生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件

1、生物化學(xué)第十五章 細(xì)胞信息傳遞生物化學(xué)第十五章 細(xì)胞信息傳遞概 述單細(xì)胞生物 直接作出反應(yīng)多細(xì)胞生物 通過細(xì)胞間復(fù)雜的信號傳遞系統(tǒng)來傳遞信息，從而調(diào)控機(jī)體活動。外界環(huán)境變化時概 述單細(xì)胞生物 直接作出反應(yīng)多細(xì)胞生物 通過細(xì)細(xì)胞信息轉(zhuǎn)導(dǎo)方式 通過相鄰細(xì)胞的直接接觸 通過細(xì)胞分泌各種化學(xué)物質(zhì)來調(diào)節(jié)其他細(xì)胞的代謝和功能具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動的化學(xué)物質(zhì)稱為信息物質(zhì)細(xì)胞信息轉(zhuǎn)導(dǎo)方式 通過相鄰細(xì)胞的直接接觸 通過細(xì)胞分泌各跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一般步驟特定的細(xì)胞釋放信息物質(zhì)信息物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散或血循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合受體對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換并啟動細(xì)胞內(nèi)信使系統(tǒng)靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一般步驟特定的細(xì)

2、胞釋放信息物質(zhì)信息物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散或生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件第一節(jié) 信息物質(zhì)一、細(xì)胞間信息物質(zhì)定義細(xì)胞間信息物質(zhì) 是由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生命活動的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱，又稱作第一信使。第一節(jié) 信息物質(zhì)一、細(xì)胞間信息物質(zhì)定義 化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)和肽類（如生長因子、細(xì)胞因 子、胰島素等）氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲狀腺素、腎上腺素等）類固醇激素（如糖皮質(zhì)激素、性激素等）脂酸衍生物（如前列腺素）氣體（如一氧化氮、一氧化碳）等 化學(xué)性質(zhì)（一）神經(jīng)遞質(zhì)又稱突觸分泌信號特點(diǎn)由神經(jīng)元細(xì)胞分泌；（神經(jīng)元突觸前膜釋放）通過突觸間隙到達(dá)下一個神經(jīng)細(xì)胞；作用時間較短。例如： 乙酰膽堿、去甲腎上腺素等分 類（根據(jù)細(xì)胞的

3、分泌方式）（一）神經(jīng)遞質(zhì)又稱突觸分泌信號特點(diǎn)例如：分 類（根據(jù)細(xì)胞的分（二） 內(nèi)分泌激素又稱內(nèi)分泌信號特點(diǎn)由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞分泌 ；通過血液循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞 ；大多數(shù)作用時間較長。 例如胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等（二） 內(nèi)分泌激素又稱內(nèi)分泌信號特點(diǎn) 例如按內(nèi)分泌激素的化學(xué)組成分為含氮激素如腎上腺素、甲狀腺素、 促甲狀腺激素、胰高血糖素、胰島素、生長激素等 類固醇激素如性激素、皮質(zhì)醇、醛固酮等 按激素受體的分布部位 胞內(nèi)受體激素: 甲狀腺素、類固醇激素 胞膜受體激素: 除甲狀腺素外其他的含氮 激素 按內(nèi)分泌激素的化學(xué)組成分為含氮激素類固醇激素按激素受體的分布（三）局部化學(xué)介質(zhì)又稱旁分泌信號特

4、點(diǎn)由體內(nèi)某些普通細(xì)胞分泌； 不進(jìn)入血循環(huán)，通過擴(kuò)散作用到達(dá)附近的靶細(xì)胞；一般作用時間較短。例如生長因子、前列腺素等。（三）局部化學(xué)介質(zhì)又稱旁分泌信號特點(diǎn)例如（四）氣體信號 例如* NO合酶（NOS）通過氧化L-精氨酸 的胍基而產(chǎn)生NO *血紅素單加氧酶氧化血紅素產(chǎn)生的CO （四）氣體信號 例如其他 有些細(xì)胞間信息物質(zhì)能對同種細(xì)胞或分泌細(xì)胞自身起調(diào)節(jié)作用，稱為自分泌信號有些細(xì)胞間信息物質(zhì)可在不同的個體間傳遞信息，如昆蟲的性激素。其他 有些細(xì)胞間信息物質(zhì)能對同種細(xì)胞或分泌細(xì)胞自身起調(diào)節(jié)作用1.神經(jīng)傳遞2.內(nèi)分泌3.旁分泌4.氣體分子（擴(kuò)散）圖15-11.神經(jīng)傳遞2.內(nèi)分泌3.旁分泌4.氣體分子（擴(kuò)

