和蛋白質(zhì)信息在不同世代間傳遞維持了種族的延續(xù)。生命現(xiàn)象是信息在同一或不同時(shí)空傳遞的現(xiàn)象，生命的進(jìn)化實(shí)質(zhì)上就是信息系統(tǒng)的進(jìn)化。生命與非生命物質(zhì)最顯著的區(qū)別在于生命是一個(gè)完整的自然的信息處241

單細(xì)胞生物通過反饋調(diào)節(jié)，適應(yīng)環(huán)境的變化。多細(xì)胞生物則是由各種細(xì)胞組成的細(xì)胞社會，除了反饋調(diào)節(jié)外，更有賴于細(xì)胞間的通訊與信號傳導(dǎo)，以協(xié)調(diào)不同細(xì)胞的行為，如：①調(diào)節(jié)代謝:通過對代謝相關(guān)酶活性的調(diào)節(jié)，控制細(xì)胞的物質(zhì)和能量代謝；②實(shí)現(xiàn)細(xì)胞功能：如肌肉的收縮和舒張，腺體分泌物的釋放；③調(diào)節(jié)細(xì)胞周期：使DNA復(fù)制相關(guān)的基因表達(dá)，細(xì)胞進(jìn)入分裂和增殖階段；④控制細(xì)胞分化：使基因有選擇性地表達(dá)，細(xì)胞不可逆地分化為有特定功能的成熟細(xì)胞；⑤影響細(xì)胞的存活。

242信號傳導(dǎo)系統(tǒng)的特異性信號傳導(dǎo)系統(tǒng)的特異性243細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。244細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。生命現(xiàn)象的重大活動，包括基因表達(dá)、分化、生長發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡和免疫等都與信號傳導(dǎo)有關(guān)。細(xì)胞信號傳導(dǎo)影響細(xì)胞各方面的功能：影響酶活性——代謝過程。影響細(xì)胞骨架的裝配——細(xì)胞運(yùn)動、細(xì)胞形態(tài)及物質(zhì)運(yùn)輸改變離子通道——改變膜電位影響DNA合成起始(限速步驟）影響基因表達(dá)——激活/阻遏生存依賴精細(xì)調(diào)控的細(xì)胞間、細(xì)胞內(nèi)分子通訊網(wǎng)絡(luò):內(nèi)環(huán)境的恒穩(wěn)態(tài)。細(xì)胞信號傳導(dǎo)是指特定的化學(xué)信號在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過程。245研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)相關(guān)物質(zhì)獲得了很多諾貝爾獎研究細(xì)胞信號傳導(dǎo)相關(guān)物質(zhì)獲得了很多諾貝爾獎246生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件247生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件248細(xì)胞信號傳導(dǎo)的基本路線細(xì)胞信號傳導(dǎo)的基本路線249生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件250生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件251高等生物所處的環(huán)境無時(shí)無刻不在變化，機(jī)體功能上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一要求有一個(gè)完善的，在細(xì)胞間反映和進(jìn)行相互的機(jī)制，稱為細(xì)胞通訊。在通訊過程中，細(xì)胞作為一個(gè)生命的獨(dú)立單位和一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)，如何識別環(huán)境中的各種信號，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)各種分子功能上的變化，從而改變細(xì)胞內(nèi)的各種代謝，影響細(xì)胞的生長，甚至誘導(dǎo)細(xì)胞的死亡，都是細(xì)胞信號傳導(dǎo)研究的內(nèi)容。高等生物所處的環(huán)境無時(shí)無刻不在變化，機(jī)體功能252細(xì)胞通訊的三種方式及其反應(yīng)概括地說：根據(jù)細(xì)胞通訊的特點(diǎn)可以分為三類：1.直接接觸：細(xì)胞與細(xì)胞之間通過質(zhì)膜表面直接的粘合和附著實(shí)現(xiàn)信息的交流。2.直接聯(lián)系:相鄰細(xì)胞之間形成細(xì)胞通道實(shí)現(xiàn)生物大分子的交流。如細(xì)胞間連絲，可以直接進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)的直接交流。這對多細(xì)胞生物的發(fā)育和形態(tài)檢查是非常重要的。3.間接聯(lián)系：真核細(xì)胞之間通訊的主要方式，主要方式是以配體和受體的結(jié)合起始信號的傳遞。細(xì)胞通訊的三種方式及其反應(yīng)概括地說：根據(jù)細(xì)胞通訊的特點(diǎn)可以分253生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件254生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件255生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件256生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件257生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件258生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件259生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件260

