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第七章激素及其作用機制第七章激素及其作用機制22第一節(jié)概述根據作用距離分:
內分泌激素:分泌之激素經血流作用于遠距離靶細胞;
旁分泌激素:其分泌激素只作用于鄰近細胞;
自分泌激素:分泌激素只作用于自身細胞。一、定義激素hormone:內分泌腺以及具有內分泌功能的組織產生的微量化學信息分子.第一節(jié)概述根據作用距離分:一、定義二、激素的特性
1.合成的可調控性:
其合成速度和合成量受機體生理狀態(tài)、機體內外環(huán)境改變而調控;
在特定組織(細胞)合成,儲存于特定部位;
2.作用特異性:
一種激素只專一地使一類或一種細胞產生特定的生理效應;
通過靶細胞存在的特異受體識別其來實現
3.作用微量性:
靶細胞產生效應所需激素量很少,且激素與其結合的特異受體親和力很高;二、激素的特性4.分泌的可調控性
嚴謹性,多級調控5.作用通過中間介質:
激素作用于靶細胞并不直接引起生理效應,通過一系列中間介質的參與完成級聯放大效應;6.作用的“快”和“慢”反應:
快反應:一些激素作用于靶細胞后,在較短時間內其生理效應就顯現出來的現象,作用時間短;(酶的快速調節(jié))
慢反應:激素作用于靶細胞后,需較長時間潛伏才產生生理效應的現象,效應持續(xù)時間長;(酶的慢速調節(jié))
7.脫敏:
激素長時間作用于靶細胞時,靶細胞會產生一種降低其自身對激素應答強度的傾向,此現象--激素的脫敏作用。4.分泌的可調控性三、激素的化學本質和分類
以化學本質分:
AA衍生物類、蛋白質多肽類、甾體類、脂肪酸衍生物類1.AA衍生物(1)甲狀腺素T3/T4
(2)酪氨酸衍生物兒茶酚胺類:多巴胺(腦),(腎上腺髓質)腎上腺素,去甲腎上腺素。黑色素(黑色素細胞)
2.蛋白質或多肽類下丘腦、垂體分泌激素多屬肽及蛋白質胰島及胎盤等分泌激素也屬多肽或蛋白質三、激素的化學本質和分類以化學本質分:1.AA衍生物3.甾醇類膽固醇為原料:
腎上腺皮質球狀帶細胞-睪丸酮束狀帶細胞-皮質醇網狀帶細胞-雄激素;
睪丸間質細胞-睪丸酮;卵巢的卵泡細胞及黃體-雌二醇及孕酮4.脂衍生物類前列腺:前列腺素PG,A-I等9型血小板:血栓噁烷TXA2
白細胞:白三烯LTs(D、C、B、E型)生物化學課件-第7章:激素以溶解性質分:水溶性激素、脂溶性激素特征脂溶性激素水溶性激素固醇類、甲狀腺素肽類激素、腎上腺素合成后儲存少見儲存結合蛋白存在少見半衰期長短受體胞質/胞核胞膜作用機制直接間接以溶解性質分:水溶性激素、脂溶性激素特征脂溶性激素水溶性第二節(jié)主要激素的化學與生理生化功能第二節(jié)主要激素的化學與生理生化功能下丘腦分泌激素:
激素簡稱英文化學本質生理效應促腎上腺皮質激素釋放因子CRFCorticotropinreleasingfactor(RF)9~11肽促進或抑制相應促激素或激素的分泌促黃體生成激素釋放因子LRFLuteinizinghormoneRF10肽促卵泡激素釋放因子FRF多肽生長激素釋放因子GRF多肽生長激素釋放抑制因子GRIF14肽催乳激素釋放因子PRF多肽促黑色細胞激素釋放因子MRF多肽促黑色細胞激素釋放抑制因子MRIF多肽促甲狀腺激素釋放因子TRF三肽