5、散）圖15- 二、細(xì)胞內(nèi)信息分子細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)第一信號物質(zhì)經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)刺激細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的傳遞細(xì)胞調(diào)控信號的化學(xué)物質(zhì)。無機(jī)離子：如 Ca2+ 脂類衍生物：如DAG、Cer糖類衍生物：如IP3核苷酸：如cAMP、cGMP信號蛋白分子組成 二、細(xì)胞內(nèi)信息分子細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)無機(jī)離子：如 Ca2+ 脂第三信使負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)，又稱為DNA結(jié)合蛋白，是一類可與靶基因特異序列結(jié)合的核蛋白，能調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄。如立早基因的編碼蛋白質(zhì) 。在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子物質(zhì)，如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花生四烯酸及其代謝產(chǎn)物等。第二信使第三信使負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)外信息傳遞的物質(zhì)，又稱為DNA結(jié)

6、合蛋白細(xì)胞外信息物質(zhì)影響細(xì)胞功能的途徑種類 信息物質(zhì)受體 引起細(xì)胞內(nèi)的變化神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿、谷氨酸、 氨基丁酸質(zhì)膜受體影響離子通道關(guān)閉生長因子類胰島素樣生長因 -1、表皮生長因子、 血小板衍生生長因子質(zhì)膜受體引起酶蛋白和功能蛋白的磷酸化和去磷酸化，改變細(xì)胞的代謝和基因表達(dá)激素蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸衍生物類激素類固醇激素、甲狀腺素質(zhì)膜受體胞內(nèi)受體同上調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄維生素 維生素A、維生素D 胞內(nèi)受體 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄細(xì)胞外信息物質(zhì)影響細(xì)胞功能的途徑種類 信息物質(zhì)受體 引能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子則稱為配體。受體是細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結(jié)合的成分，它能把識別和接受的信號正確無誤地放大

7、并傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，進(jìn)而引起生物學(xué)效應(yīng)的特殊蛋白質(zhì)，個別是糖脂。 第 二 節(jié) 受 體能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子則稱為配體。受體是細(xì)胞膜上根據(jù)細(xì)胞定位一、受體的分類、一般結(jié)構(gòu)與功能存在于細(xì)胞質(zhì)膜上的受體，絕大部分是鑲嵌糖蛋白。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換信號的方式又分為三大類：離子通道受體，G蛋白偶聯(lián)受體和單個跨膜螺旋受體。（一）膜受體根據(jù)細(xì)胞定位一、受體的分類、一般結(jié)構(gòu)與功能存在于細(xì)胞質(zhì)膜上的1. 環(huán)狀受體 配體依賴性離子通道 乙酰膽堿受體1. 環(huán)狀受體 配體依賴性離子通道 生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件2. G 蛋白偶聯(lián)受體又稱七個跨膜螺旋受體/蛇型受體 G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)2. G 蛋白偶聯(lián)

8、受體 G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)受體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)* 受體的N端可有不同的糖基化。 * 受體內(nèi)有一些高度保守的半胱氨酸殘基， 對維持受體的結(jié)構(gòu)起到關(guān)鍵作用。 * 胞內(nèi)的第二和第三個環(huán)能與G-蛋白相偶聯(lián) 。 受體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)* 受體的N端可有不同的糖基化。 * 受體內(nèi)* C-末端的高度保守的Cys殘基在腎上腺素能受體、腎上腺素能受體和視紫質(zhì)受體中可被棕櫚酰化，可穩(wěn)定受體胞內(nèi)部分的三級結(jié)構(gòu)。 * 受體的C-末端和胞內(nèi)第三環(huán)含有多個Thr和Ser殘基可被磷酸化，與抑制蛋白-視紫紅質(zhì)抑制蛋白結(jié)合 ，使受體不能再活化G蛋白而失活。 * C-末端的高度保守的Cys殘基在腎上腺素能受體、腎上腺 此類受體的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)可歸納

9、為 激素 受體蛋白酶 第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白 生物學(xué)效應(yīng) 此類受體的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)可歸納為 激素 受體蛋白酶 第二信使 G蛋白是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細(xì)胞膜胞漿面的外周蛋白，由、 三個亞基組成。有兩種構(gòu)象：非活化型；活化型 G蛋白是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細(xì)胞膜胞漿面的外兩種G蛋白的活性型和非活性型的互變兩種G蛋白的活性型和非活性型的互變RHACGDPGTP腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMPRHACGDPGTP腺苷酸環(huán)化酶ACATPcA生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化