膜受體與細(xì)胞內(nèi)受體膜受體與細(xì)胞內(nèi)受體261三種類型的膜受體(細(xì)胞表面受體)

三種類型的膜受體(細(xì)胞表面受體)262離子通道關(guān)聯(lián)受體

離子通道關(guān)聯(lián)受體263G蛋白關(guān)聯(lián)受體

G蛋白關(guān)聯(lián)受體264有細(xì)胞內(nèi)催化結(jié)構(gòu)域的酶聯(lián)受體

有細(xì)胞內(nèi)催化結(jié)構(gòu)域的酶聯(lián)受體265細(xì)胞內(nèi)受體

細(xì)胞內(nèi)受體266

受體作用的特點(diǎn)A受體分子的立體構(gòu)型決定受體的特異性B配體具備高度親和力C受體被配體完全結(jié)合后呈現(xiàn)可飽和性D受體與配體的結(jié)合及解離在可逆的動態(tài)平衡中E調(diào)節(jié)性基于受體的磷酸化與非磷酸

受體作用的特點(diǎn)267生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件268生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件269生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件270生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件271根據(jù)信號分子的作用部位可以將其分為三大類：第一信使：細(xì)胞外的信號分子通過各自的特異受體作用于靶細(xì)胞。第二信使：指受體被激活后在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的、能介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性物質(zhì)。

第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)分子根據(jù)信號分子的作用部位可以將其分為三大類：第一信使：細(xì)胞外的272第二信使的3個(gè)特點(diǎn)：①受胞外信號作用后，發(fā)生迅速而短暫的增加或減少；②對胞外信號具有放大作用，以致微小的刺激就可以產(chǎn)生明顯的生物學(xué)效應(yīng)；③激活靶蛋白或酶，誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)的一組程序化反應(yīng)。第二信使的3個(gè)特點(diǎn)：273第三信使：負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)稱為第三信使。是一類與靶基因特異性序列相結(jié)合的核蛋白，可調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄水平。有以下特點(diǎn)；①受刺激后在數(shù)分鐘內(nèi)表達(dá)，是即刻早期基因產(chǎn)物；②轉(zhuǎn)錄是短暫的，不依賴于新（denovo)蛋白質(zhì)合成；③表達(dá)產(chǎn)物的半衰期短；④蛋白質(zhì)產(chǎn)物受Ser/Thr蛋白激酶（PKA）等磷酸化修飾；⑤成熟的蛋白質(zhì)一旦成熟就進(jìn)入核內(nèi)，很難在細(xì)胞質(zhì)中檢測到。第三信使：負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)稱為第三信274細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要途徑模式圖IP3:三磷酸肌醇；DG：二酰甘油；PKA：依賴cAMP的蛋白激酶；PKC：依賴Ca與磷脂的蛋白激酶；CaM.PK：依賴Ca.CaM.d蛋白激酶；CDPK：依賴Ca的蛋白激酶；MAPK：有絲分裂原蛋白激酶；JAK；另一種蛋白激酶；TF：轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要途徑模式圖IP3:三磷酸肌醇；DG：二酰甘油275這個(gè)大大簡化了的模式圖中，每種信號看來都是從上游到下游線性傳遞，彼此間似乎并無聯(lián)系。實(shí)際上細(xì)胞信號傳遞途徑是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。多數(shù)信號分子可激活不同的信號途徑，如溶血磷脂酸受體至少與3種不同的G蛋白和4條信號通路相連。幾個(gè)不同的信號途徑可激活同一蛋白激酶，不同蛋白激酶的靶蛋白以及不同轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的靶基因發(fā)生重疊的情況更是屢見不鮮。通過這些共同作用的效應(yīng)分子，不同的信號途徑交織整合成一個(gè)錯綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。圖中信號的線性傳遞只是為了便于初學(xué)者了解信息流動中的傳承關(guān)系而采用的權(quán)宜之法。這個(gè)大大簡化了的模式圖中，每種信號看來都是從上游到下276細(xì)胞信號傳導(dǎo)的一般過程1、啟動配體與受體結(jié)合，啟動膜內(nèi)側(cè)級聯(lián)反應(yīng)，將信號傳給第二信使分子。2、放大和整合多種信使分子通過不同通路激活一系列蛋白激酶傳遞信息，實(shí)現(xiàn)信號的放大與整合。3、效應(yīng)信號分子或轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核，與基因相互作用，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成或細(xì)胞分泌、運(yùn)動、形態(tài)變化和凋亡。4、終止通過負(fù)反饋途徑，活化抑制因子或滅活因子，終止信號的啟動作用。第二信使蛋白激酶酶蛋白DNAmRNA轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞生理功能的調(diào)節(jié)細(xì)胞信號傳導(dǎo)的一般過程第二信使蛋白激酶酶蛋白DNA轉(zhuǎn)錄因子細(xì)277圖7-2細(xì)胞信號傳導(dǎo)的主要分子途徑

