《常見信號(hào)通路》課件

《常見信號(hào)通路》PPT課件contents目錄信號(hào)通路的概述MAPK信號(hào)通路PI3K-Akt信號(hào)通路JAK-STAT信號(hào)通路TGF-β信號(hào)通路01信號(hào)通路的概述指在細(xì)胞內(nèi)傳遞信號(hào)的一系列生物分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)鏈，是細(xì)胞感知、傳遞和調(diào)節(jié)外界信號(hào)的途徑。信號(hào)通路通過信號(hào)傳遞和調(diào)節(jié)，維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，參與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化、凋亡等生命活動(dòng)。信號(hào)通路的作用信號(hào)通路的定義根據(jù)信號(hào)分子類型分為第一信使、第二信使和效應(yīng)器。第一信使是指能夠與細(xì)胞表面受體結(jié)合的信號(hào)分子，如激素、生長(zhǎng)因子等；第二信使是指能夠?qū)⒌谝恍攀沟男盘?hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部的分子，如cAMP、Ca2?等；效應(yīng)器是指接受第二信使并產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的分子或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。根據(jù)信號(hào)傳遞方式分為單向信號(hào)傳遞和雙向信號(hào)傳遞。單向信號(hào)傳遞是指信號(hào)只能從上游向下游傳遞，如G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路；雙向信號(hào)傳遞是指信號(hào)可以在兩個(gè)方向上傳遞，如某些受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路。信號(hào)通路的分類參與細(xì)胞通訊通過感知外界信號(hào)，將信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，調(diào)節(jié)細(xì)胞功能，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的通訊。參與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和分化通過調(diào)節(jié)信號(hào)通路，控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和分化過程。參與疾病發(fā)生和發(fā)展許多疾病的發(fā)生和發(fā)展與信號(hào)通路異常有關(guān)，如腫瘤、神經(jīng)退行性疾病等。通過對(duì)信號(hào)通路的研究，可以為疾病的治療和預(yù)防提供新的思路和方法。參與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激時(shí)，信號(hào)通路能夠迅速啟動(dòng)應(yīng)激反應(yīng)，保護(hù)細(xì)胞免受損傷。信號(hào)通路的作用02MAPK信號(hào)通路絲裂原活化蛋白激酶MAPK三層激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，包括MAP3K、MAP2K和MAPK組成具有保守性，存在于所有真核細(xì)胞中特點(diǎn)MAPK信號(hào)通路的組成三層激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，每層反應(yīng)都由上游的激酶磷酸化下游的激酶，使其激活激活機(jī)制激活過程激活條件當(dāng)細(xì)胞受到外界刺激時(shí)，MAP3K被激活，進(jìn)而激活MAP2K，最后激活MAPK需要Ca2+、GTP等第二信使介導(dǎo)030201MAPK信號(hào)通路的激活過程MAPK信號(hào)通路的功能MAPK信號(hào)通路可調(diào)控細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)，從而影響細(xì)胞增殖和分化MAPK信號(hào)通路可磷酸化轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控特定基因的表達(dá)，影響細(xì)胞功能MAPK信號(hào)通路可介導(dǎo)細(xì)胞凋亡過程，參與細(xì)胞死亡的調(diào)節(jié)MAPK信號(hào)通路可影響免疫細(xì)胞的活化、增殖和分化，參與免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)調(diào)控細(xì)胞周期參與基因表達(dá)介導(dǎo)細(xì)胞凋亡參與免疫反應(yīng)03PI3K-Akt信號(hào)通路03PDK1磷酸化依賴性蛋白激酶1，在Akt的磷酸化過程中起關(guān)鍵作用。01磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)在細(xì)胞膜上感知生長(zhǎng)因子等外部信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為磷酸化肌醇的化學(xué)能。02Akt蛋白一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是PI3K下游的重要效應(yīng)分子。PI3K-Akt信號(hào)通路的組成010204PI3K-Akt信號(hào)通路的激活過程生長(zhǎng)因子與受體結(jié)合，激活PI3K，產(chǎn)生PIP3。PIP3與Akt的PH域結(jié)合，使Akt從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上。PDK1磷酸化Akt的Thr308和Ser473位點(diǎn)，激活A(yù)kt。Akt通過磷酸化下游分子來發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。03促進(jìn)糖酵解通過抑制糖原合成酶和糖原磷酸化酶，促進(jìn)糖酵解。促進(jìn)腫瘤發(fā)生在多種腫瘤中，PI3K-Akt信號(hào)通路異常激活，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和存活通過磷酸化Bad、FoxO等轉(zhuǎn)錄因子和激酶，抑制細(xì)胞凋亡。PI3K-Akt信號(hào)通路的功能04JAK-STAT信號(hào)通路JAKSTAT細(xì)胞因子受體適配器蛋白JAK-STAT信號(hào)通路的組成01020304Januskinase，是一種非受體酪氨酸激酶。Signaltransducerandactivatoroftranscription，即信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子。能與細(xì)胞因子結(jié)合的跨膜受體，如IFN受體、GM-CSF受體等。如JAK2、STAT3等，介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。JAK激活后，磷酸化STAT蛋白，使其形成同源或異源二聚體。STAT二聚體進(jìn)入細(xì)胞核，與靶基因上的DNA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。細(xì)胞因子與受體結(jié)合后，受體構(gòu)象發(fā)生改變，與JAK激酶結(jié)合，JAK被激活。JAK-STAT信號(hào)通路的激活過程

JAK-STAT信號(hào)通路的功能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化JAK-STAT信號(hào)通路可調(diào)控多種細(xì)胞生長(zhǎng)和分化相關(guān)基因的表達(dá)，如干擾素基因等。免疫調(diào)節(jié)JAK-STAT信號(hào)通路參與多種細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，在免疫細(xì)胞的分化、活化及功能發(fā)揮中發(fā)揮重要作用。腫瘤發(fā)生發(fā)展JAK-STAT信號(hào)通路的異常激活與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可導(dǎo)致細(xì)胞增殖和凋亡異常。05TGF-β信號(hào)通路TGF-β受體是由兩個(gè)類型受體組成的復(fù)合物，即Ⅰ型受體（TβRI）和Ⅱ型受體（TβRII）。受體TGF-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白包括Smad蛋白家族和Rho家族。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白TGF-β信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄因子包括Smad蛋白和FoxO轉(zhuǎn)錄因子等。轉(zhuǎn)錄因子TGF-β信號(hào)通路的組成123TGF-β配體與TβRII結(jié)合，形成TGF-β-TβRII復(fù)合物。配體結(jié)合TGF-β-TβRII復(fù)合物與TβRI結(jié)合，引起TβRI的磷酸化。受體磷酸化Smad蛋白被磷酸化后與Co-Smad結(jié)合形成復(fù)合物，進(jìn)入細(xì)胞核與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，調(diào)控基因表達(dá)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的磷酸化與活化TGF-β信號(hào)通路的激活過程TGF-β通過抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的活性，抑制細(xì)胞增殖。抑制細(xì)胞增殖TGF-β可以促進(jìn)某些細(xì)胞的分化，