激素釋放因子或促激素釋放因子、激素釋放抑制因子或促激素釋放抑制因子調節(jié)腦垂體相應激素分泌或促激素分泌下丘腦分泌激素:激素簡稱英文化學本質生生物化學課件-第7章:激素生物化學課件-第7章:激素胃腸激素:促胃液素、胰泌素、膽囊收縮素、激肽胃腸激素:促胃液素、胰泌素、膽囊收縮素、激肽第三節(jié)激素作用機制
多細胞生物體能夠生存并行使功能,其細胞需協調,細胞間的應答(通訊)完成協調信號分子(一個細胞提供)接受器(受體)(另一細胞)
通過信號應答轉換系統,轉變?yōu)榧毎麅刃盘?,細胞應答—生理學效應第三節(jié)激素作用機制多細胞生物體能夠生存并行一、受體(一)受體receptor
細胞組成的一類生物大分子,能夠特異識別并結合有生物活性化學信號分子。化學本質:主要是蛋白質(糖蛋白);糖脂也有作為受體,如霍亂毒素破傷風毒素的受體為神經節(jié)苷脂(二)配體:Ligand
對受體具有選擇性結合能力,結合后使該細胞產生特定生物效應的生物活性化學信號分子。激動劑,拮抗劑受體存在兩種活性結構具不同作用正向活性構象—激動劑;反向活性構象—拮抗劑;效應相反功能:識別特異信號(配體);識別接收信號,準確無誤地放大并傳遞到細胞內部,啟動一系列的級聯反應,導致細胞生物學效應一、受體(一)受體receptor(二)配體:Ligand功(二)受體-配體結合的特性1.結合的飽和性配體與受體的結合具有飽和性.配體增加到一定水平,所有受體都被配體所占據時達到飽和,增加配體結合數并不增加—飽和狀態(tài)靶細胞上特定受體數目會變化(調節(jié)作用)
2.結合的高親和力3.結合的高度專一性同工受體isoreceptor:具有結構和功能上區(qū)別的幾種受體均能識別并結合同一配體,此類受體稱之~.4.結合的可逆性非共價鍵,可結合并解離(原形)5.結合的生物學效應:導致靶細胞產生特殊的生物學效應
10-9mol/L的激素可使靶細胞內代謝物的濃度發(fā)生106倍的變化(巨大)6.體外重組功能的再現性(二)受體-配體結合的特性1.結合的飽和性三、受體的分類共性:活性部位:識別并結合配體的部位;負責應答的功能部位(一)細胞膜受體配體分子多為親水性的生物大分子靶細胞膜上受體偶聯的效應器:
G蛋白、細胞膜離子通道、受體的胞內激酶活性域、胞內激酶分子等,引起快速效應
(二)細胞內受體信號分子為脂溶性,或小分子、氣體分子此類受體進入細胞核,作用位點在細胞染色體上的DNA分子—核受體引起長期效應三、受體的分類共性:
(一)G蛋白偶聯受體
Gprotein-linkedreceptors
這類受體需與G蛋白偶聯,才能使靶細胞內產生第二信使,將配體作用的信號傳至胞內。
受體結構特征:一條跨膜多肽,其中心疏水區(qū)域形成七次跨膜。N端在胞外,為配體結合結構域,C端在胞內,胞內部分(環(huán)3)有與G蛋白結合結構域。四、膜受體類型(一)G蛋白偶聯受體受體結構特征:四、膜受體類型G蛋白:鳥苷酸結合蛋白由αβγ亞基組成異源三聚體非活性形式:αβγ-GDP
活性形式:α-GTP、
βγ解離
配體受體復合物使G蛋白從無活性形式轉變?yōu)榛钚孕问健?/p>
G蛋白本身具GTPase活性,當G蛋白活化時即被激活,緩慢將GTP水解,本身“滅活”。重新構建成三聚體。
已發(fā)現20多種類型的α亞基和β、γ亞基,可形成上百種組合的三聚體P196表7-5G蛋白:鳥苷酸結合蛋白配體受體復合物使G蛋白從無(二)離子通道受體共同特點:多亞基組成受體/離子通道復合體。有配體(信號)接受部位,本身又是離子通道。接受配體刺激后,通道開放或關閉,導致離子跨膜流動,使靶細胞產生生物效應.配體門控離子通道:
AchR,GABAR,AA受體;電壓門控離子通道:電壓敏感。(二)離子通道受體共同特點:(三)具有內在酶活性的受體特點:受體本身為具有跨膜結構的酶蛋白。胞外結構域與配體結合后,通過胞內側激酶的激活,反應產生生理效應。(三)具有內在酶活性的受體特點:受體本身為具有跨膜結構的酶蛋1.受體酪氨酸蛋白激酶系統受體特點:本身具有酪氨酸蛋白激酶活性
動物細胞生長因子等及胰島素受體受體分子結構細胞膜外域—配體結合區(qū);細胞內側具有酪氨酸蛋白激酶活性的結構區(qū);跨膜結構區(qū)—連接上兩結構區(qū)1.受體酪氨酸蛋白激酶系統受體特點:受體分子結構此系統激活機制:
在沒有配體存在的情況下,受體為單體且胞內側無激酶活性;配體激活受體:配體使得受體多聚化(二聚化)→酪氨酸蛋白激酶激活,自身磷酸化(受體間特異的酪氨酸被磷酸化)受體被激活后,激酶信號由兩條途徑傳導:①磷酸化下游靶分子(酪氨酸殘基)②建立特異識別磷酸化殘基的蛋白質的信號傳導復合物此系統激活機制:在沒有配體存在的情況下,受體為單體24圖6-15受體酪氨酸蛋白激酶的激活受體酪氨酸蛋白激酶的激活—配體與受體結合,引起受體的二聚化及自身磷酸化。24圖6-15受體酪氨酸蛋白激酶的激活受體酪氨酸蛋白激酶2.受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶系統
受體激活需多聚化(同前),
激活可使靶蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化
配體+II型受體—征集I型受體,對絲氨酸磷酸化而被激活,再磷酸化下游靶分子;
配體+I型受體而激活
雙功能蛋白激酶:
即使絲/蘇氨酸磷酸化,亦使酪氨酸磷酸化2.受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶系統受體激活需多聚化3.受體鳥氨酸環(huán)化酶系統GuanylatecyclaseGC亦稱蛋白激酶G系統以cGMP為第二信使,激活PKG,為絲/蘇氨酸激酶,激活后使靶分子上特異絲/蘇氨酸磷酸化,產生生物學效應4.受體NOS(一氧化氮合酶)系統NOSArg+O2+NADPH+H+
→瓜氨酸+NO+H2O+NADP+
NOS:兩個亞基組成原生型:內皮細胞、腦組織中,已存在(依賴Ca++-CaM)
誘導型:特殊條件下,基因才誘導表達(細胞因子,細菌內毒素LPS)3.受體鳥氨酸環(huán)化酶系統Guanylate27
非受體TPK一般存在于細胞漿和胞內顆粒性組分中,分子量在40~120kDa左右,廣泛存在于各組織細胞中,在細胞因子受體的信號傳遞中發(fā)揮重要作用。SH2、SH3及PH結構是大多數信號傳遞蛋白特有的結構,它們既能與其它上游或下游信號分子結合,又能使TPK激活,從而傳遞信息。(四)非受體型酪氨酸蛋白激酶的分類及結構27非受體TPK一般存在于細胞漿和胞內顆粒性組第四節(jié)細胞膜受體作用機制第一信使:信息分子(多為肽類激素)第二信使:將激素信號轉換為某種細胞內化學成分。
Ca++、cAMP、IP3、DAG、神經酰胺、花生四烯酸、NO等第四節(jié)細胞膜受體作用機制第一信使:信息分子(多為肽類一、通過第二信使介導的信號傳導(一)G蛋白偶聯產生的第二信使
Gα-GTP(亦有βγ二聚體)對效應器發(fā)揮作用。
1.腺苷酸環(huán)化酶(AC)系統激素與受體結合后,引起靶細胞膜上AC,AC催化ATP分解生成cAMP,cAMP作為第二信使,產生生理效應。