圖7-2細(xì)胞信號傳導(dǎo)的主要分子途徑278

一.促使第二信使產(chǎn)生的G蛋白：

G蛋白是鳥苷酸結(jié)合蛋白（guanosinenucleotide-bindingprotein）的簡稱。G蛋白是一類能與膜受體偶聯(lián)而具有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的蛋白質(zhì)。G蛋白通過與GTP結(jié)合激活效應(yīng)器產(chǎn)生第二信使或與GDP結(jié)合而喪失激活效應(yīng)器的功能。，一.促使第二信使產(chǎn)生的G蛋白：279G蛋白

1971年，Rodbell發(fā)現(xiàn)胰高血糖素激活大鼠cAMP需要GTP存在，提出受體與效應(yīng)器之間應(yīng)存在一個(gè)轉(zhuǎn)換器。1977年，Ross和Gilman證實(shí)此轉(zhuǎn)換器為G蛋白。1980年，Gilman和他的同事純化了Gs蛋白。此后十多年，G蛋白及其偶聯(lián)受體以及其介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路迅速發(fā)展。Rodbell和Gilman獲得1994年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。（細(xì)胞表面受體）G蛋白1971年，Rodbell發(fā)現(xiàn)胰高血280

吉爾曼（AlfredG.Gilman）1941.7.1~

德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)系吉爾曼（AlfredG.Gilman）德克薩斯大學(xué)西281TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1994“fortheirdiscoveriesofG-proteinsandtheroleoftheseproteinsinsignaltransductionincells”德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)TheNobelPrizeinPhysiology282

發(fā)現(xiàn)G蛋白的意義：

通過G蛋白介導(dǎo)，將受體接受的信號傳遞給效應(yīng)物，產(chǎn)生第二信使，在細(xì)胞內(nèi)將信號放大。

它揭示了細(xì)胞外信號如何轉(zhuǎn)換為細(xì)胞內(nèi)信號的真正機(jī)制，從而開辟了細(xì)胞信號跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的新時(shí)代。發(fā)現(xiàn)G蛋白的意義：283生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件284

G蛋白由三個(gè)亞基組成,100kD左右：G：39~46kD，20多種，有GTP或GDP結(jié)合位點(diǎn)、GTP酶活性、ADP核糖基化位點(diǎn)、毒素修飾位點(diǎn)及受體和效應(yīng)器結(jié)合位點(diǎn)等。G：36kD，6種。G：7~8kD，10多種?？梢杂猩锨ХN組合。

在天然電泳中β與γ仍緊密結(jié)合在一起。

G蛋白由三個(gè)亞基組成,100kD左右：285

G蛋白有兩種構(gòu)象形式：活化型：G與GTP結(jié)合，與G分離。非活化型：G與GDP結(jié)合，與G結(jié)合成三聚體。

G蛋白有兩種構(gòu)象形式：286

G蛋白基本結(jié)構(gòu)位于細(xì)胞膜的胞漿側(cè)。G蛋白基本結(jié)構(gòu)287G蛋白介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模型