10、學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件信息傳遞過程中的蛋白信息傳遞過程中的蛋白 與配體結(jié)合后具有酪氨酸蛋白激酶活性，既可導(dǎo)致受體自身磷酸化,又可催化底物蛋白的特定酪氨酸殘基磷酸化，如胰島素受體IGF-R 表皮生長因子受體(EGF-R)。與配體結(jié)合后，可與酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)而表現(xiàn)出酶活性，如生長激素受體、干擾素受體。非酪氨酸蛋白激酶受體型酪氨酸蛋白激酶受體型（催化型受體）3. 單個跨膜螺旋受體 與配體結(jié)合后具有酪氨酸蛋白激酶活性，既可導(dǎo)致受體自身磷酸化 當(dāng)配體與單跨膜螺旋受體結(jié)合后，催化型受體大多數(shù)發(fā)生二聚化，二聚體的酪氨酸蛋白激酶(TPK)被激活，彼此使對方的某些酪氨酸

11、殘基磷酸化，這一過程稱為自身磷酸化。該型受體與細(xì)胞的增殖、分化、分裂及癌變有關(guān)。 自身磷酸化 當(dāng)配體與單跨膜螺旋受體結(jié)合后，催化型受體大多* 受體跨膜區(qū)由2226個氨基酸殘基構(gòu)成一個-螺旋，高度疏水。 * 胞外區(qū)為配體結(jié)合部位。 * 胞內(nèi)區(qū)為酪氨酸蛋白激酶功能區(qū)（又稱SH1, 與Src的酪氨酸蛋白激酶區(qū)同源） 位于C末端，包括ATP結(jié)合和底物結(jié)合兩個功能區(qū)。 受體結(jié)構(gòu)* 受體跨膜區(qū)由2226個氨基酸殘基構(gòu)成一個-螺旋，高度* 該受體的下游常含有 SH2結(jié)構(gòu)域能與酪氨酸殘基磷酸化的多肽鏈結(jié)合 SH3結(jié)構(gòu)域能與富含脯氨酸的肽段結(jié)合 PH結(jié)構(gòu)域(pleckstrin homology domain)

12、 識別具有磷酸化的絲氨酸和蘇氨酸的短肽，并能與G蛋白的復(fù)合物結(jié)合 ,還能與帶電的磷脂結(jié)合。 * 該受體的下游常含有 SH2結(jié)構(gòu)域 含TPK結(jié)構(gòu)域的受體EGF:表皮生長因子 IGF-1:胰島素樣生長因子PDGF:血小板衍生生長因子 FGF:成纖維細(xì)胞生長因子 含T生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件TGF的型和型受體 TGF的型和型受體 4. 具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體 胞外胞內(nèi)膜受體可溶性受體PKH GCGC 具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體結(jié)構(gòu) PKH：激酶樣結(jié)構(gòu)域 GC： 鳥苷酸環(huán)化酶結(jié)構(gòu)域4. 具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體 胞外胞內(nèi)膜受體可溶性受體 受體的結(jié)構(gòu)（二）胞內(nèi)受體位于細(xì)胞漿和細(xì)胞核中的受

13、體，全部為DNA結(jié)合蛋白。高度可變區(qū)位于N端，具有轉(zhuǎn)錄激活功能DNA結(jié)合區(qū)含有兩個鋅指結(jié)構(gòu)激素結(jié)合區(qū)位于C端，結(jié)合激素、熱休克蛋白，使受體二聚化，激活轉(zhuǎn)錄鉸鏈區(qū) 受體的結(jié)構(gòu)（二）胞內(nèi)受體高度可變區(qū)位于N端，具有轉(zhuǎn)錄激活核受體結(jié)構(gòu)示意圖核受體結(jié)構(gòu)示意圖 相關(guān)配體類固醇激素、甲狀腺素和維甲酸等 功能 多為反式作用因子，當(dāng)與相應(yīng)配體結(jié)合后，能與DNA的順式作用元件結(jié)合，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。 相關(guān)配體 功能 二、受體作用的特點(diǎn)高度專一性：受體選擇性地與特定配體 結(jié)合。高親和力：親和常數(shù)Ka=LR/LR， Ka一般在1081010L/mol可逆性: 屬非共價結(jié)合可飽和性：反應(yīng)服從質(zhì)量作用定律，結(jié) 合曲線呈可飽