組成:受體、G-調節(jié)蛋白、腺苷酸環(huán)化酶(AC)
GTP-α為活化形式;
GDP-αβγ為無活性狀態(tài)。一、通過第二信使介導的信號傳導
基本過程:
Adr(信息分子)
GsAdr-R
α-GTP、βγ
AC(腺苷酸環(huán)化酶)
ATPcAMPcAMP依賴蛋白激酶(PKA)
靶蛋白磷酸化(ser/thr)
生物學效應(升高血糖)
(酶、膜蛋白磷酸化,轉錄因子磷酸化調節(jié)基因轉錄)基本過程:
Gs蛋白活化后,激活AC,產生cAMP,激活A激酶Gs蛋白活化后,激活AC,產生cAMP,激活A激酶32GsACATPcAMPCCRRCC
蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi
轉錄活化域DNA結合域細胞膜核膜cAMP-蛋白激酶途徑32GsACATPcAMPCCRRCC蛋白磷酸化RATPcAMPPKA(無活性)PKA(有活性)Gs第一信使+受體(胞膜)AC細胞內特異靶蛋白磷酸化細胞表現生物學活性cAMP-PKA通路ATPcAMPPKAPKAGs第一信使+受體(胞膜)AC細胞2.磷脂酰肌醇系統
第二信使:甘油二酯DAG肌醇三磷酸IP3(促鈣釋放)過程:
“TSH-R”PIP2Gp
PLC(磷脂酶C)
DAG
+IP3
PKC(Ca++等)〔Ca++〕胞漿升高
Ca-CAM
CAMK
靶蛋白磷酸化生理學效應膜受體-磷脂酰肌醇和Ca++級聯反應2.磷脂酰肌醇系統膜受體-磷脂酰肌醇和Ca++級聯生物化學課件-第7章:激素(二)第二信使-Ca++
Ca++來源:胞外,內質網Ca++的作用:通過鈣調蛋白(CAM)激活CAMK(激酶)(三)第二信使-環(huán)核苷酸(四)第二信使-NONO→GC→cGMP→PKA→平滑肌松弛Gs(Gi)cAMPGCNOcGMP血管內皮細胞中Hb(NO)巨噬細胞中與氧負離子形成自由基,殺死細菌(二)第二信使-Ca++Ca++來源:胞外,內質網(三)第G-pAch,組胺,Adr,TSHGPCRPLCβPIP2IP3DAGCa++PKC細胞反應CAMPKCAMCa++PS磷脂與Ca2+-蛋白激酶通路G-pAch,組胺,Adr,TSHGPCRPLCβPIP2INOGCPKG
蛋白質磷酸化使有關蛋白或酶類的絲、蘇氨酸殘基磷酸化依賴cGMP的蛋白激酶(PKG)GCG蛋白GTPcGMP激素R胞膜或受體本身為鳥氨酸環(huán)化酶,不通過G蛋白介導NOGCPKG蛋白質磷酸化使有關蛋白或酶類的絲、蘇氨酸殘基二、通過相關蛋白激酶的信號轉導
(胞內的靶蛋白)(一)酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶proteintyrosinekinasePTK
受體酪氨酸激酶RTK
非受體酪氨酸蛋白激酶(二)絲/蘇氨酸蛋白激酶S/T-PK
受體S/T-PK,PKA,PKC,PKG,依賴于CaM-Ca2+的蛋白激酶,依賴DNA的蛋白激酶,有絲分裂原激活蛋白激酶,MOS/Raf蛋白激酶等(三)其他蛋白激酶半胱氨酸激酶;Arp/Glu激酶;His/Lys/Arg激酶等等
二、通過相關蛋白激酶的信號轉導
(胞內的靶蛋白)(三、有絲分裂原激活蛋白激酶的信號轉導有絲分裂原激活蛋白激酶MAPKmitogen-activatedproteinkinase