①當(dāng)異三聚體型G蛋白的α亞基與GDP結(jié)合，并構(gòu)成αβγ三聚體時(shí)呈無活性狀態(tài)。②當(dāng)配體與膜受體結(jié)合后，受體的構(gòu)象發(fā)生變化，與Gα相互作用，GDP從Gα脫落而與GTP結(jié)合，G蛋白被激活。③Gα與βγ亞基分離，分別與效應(yīng)蛋白（酶）發(fā)生作用。④Gα的GTPase將GTP水解為GDP，Gα重新與βγ亞基結(jié)合而失活。

G蛋白介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模型

①當(dāng)異三聚體型G蛋白的α亞基288

活化型非活化型在這個(gè)模型中，Gs穿梭于膜上兩個(gè)蛋白質(zhì)--受體與腺苷酸環(huán)化酶之間，起了一個(gè)信號傳遞者的作用，而Gs上結(jié)合GTP-GDP循環(huán)在激活-滅活環(huán)化酶中起了關(guān)鍵作用?；罨头腔罨驮谶@個(gè)模型中，Gs穿梭于膜上兩個(gè)蛋白質(zhì)--289G蛋白通過AC的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制1.信號分子結(jié)合改變受體構(gòu)象；2.受體與G蛋白結(jié)合并使其激活；3.GTP取代GDP，G游離；4.G結(jié)合并激活A(yù)C，產(chǎn)生cAMP；5.GTP水解，G與再結(jié)合。

G蛋白通過AC的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制290生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件291

2.G蛋白的種類2.G蛋白的種類292Gs型與Gi型G蛋白的作用

1.Gs型G蛋白：能夠激活腺苷酸環(huán)化酶的G蛋白稱為Gs,激活腺苷酸環(huán)化酶（AC），激活鈣通道，抑制鈉通道。2.Gi型G蛋白：對該酶有抑制作用的稱為Gi。

抑制AC，抑制鈣通道，活化鉀通道、PLC和PLA。

Gs可激活A(yù)C，而Gi可抑制AC，從而改變細(xì)胞中第二信使——cAMP的含量來傳遞信息

Gs型與Gi型G蛋白的作用293

Gt型G蛋白分布在視網(wǎng)膜的感光細(xì)胞，與視紫紅質(zhì)結(jié)合，激活cGMP-PDE，傳遞光反應(yīng)沖動。Gt型G蛋白294

Gg、

Go及Gq型G蛋白Gg是味蕾組織中的一種G蛋白，與味覺的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。Go存在于腦組織中，能調(diào)節(jié)磷脂代謝，可能與肌醇磷酸信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。

Gq與磷脂代謝有關(guān)，其活性不受細(xì)胞毒素的修飾。Gg、Go及Gq型G蛋白295

G蛋白的βγ亞基活化的βγ亞基復(fù)合物也可直接激活胞內(nèi)靶分子，具有傳遞信號的功能。如心肌細(xì)胞中G蛋白偶聯(lián)受體在乙酰膽堿刺激下，活化的βγ亞基復(fù)合物能開啟質(zhì)膜上的K+通道，改變心肌細(xì)胞的膜電位。G蛋白的βγ亞基296G蛋白偶聯(lián)受體能激活心肌質(zhì)膜的K+離子通道α亞基中的GTP水解，導(dǎo)致α亞基與β、γ亞基重新結(jié)合，使G蛋白處于非活性狀態(tài)，使K+離子通道關(guān)閉。乙酰膽堿與心肌細(xì)胞的膜受體結(jié)合，使得G蛋白的α亞基與β、γ亞基分開;激活的β、γ亞基復(fù)合物同K+離子通道結(jié)合并將K+離子通道打開G蛋白偶聯(lián)受體能激活心肌質(zhì)膜的K+離子通道α亞基中的GTP2973.G蛋白的效應(yīng)分子G蛋白的效應(yīng)物：離子通道、腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2等這些酶的活化將導(dǎo)致分散的信號分子如cAMP、cGMP、甘油二酯和三磷酸肌醇以及Ca2+的濃度改變，這些分子將觸發(fā)更多的特異反應(yīng)。G蛋白調(diào)節(jié)離子通道的開放，將導(dǎo)致膜電位的改變，從而改變離子環(huán)境，特別是Ca2+濃度的改變。3.G蛋白的效應(yīng)分子G蛋白的效應(yīng)物：298調(diào)節(jié)cGMP-磷酸二酯酶的活性