14、和狀態(tài)特定的作用模式二、受體作用的特點(diǎn)高度專一性：受體選擇性地與特定配體 三、受體活性的調(diào)節(jié)1. 受體下調(diào)：受體的數(shù)目減少（或）對配體的結(jié)合能力降低與失敏。（一）類型：2. 受體上調(diào)：受體的數(shù)目增加和（或）對配體的結(jié)合能力增強(qiáng)與敏感。三、受體活性的調(diào)節(jié)1. 受體下調(diào)：受體的數(shù)目減少（或）對（二）受體活性的調(diào)節(jié)的機(jī)制1. 磷酸化和脫磷酸化作用2. 膜磷脂代謝的影響3. 酶促水解作用4. G蛋白的調(diào)節(jié)（二）受體活性的調(diào)節(jié)的機(jī)制1. 磷酸化和脫磷酸化作用 一、膜受體介導(dǎo)的信息轉(zhuǎn)導(dǎo) cAMP- 蛋白激酶途徑 Ca2+- 依賴性蛋白激酶途徑 cGMP- 蛋白激酶途徑 酪氨酸蛋白激酶途徑 核因子 途徑 T

15、GF-途徑 第三節(jié) 信息的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 一、膜受體介導(dǎo)的信息轉(zhuǎn)導(dǎo) cAMP- 蛋白激酶途徑 Ca（一）cAMP - 蛋白激酶途徑組成 胞外信息分子、受體、G蛋白、腺苷酸環(huán)化酶 (AC)、 cAMP、蛋白激酶A( PKA)1. cAMP 的合成與分解PPiATPACMg2+cAMP5-AMP 磷酸二酯酶H2OMg2+（一）cAMP - 蛋白激酶途徑組成 胞外信息分子、受體、cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(PDE)腺苷酸環(huán)化酶(AC)cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(PDE2cAMP的作用機(jī)理PKA的激活R 調(diào)節(jié)亞基 C 催化亞基2cAMP的作用機(jī)理PKA的激

16、活3PKA的作用 對代謝的調(diào)節(jié)作用通過對效應(yīng)蛋白的磷酸化作用，實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能。3PKA的作用 對代謝的調(diào)節(jié)作用通過對效應(yīng)蛋白的磷酸化腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMP（第二信使） 無活性PKA 有活性PKA ATP Mg 2+ 無活性的磷酸化酶b激酶 有活性的磷酸化酶b激酶-P 無活性的磷酸化酶b 有活性的磷酸化酶a-PATP Mg 2+糖原磷酸化酶的激活與失活腎上腺素受體102104106 糖原 葡萄糖108腎上腺素促進(jìn)肝糖原分解級聯(lián)放大效應(yīng)腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMP（第二信使） 無活性PKA 受cAMP調(diào)控的基因中，在其轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)有一共同的DNA序列(TGACGTCA)，稱為cAMP應(yīng)答元件(CR

17、E)?？膳ccAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白 (CREB)相互作用而調(diào)節(jié)此基因的轉(zhuǎn)錄。(2) 對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用受cAMP調(diào)控的基因中，在其轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)有一共同的DNA序列(GsACATPcAMPCCRRCC 蛋 白 磷 酸 化RR 2cAMP2cAMPCREBNPi Pi Pi 轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細(xì)胞膜核 膜GsACATPcAMPCCRRCC 蛋 白 磷 酸 化RR 結(jié)構(gòu)基因細(xì)胞核PiPiPiPiDNA蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基因細(xì)胞核PiPiPiPiDNA蛋白質(zhì)生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件ATPcAMP蛋白激酶A蛋白質(zhì)或酶磷酸化酶活性改變膜通透性改變基因轉(zhuǎn)錄加快蛋白質(zhì)合成加速信息效應(yīng)AMP磷酸二酯酶cA

18、MP-蛋白激酶途徑總結(jié)RGACATPcAMP蛋白激酶A蛋白質(zhì)或酶磷酸化酶活性改變信息效應(yīng)A（二）Ca2+依賴性蛋白激酶途徑1. Ca2+ 磷脂依賴性蛋白激酶途徑組成細(xì)胞外信息分子，G蛋白蛋白激酶C(PKC)磷脂酶C(PLC)甘油二脂(DAG)三磷酸肌醇( IP3 )（二）Ca2+依賴性蛋白激酶途徑1. Ca2+ 磷脂依賴(1) DAG，IP3的生物合成和功能PIP2PLCDAG + IP除PLC能特異性地水解PIP2生成DAG外，還可通過下面途徑生成DAG 。磷脂酰膽堿(PC) 磷脂酸(PA)+膽堿 DAG 磷脂酶D(PLD) (1) DAG，IP3的生物合成和功能PIP2PLCDAG DAG