為絲/蘇氨酸激酶配體信號:細胞因子/生長因子/神經遞質/激素(一)Ras蛋白家族小G蛋白三、有絲分裂原激活蛋白激酶的信號轉導有絲分裂原激活蛋白激酶MEGF、PDF等具TPK活性的受體GRB2PSOSPras-GTPPraf調節(jié)其他蛋白活性MAPKKKPMAPKKMAPKPPP細胞核反式作用因子調控基因表達細胞膜二聚化(SH2)(SH3)(Pro)(二)Raf蛋白(三)MAPK2蛋白和MAPK蛋白
MAPK2為雙特異性激酶(MAPK蛋白上Thr,tyr雙磷酸化而激活)EGF、PDF等具TPK活性的受體GRB2PSOSPr四、靶細胞對配體信號的反應
靶細胞為信息加工整合的中心,它表面的外界信息被轉換成為相應活性的不同分子的合成和激活。當靶細胞不再接受配體信號的刺激時,靶細胞又恢復到它原始環(huán)境下的平衡的生理狀態(tài)四、靶細胞對配體信號的反應靶細胞為信息加工整合的(二)細胞內受體甾體類激素受體存在于胞漿或胞核內。甲狀腺素,胰島素等受體亦屬此類。核受體:此類受體最后都進入細胞核內,作用點在細胞核。(二)細胞內受體第五節(jié)細胞內受體作用機制信息分子:脂溶性激素腎上腺皮質激素、性激素、甲狀腺素受體:胞內(核、胞漿)未接受信息分子時受體與蛋白(HSPS)結合存在。封閉受體上核靶向標志。過程:激素進入細胞內結合特異受體受體與HSP脫離,進入核內,二聚化(反式作用元件)作用于DNA上特異核苷酸序列(順式作用元件)對相應基因進行調控(如受體位于核內,HSP不封閉靶向識別標志)第五節(jié)細胞內受體作用機制信息分子:脂溶性激素類固醇激素受體活化與熱休克蛋白生物化學課件-第7章:激素生物化學課件-第7章:激素第七章激素及其作用機制第七章激素及其作用機制482第一節(jié)概述根據作用距離分:
內分泌激素:分泌之激素經血流作用于遠距離靶細胞;
旁分泌激素:其分泌激素只作用于鄰近細胞;
自分泌激素:分泌激素只作用于自身細胞。一、定義激素hormone:內分泌腺以及具有內分泌功能的組織產生的微量化學信息分子.第一節(jié)概述根據作用距離分:一、定義二、激素的特性
1.合成的可調控性:
其合成速度和合成量受機體生理狀態(tài)、機體內外環(huán)境改變而調控;
在特定組織(細胞)合成,儲存于特定部位;
2.作用特異性:
一種激素只專一地使一類或一種細胞產生特定的生理效應;
通過靶細胞存在的特異受體識別其來實現
3.作用微量性:
靶細胞產生效應所需激素量很少,且激素與其結合的特異受體親和力很高;二、激素的特性4.分泌的可調控性
嚴謹性,多級調控5.作用通過中間介質:
激素作用于靶細胞并不直接引起生理效應,通過一系列中間介質的參與完成級聯放大效應;6.作用的“快”和“慢”反應:
快反應:一些激素作用于靶細胞后,在較短時間內其生理效應就顯現出來的現象,作用時間短;(酶的快速調節(jié))
慢反應:激素作用于靶細胞后,需較長時間潛伏才產生生理效應的現象,效應持續(xù)時間長;(酶的慢速調節(jié))
7.脫敏:
激素長時間作用于靶細胞時,靶細胞會產生一種降低其自身對激素應答強度的傾向,此現象--激素的脫敏作用。4.分泌的可調控性三、激素的化學本質和分類
以化學本質分:
AA衍生物類、蛋白質多肽類、甾體類、脂肪酸衍生物類1.AA衍生物(1)甲狀腺素T3/T4
(2)酪氨酸衍生物兒茶酚胺類:多巴胺(腦),(腎上腺髓質)腎上腺素,去甲腎上腺素。黑色素(黑色素細胞)