（RegulatingtheActivityofcGMP-PDE）

光照→視紫紅質(zhì)分解→Gt↑→cGMP-PDE↑→cGMP↓→鈉通道關(guān)閉。調(diào)節(jié)cGMP-磷酸二酯酶的活性

（Regulatingth299調(diào)節(jié)通道蛋白的功能

（RegulatingtheFunctionsofChannelProtein）

異三聚體型G蛋白可參與鈣通道、鈉通道及鉀通道功能的調(diào)節(jié)。如Gs可激活鈣通道，抑制鈉通道；Gi可抑制鈣通道，激活鉀通道。

調(diào)節(jié)通道蛋白的功能

（RegulatingtheFunc300

301G蛋白作用機(jī)制G蛋白作用機(jī)制302調(diào)節(jié)蛋白激酶的活性

（RegulatingActivityofProteinKinase）

單體型G蛋白可調(diào)節(jié)RNA或蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)外或核內(nèi)外的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。小分子單體型G蛋白，如Ras等，主要與細(xì)胞生長、分化及凋亡調(diào)控等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)相關(guān)蛋白激酶構(gòu)成復(fù)合體，從而調(diào)節(jié)其酶活性。調(diào)節(jié)蛋白激酶的活性

（RegulatingActivity303生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件304

霍亂毒素（choleratoxin）實(shí)驗(yàn)霍亂毒素能催化ADP核糖基共價(jià)結(jié)合到Gs的亞基上，致使亞基喪失GTP酶的活性，使亞基處于持續(xù)活化狀態(tài)，腺苷酸環(huán)化酶永久性活化。導(dǎo)致霍亂病患者細(xì)胞內(nèi)Na+和水持續(xù)外流，產(chǎn)生嚴(yán)重腹瀉而脫水?；魜y毒素（choleratoxin）實(shí)驗(yàn)305

GsNAD+ADP-ribosylation

Nicotinamide22-kDsubunitofcholeratoxin腺苷腺苷GsNAD+ADP-ribosylationNico306

百日咳毒素（Pertussistoxin）作用百日咳毒素能催化Gi發(fā)生ADP核糖基化，致使亞基的GDP與GTP交換抑制，使亞基處于持續(xù)非活化狀態(tài)，因此不能抑制AC，使cAMP濃度升高。導(dǎo)致患兒陣發(fā)性痙攣性咳嗽，即百日咳(whoopingcough)。百日咳毒素（Pertussistoxin）作用3074.G蛋白有三種輔助因子1.G蛋白信號調(diào)節(jié)子/GTP酶激活蛋白（GAP）(regulatorofG-proteinsignaling，RGS)2.鳥苷酸交換因子（GEF)3.鳥苷酸解離因子（GDI)4.G蛋白有三種輔助因子1.G蛋白信號調(diào)節(jié)子/GTP酶激活308G蛋白信號調(diào)節(jié)因子

（regulatorofG-proteinsignaling，RGS）

RGS能夠直接與激活的Gα亞基結(jié)合,顯著刺激Gα亞基上的GTP酶活性,加速GTP水解,從而滅活或終止G蛋白信號的一組分子大小各異的多功能蛋白質(zhì)家族.它們都共同擁有一個(gè)130個(gè)氨基酸的保守的RGS結(jié)構(gòu)域,其功能是結(jié)合激活的Gα亞基,負(fù)調(diào)節(jié)G蛋白信號.許多RGS蛋白還擁有非RGS結(jié)構(gòu)域,能夠結(jié)合其它信號蛋白,從而整合和調(diào)節(jié)G蛋白信號之間以及G蛋白和其它信號系統(tǒng)之間的關(guān)系.RGS能在Mg2＋的存在下，激活G蛋白的GTP酶，因此又叫GTP酶激活蛋白（GTPaseactivatingprotein，GAP）。G蛋白信號調(diào)節(jié)因子