19、、IP3的 功 能DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKCIP3 ：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的受體結(jié)合，促使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)內(nèi) Ca2+釋放 DAG、IP3的 功 能DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)Ca2+ 磷脂依賴性蛋白激酶途徑Ca2+ 磷脂依賴性蛋白激酶途徑生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件(2) PKC 的結(jié)構(gòu)與生理功能結(jié)構(gòu)：其氨基酸序列有四個保守區(qū)（C1、C2、C3、C4 )和可變區(qū)（），分為調(diào)節(jié)域和催化域。C1：富含 Cys，DAG、TPA 結(jié)合部位C2：Ca2+ 結(jié)合部位 調(diào)節(jié)域C3：ATP 結(jié)合部位C4：結(jié)合底物并進(jìn)行磷酸化轉(zhuǎn)移的場所 催化域(2) PKC 的結(jié)構(gòu)與生理功能結(jié)構(gòu)

20、：其氨基酸序列有四個保 PKC的生理功能 調(diào)節(jié)代謝活化的PKC引起一系列靶蛋白的絲 、蘇氨酸殘基磷酸化而改變功能蛋白的活性和性質(zhì), 影響細(xì)胞內(nèi)信息的傳遞,啟動一系列生理、生化反應(yīng)。靶蛋白包括： 質(zhì)膜受體、膜蛋白和多種酶。 PKC的生理功能 調(diào)節(jié)代謝 對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用 PKC能使立早基因的反式作用因子磷酸化，加速立早基因的表達(dá)。 立早基因表達(dá)的蛋白質(zhì)（又稱第三信使）受磷酸化修飾后，活化晚期反應(yīng)基因并導(dǎo)致細(xì)胞增生或核型變化。 對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用 PKC能使立早基因的PKC 對基因的早期活化和晚期活化PKC 對基因的早期活化和晚期活化2. Ca2+鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶途徑受體、G蛋白、PLC

21、、IP3、Ca2+、鈣調(diào)蛋白、CaM激酶( Ca2+ CaM激酶途徑 )鈣調(diào)蛋白(CaM)有四個Ca2+結(jié)合位點(diǎn)。與Ca2+一起激活CaM激酶，磷酸化多種功能蛋白質(zhì)（絲、蘇氨基酸殘基）。組成2. Ca2+鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶途徑受體、G蛋白、PL 受體 Gp磷脂酶CDAG內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣調(diào)蛋白（CaM）Ca2+-CaM PKCDAG-PKC特異性鈣調(diào)蛋白激酶 多功能鈣調(diào)蛋白激酶 蛋白質(zhì)磷酸蛋白質(zhì)其他蛋白質(zhì)生理效應(yīng)Ca2+依賴性蛋白激酶途徑總結(jié)代謝變化IP3Ca2+Ca2+PIP2質(zhì)膜胞漿胞外ADH 受體 Gp磷脂酶CDAG內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣調(diào)蛋白（CaM）Ca2+（三）cGMP-蛋白激酶G途徑受體、鳥苷酸環(huán)化

22、酶(GC)、cGMP、 蛋白激酶G (PKG)組成cGMP的合成和降解 GTPGMg2+PPicGMP 磷酸二酯酶H2OCa2+ 或 Mg2+5- GMP（三）cGMP-蛋白激酶G途徑受體、鳥苷酸環(huán)化酶(GC)、c使有關(guān)蛋白或酶類的絲、蘇氨酸殘基磷酸化PKG的功能NOGCPKG 蛋白質(zhì)磷酸化GCGTPcGMP激素R胞 膜* 生理效應(yīng)：如心鈉素、NO舒張血管平滑肌。使有關(guān)蛋白或酶類的絲、蘇氨酸殘基磷酸化PKG的功能NOGCP （四）酪氨酸蛋白激酶途徑酪氨酸蛋白激酶(TPK)分 類受體型TPK（位于細(xì)胞質(zhì)膜上）如胰島素受體、生長因子受體及原癌基因（erb-B、 kit、fins等）編碼的受體非受體