2.蛋白質或多肽類下丘腦、垂體分泌激素多屬肽及蛋白質胰島及胎盤等分泌激素也屬多肽或蛋白質三、激素的化學本質和分類以化學本質分:1.AA衍生物3.甾醇類膽固醇為原料:
腎上腺皮質球狀帶細胞-睪丸酮束狀帶細胞-皮質醇網狀帶細胞-雄激素;
睪丸間質細胞-睪丸酮;卵巢的卵泡細胞及黃體-雌二醇及孕酮4.脂衍生物類前列腺:前列腺素PG,A-I等9型血小板:血栓噁烷TXA2
白細胞:白三烯LTs(D、C、B、E型)生物化學課件-第7章:激素以溶解性質分:水溶性激素、脂溶性激素特征脂溶性激素水溶性激素固醇類、甲狀腺素肽類激素、腎上腺素合成后儲存少見儲存結合蛋白存在少見半衰期長短受體胞質/胞核胞膜作用機制直接間接以溶解性質分:水溶性激素、脂溶性激素特征脂溶性激素水溶性第二節(jié)主要激素的化學與生理生化功能第二節(jié)主要激素的化學與生理生化功能下丘腦分泌激素:
激素簡稱英文化學本質生理效應促腎上腺皮質激素釋放因子CRFCorticotropinreleasingfactor(RF)9~11肽促進或抑制相應促激素或激素的分泌促黃體生成激素釋放因子LRFLuteinizinghormoneRF10肽促卵泡激素釋放因子FRF多肽生長激素釋放因子GRF多肽生長激素釋放抑制因子GRIF14肽催乳激素釋放因子PRF多肽促黑色細胞激素釋放因子MRF多肽促黑色細胞激素釋放抑制因子MRIF多肽促甲狀腺激素釋放因子TRF三肽
激素釋放因子或促激素釋放因子、激素釋放抑制因子或促激素釋放抑制因子調節(jié)腦垂體相應激素分泌或促激素分泌下丘腦分泌激素:激素簡稱英文化學本質生生物化學課件-第7章:激素生物化學課件-第7章:激素胃腸激素:促胃液素、胰泌素、膽囊收縮素、激肽胃腸激素:促胃液素、胰泌素、膽囊收縮素、激肽第三節(jié)激素作用機制
多細胞生物體能夠生存并行使功能,其細胞需協調,細胞間的應答(通訊)完成協調信號分子(一個細胞提供)接受器(受體)(另一細胞)
通過信號應答轉換系統,轉變?yōu)榧毎麅刃盘?,細胞應答—生理學效應第三節(jié)激素作用機制多細胞生物體能夠生存并行一、受體(一)受體receptor
細胞組成的一類生物大分子,能夠特異識別并結合有生物活性化學信號分子?;瘜W本質:主要是蛋白質(糖蛋白);糖脂也有作為受體,如霍亂毒素破傷風毒素的受體為神經節(jié)苷脂(二)配體:Ligand
對受體具有選擇性結合能力,結合后使該細胞產生特定生物效應的生物活性化學信號分子。激動劑,拮抗劑受體存在兩種活性結構具不同作用正向活性構象—激動劑;反向活性構象—拮抗劑;效應相反功能:識別特異信號(配體);識別接收信號,準確無誤地放大并傳遞到細胞內部,啟動一系列的級聯反應,導致細胞生物學效應一、受體(一)受體receptor(二)配體:Ligand功(二)受體-配體結合的特性1.結合的飽和性配體與受體的結合具有飽和性.配體增加到一定水平,所有受體都被配體所占據時達到飽和,增加配體結合數并不增加—飽和狀態(tài)靶細胞上特定受體數目會變化(調節(jié)作用)
2.結合的高親和力3.結合的高度專一性同工受體isoreceptor:具有結構和功能上區(qū)別的幾種受體均能識別并結合同一配體,此類受體稱之~.4.結合的可逆性非共價鍵,可結合并解離(原形)5.結合的生物學效應:導致靶細胞產生特殊的生物學效應
10-9mol/L的激素可使靶細胞內代謝物的濃度發(fā)生106倍的變化(巨大)6.體外重組功能的再現性(二)受體-配體結合的特性1.結合的飽和性三、受體的分類共性:活性部位:識別并結合配體的部位;負責應答的功能部位(一)細胞膜受體配體分子多為親水性的生物大分子靶細胞膜上受體偶聯的效應器:
G蛋白、細胞膜離子通道、受體的胞內激酶活性域、胞內激酶分子等,引起快速效應
(二)細胞內受體信號分子為脂溶性,或小分子、氣體分子此類受體進入細胞核,作用位點在細胞染色體上的DNA分子—核受體引起長期效應三、受體的分類共性:
(一)G蛋白偶聯受體
Gprotein-linkedreceptors
這類受體需與G蛋白偶聯,才能使靶細胞內產生第二信使,將配體作用的信號傳至胞內。
受體結構特征:一條跨膜多肽,其中心疏水區(qū)域形成七次跨膜。N端在胞外,為配體結合結構域,C端在胞內,胞內部分(環(huán)3)有與G蛋白結合結構域。四、膜受體類型(一)G蛋白偶聯受體受體結構特征:四、膜受體類型G蛋白:鳥苷酸結合蛋白由αβγ亞基組成異源三聚體非活性形式:αβγ-GDP
活性形式:α-GTP、
βγ解離
配體受體復合物使G蛋白從無活性形式轉變?yōu)榛钚孕问健?/p>
G蛋白本身具GTPase活性,當G蛋白活化時即被激活,緩慢將GTP水解,本身“滅活”。重新構建成三聚體。
已發(fā)現20多種類型的α亞基和β、γ亞基,可形成上百種組合的三聚體P196表7-5G蛋白:鳥苷酸結合蛋白配體受體復合物使G蛋白從無(二)離子通道受體共同特點:多亞基組成受體/離子通道復合體。有配體(信號)接受部位,本身又是離子通道。接受配體刺激后,通道開放或關閉,導致離子跨膜流動,使靶細胞產生生物效應.配體門控離子通道:
AchR,GABAR,AA受體;電壓門控離子通道:電壓敏感。(二)離子通道受體共同特點:(三)具有內在酶活性的受體特點:受體本身為具有跨膜結構的酶蛋白。胞外結構域與配體結合后,通過胞內側激酶的激活,反應產生生理效應。(三)具有內在酶活性的受體特點:受體本身為具有跨膜結構的酶蛋1.受體酪氨酸蛋白激酶系統受體特點:本身具有酪氨酸蛋白激酶活性
動物細胞生長因子等及胰島素受體受體分子結構細胞膜外域—配體結合區(qū);細胞內側具有酪氨酸蛋白激酶活性的結構區(qū);跨膜結構區(qū)—連接上兩結構區(qū)1.受體酪氨酸蛋白激酶系統受體特點:受體分子結構此系統激活機制:
在沒有配體存在的情況下,受體為單體且胞內側無激酶活性;配體激活受體:配體使得受體多聚化(二聚化)→酪氨酸蛋白激酶激活,自身磷酸化(受體間特異的酪氨酸被磷酸化)受體被激活后,激酶信號由兩條途徑傳導:①磷酸化下游靶分子(酪氨酸殘基)②建立特異識別磷酸化殘基的蛋白質的信號傳導復合物此系統激活機制:在沒有配體存在的情況下,受體為單體70圖6-15受體酪氨酸蛋白激酶的激活受體酪氨酸蛋白激酶的激活—配體與受體結合,引起受體的二聚化及自身磷酸化。24圖6-15受體酪氨酸蛋白激酶的激活受體酪氨酸蛋白激酶2.受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶系統
受體激活需多聚化(同前),
激活可使靶蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化
配體+II型受體—征集I型受體,對絲氨酸磷酸化而被激活,再磷酸化下游靶分子;
配體+I型受體而激活
雙功能蛋白激酶:
即使絲/蘇氨酸磷酸化,亦使酪氨酸磷酸化2.受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶系統受體激活需多聚化3.受體鳥氨酸環(huán)化酶系統GuanylatecyclaseGC亦稱蛋白激酶G系統以cGMP為第二信使,激活PKG,為絲/蘇氨酸激酶,激活后使靶分子上特異絲/蘇氨酸磷酸化,產生生物學效應4.受體NOS(一氧化氮合酶)系統NOSArg+O2+NADPH+H+
→瓜氨酸+NO+H2O+NADP+
NOS:兩個亞基組成原生型:內皮細胞、腦組織中,已存在(依賴Ca++-CaM)
誘導型:特殊條件下,基因才誘導表達(細胞因子,細菌內毒素LPS)3.受體鳥氨酸環(huán)化酶系統Guanylate73
非受體TPK一般存在于細胞漿和胞內顆粒性組分中,分子量在40~120kDa左右,廣泛存在于各組織細胞中,在細胞因子受體的信號傳遞中發(fā)揮重要作用。SH2、SH3及PH結構是大多數信號傳遞蛋白特有的結構,它們既能與其它上游或下游信號分子結合,又能使TPK激活,從而傳遞信息。(四)非受體型酪氨酸蛋白激酶的分類及結構27非受體TPK一般存在于細胞漿和胞內顆粒性組第四節(jié)細胞膜受體作用機制第一信使:信息分子(多為肽類激素)第二信使:將激素信號轉換為某種細胞內化學成分。
Ca++、cAMP、IP3、DAG、神經酰胺、花生四烯酸、NO等第四節(jié)細胞膜受體作用機制第一信使:信息分子(多為肽類一、通過第二信使介導的信號傳導(一)G蛋白偶聯產生的第二信使
Gα-GTP(亦有βγ二聚體)對效應器發(fā)揮作用。
1.腺苷酸環(huán)化酶(AC)系統激素與受體結合后,引起靶細胞膜上AC,AC催化ATP分解生成cAMP,cAMP作為第二信使,產生生理效應。
組成:受體、G-調節(jié)蛋白、腺苷酸環(huán)化酶(AC)
GTP-α為活化形式;
GDP-αβγ為無活性狀態(tài)。一、通過第二信使介導的信號傳導
基本過程:
Adr(信息分子)
GsAdr-R
α-GTP、βγ
AC(腺苷酸環(huán)化酶)
ATPcAMPcAMP依賴蛋白激酶(PKA)
靶蛋白磷酸化(ser/thr)
生物學效應(升高血糖)
(酶、膜蛋白磷酸化,轉錄因子磷酸化調節(jié)基因轉錄)基本過程:
Gs蛋白活化后,激活AC,產生cAMP,激活A激酶Gs蛋白活化后,激活AC,產生cAMP,激活A激酶78GsACATPcAMPCCRRCC
蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi
轉錄活化域DNA結合域細胞膜核膜cAMP-蛋白激酶途徑32GsACATPcAMPCCRRCC蛋白磷酸化RATPcAMPPKA(無活性)PKA(有活性)Gs第一信使+受體(胞膜)AC細胞內特異靶蛋白磷酸化細胞表現生物學活性cAMP-PKA通路ATPcAMPPKAPKAGs第一信使+受體(胞膜)AC細胞2.磷脂酰肌醇系統
第二信使:甘油二酯DAG肌醇三磷酸IP3(促鈣釋放)過程:
“TSH-R”PIP2Gp
PLC(磷脂酶C)
DAG
+IP3
PKC(Ca++等)〔Ca++〕胞漿升高
Ca-CAM
CAMK
靶蛋白磷酸化生理學效應膜受體-磷脂酰肌醇和Ca++級聯反應2.磷脂酰肌醇系統膜受體-磷脂酰肌醇和Ca++級聯生物化學課件-第7章:激素(二)第二信使-Ca++
Ca++來源:胞外,內質網Ca++的作用:通過鈣調蛋白(CAM)激活CAMK(激酶)(三
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