（regulatorofG-pro309生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件310G蛋白受體有100多個(gè)基因，設(shè)計(jì)的信號分子很多大多是激素，還有一些化學(xué)引誘劑，如嗅覺，味覺，視覺等，很多藥物是通過這種信號傳遞通路，尋找不同的靶位點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。G蛋白受體的活化雖然是相似的機(jī)制，但會引發(fā)不同的反應(yīng)。主要是受體本身有很多異構(gòu)體，是引發(fā)信號傳導(dǎo)多樣性的一個(gè)條件，同時(shí)G蛋白的三個(gè)亞基也有很多異構(gòu)體，會排列組合多種不同的G蛋白，腺苷酸環(huán)化酶也有很多異構(gòu)體，這樣就可以接受不同的信號，產(chǎn)生不同的細(xì)胞反應(yīng)。G蛋白受體G蛋白受體有100多個(gè)基因，設(shè)計(jì)的信號分子很多大多是激素，還311生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件312受體、G蛋白、效應(yīng)蛋白和細(xì)胞效應(yīng)受體、G蛋白、效應(yīng)蛋白和細(xì)胞效應(yīng)313受體脫敏有5種情況1.受體-信號復(fù)合物——內(nèi)吞變?yōu)榘麅?nèi)體——由于酸性環(huán)境受體與信號解體。（受體沒收）2.受體-信號復(fù)合物進(jìn)入胞內(nèi)體后與溶酶體結(jié)合，酸性水解酶笑話受體和信號物質(zhì)（受體下調(diào)）3.受體被磷酸化，結(jié)合一個(gè)物質(zhì)后失活。4.受體蛋白結(jié)合一個(gè)信號傳遞過程中的產(chǎn)物被阻遏，失活。（副反饋抑制）5受體脫敏有5種情況1.受體-信號復(fù)合物——內(nèi)吞變?yōu)榘麅?nèi)體——314是指細(xì)胞外第一信使與其特異受體結(jié)合后，通過信息跨膜傳遞機(jī)制激活的受體，刺激膜內(nèi)特定的效應(yīng)酶或離子道，而在胞漿內(nèi)產(chǎn)生的信使物質(zhì)。這種胞內(nèi)信息分子起到將胞外信息傳導(dǎo)、放大、變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信息的作用。從分子學(xué)意義上講，細(xì)胞內(nèi)信息傳遞過程是以細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)磷酸化與脫磷酸化為基礎(chǔ)，依次引起構(gòu)型的變化和功能的改變，以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

第二信使是指細(xì)胞外第一信使與其特異受體結(jié)合后，通過信息跨315生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件316第二信使實(shí)際上是指生命信息跨膜傳遞體系。不同組織的不同細(xì)胞雖有很大差異，但總體可以分為三類：1.cAMP和cGMP信使體系2.DAG和IP3-Ca2+信使體系3.No-cGMP信使體系第二信使實(shí)際上是指生命信息跨膜傳遞體系。317sutherland發(fā)現(xiàn)第二信使而獲得1971諾貝爾獎(1)、cAMP發(fā)現(xiàn)第二信使獲得1971年的諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎sutherland發(fā)現(xiàn)第二信使而獲得1971諾貝爾獎(1)318細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號（第二信使）第二信使生成酶功能cAMPAC活化PKAcGMPGC活化PKGDAG/DGPLC活化PKCIP3PLC調(diào)節(jié)Ca2+釋放Ca2+調(diào)節(jié)CaM-PK等神經(jīng)酰胺神經(jīng)鞘氨酯酶調(diào)節(jié)磷酸酯酶等cADPRADP核糖環(huán)化酶調(diào)節(jié)Ca2+釋放NONOS調(diào)節(jié)GC（磷脂酶C）（合酶）鳥環(huán)酶細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號（第二信使）第二信使生成酶功能cAMPAC319生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件320生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件321利鈉肽