23、型TPK（位于胞漿）如底物酶JAK和原癌基因（src、yes、ber-abl等）編碼的TPK （四）酪氨酸蛋白激酶途徑酪氨酸蛋白激酶(TPK)分 類受體1. 受體型TPK-Ras-MAPK途徑GRB2SH2域: 細(xì)胞內(nèi)某些連接物蛋白共有的氨基酸序列，與原癌基因src編碼的2結(jié)構(gòu)域同源，該區(qū)域能識別磷酸化的酪氨酸殘基并與之結(jié)合。 組成：催化性受體、GRB2、SOS、Ras蛋白、Raf蛋白、MAPK系統(tǒng)SH2SH31. 受體型TPK-Ras-MAPK途徑GRB2SH2域: SOS : 富含脯氨酸，可與SH3結(jié)合，促使Ras的GDP 換成GTP。Ras蛋白：原癌基因產(chǎn)物，類似與G蛋白的G亞基Raf蛋

24、白：具有絲蘇氨酸蛋白激酶活性MAPK系統(tǒng)包括MAPK、MAPK激酶（MAPKK）、MAPKK激酶（MAPKKK），是一組酶兼底物的蛋白分子。 SOS : 富含脯氨酸，可與SH3結(jié)合，促使Ras的GD生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件 細(xì)胞外信號EGF、PDGF等具PTK活性的受體GRB2 PSOS PRas-GTP PRaf調(diào)節(jié)其他蛋白活性MAPKKMAPK P P P細(xì)胞核反式作用因子調(diào)控基因表達(dá)細(xì)胞膜二聚化 細(xì)胞外信號具PTK活性的受體GRB2 PSOS PRas-2. JAKs-STAT

25、途徑* 非催化性受體* JAKs* 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激動子 (STAT)組成2. JAKs-STAT途徑* 非催化性受體組成干擾素誘導(dǎo)JAK、STAT復(fù)合體核內(nèi)轉(zhuǎn)移及調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制干擾素誘導(dǎo)JAK、STAT復(fù)合體生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件生物化學(xué)第十五章-細(xì)胞信息傳遞課件（五）核因子B途徑核因子B (NF- B) TNFCer 等激酶系統(tǒng)病毒感染、脂多糖、活性氧中間體、佛波酯、雙鏈RNA等PKA、PKC等激活NF- B（五）核因子B途徑核因子B (NF- B) TNFCeNF- B的激活過程示意圖NF- B的激活過程示意圖 活化的核因子NF-B進(jìn)入細(xì)胞核,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)與DNA接觸,

26、并啟動或抑制有關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。 該途徑主要涉及機(jī)體防御反應(yīng)、組織損傷和應(yīng)激、細(xì)胞分化和凋亡，以及腫瘤生長抑制過程的信息傳遞。 活化的核因子NF-B進(jìn)入細(xì)胞核,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)與DNA接觸（六）TGF-途徑（六）TGF-途徑 SMAD是最早被證實(shí)的TR-激酶的底物,是Mad和Sma兩個基因的名字的融合。 已克隆出9種SMAD，可將其歸結(jié)成三大類 受體調(diào)節(jié)的SMADs (R-SMADs) 共同的偶配體SMADs (Co-SMADs) 抑制性SMADs (I-SMADs) 不同的SMAD亞家族可組成不同的SMAD復(fù)合物，定位于不同的基因，激活或阻抑基因的表達(dá)。 SMAD是最早被證實(shí)的TR-激酶的底物,是

27、二、胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)胞內(nèi)受體 核內(nèi)受體 胞漿內(nèi)受體配體類固醇激素甲狀腺激素 二、胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)胞內(nèi)受體 類固醇激素與甲狀腺素通過胞內(nèi)受體調(diào)節(jié)生理過程類固醇激素與甲狀腺素通過胞內(nèi)受體調(diào)節(jié)生理過程The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1994Alfred G. GilmanMartin Rodbell1941 -1925 - 1998University of Texas, Southwestern Medical Center Dallas, TX, USA National Institute of Environmental Hea

28、lth Sciences Research Triangle Park, NC, USA for their discovery of G-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cellsThe Nobel Prize in Physiology The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1998Robert F. Furchgott Ferid Murad1916 -1936-SUNY Health Science Center, Brooklyn, NY,

29、 USAUniversity of Texas, Health Science Center, Dallas, TX, USA Louis J. Ignarro1941 -UCLA School of Medicine, Los Angeles, CA, USA for their discoveries concerning nitric oxide as a signalling molecule in the cardiovascular systemThe Nobel Prize in Physiology The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1986for their discoveries of growth factorsStanley Cohen Rita Levi-Montalcini 1922 -1909-Vanderbilt University School of Medicine，Nashville, TN, USA Institute of Cell Biology of the