利鈉肽322腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)是膜整合蛋白，能夠?qū)TP轉(zhuǎn)變成cAMP，引起細(xì)胞的信號應(yīng)答。腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)323生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件324生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件325cAMP激活蛋白激酶AcAMP激活蛋白激酶A326生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件327cAMP-PKA通路調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄cAMP-PKA通路調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄328被cAMP激活的PKA,大多數(shù)在胞質(zhì)溶膠中激活一些細(xì)胞質(zhì)靶蛋白,少數(shù)被激活的PKA可以轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中磷酸化某些重要的核蛋白,其中多數(shù)是被稱為CREB(cAMPresponseelementbinding)的轉(zhuǎn)錄因子肝細(xì)胞對胰高血糖素和腎上腺素的應(yīng)答糖原磷酸化酶被cAMP激活的PKA,大多數(shù)在胞質(zhì)溶膠中激活一些細(xì)胞質(zhì)靶蛋329處于信息傳遞鏈中段的蛋白質(zhì)磷酸化，除了對酶蛋白質(zhì)及生理代謝起直接調(diào)節(jié)外，還往往通過使轉(zhuǎn)錄因子磷酸化調(diào)節(jié)核內(nèi)的基因表達(dá)，由基因表達(dá)產(chǎn)物間接產(chǎn)生的影響更深刻，更具有主要的影響。處于信息傳遞鏈中段的蛋白質(zhì)磷酸化，除了對酶蛋白330生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件331cAMP信號的終止：

cAMP磷酸二酯酶(PDE)cAMP信號的終止：

cAMP磷酸二酯酶(PDE)332cAMP信號傳遞模型cAMP信號傳遞模型333生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件334生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件335cGMPcGMP336兩種鳥苷酸環(huán)化酶：mGC、sGC兩種鳥苷酸環(huán)化酶：mGC、sGC337鳥苷酸環(huán)化酶GC及其配體鳥苷酸環(huán)化酶GC及其配體338cGMP作用的的靶分子cGMP作用的的靶分子339生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件340生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件341生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件342生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件343生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件344生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件345PLC也是一個(gè)大家族PLC也是一個(gè)大家族346查PI-3D的查PI-3D的347DAG與IP3：磷脂酰肌醇信號通路DAG與IP3：磷脂酰肌醇信號通路348磷脂酶C-β催化PIP2水解生成DAG和IP3磷脂酶C-β催化PIP2水解生成DAG和IP3349蛋白激酶C的激活過程及將要引起的應(yīng)答蛋白激酶C的激活過程及將要引起的應(yīng)答350蛋白激酶C激活特定基因的兩種途徑蛋白激酶C激活特定基因的兩種途徑351生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件352生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件353生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件354生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件355生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件356生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件357生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件358生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件359生化細(xì)胞信號傳導(dǎo)課件360鈣調(diào)素的理化性質(zhì)

CaM是148個(gè)氨基酸組成的單鏈耐熱、酸性小分子可溶性球蛋白，分子量在16670D，

95℃加熱3min不致變性，pI=3.9~4.2。

Ca2+信號的生理功能（a）（b）鈣調(diào)素的鏈由4個(gè)域區(qū)（Ⅰ~Ⅳ）組成，每個(gè)域區(qū)結(jié)合1個(gè)Ca2+。每個(gè)結(jié)合位置由包含天冬氨酸和谷氨酸側(cè)鏈的環(huán)組成，側(cè)鏈與Ca2+形成離子鍵。蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸和天冬酰胺側(cè)鏈上的氧原子也參與和Ca2+的結(jié)合（引自張槐耀）當(dāng)Ca2+與鈣調(diào)素結(jié)合后，鈣調(diào)素進(jìn)行構(gòu)象改變，使之與其他蛋白結(jié)合，調(diào)節(jié)酶的活性。鈣調(diào)素的理化性質(zhì)Ca2+信號的生理功能（a）（b）鈣調(diào)素的鏈361

362

對CaM部分酶解研究表明，C-端兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)對[Ca2+]的親和力很高，N-端的兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)對[Ca2+]的親和力較低，而只要結(jié)合兩個(gè)[