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信号转导(signaltransduction):把信号从一种形式转变为另一种形式的过程第十三章细胞信号转导概述信号传导(借古喻今)边关遇侵烽火发,驿站速递如赛马。飞骠一骑冲京城,皇家得讯急应答。细胞信号转导的基本过程:①胞外信号(第一信使)②受体(信号接收装置)③第二信使④蛋白激酶激活信号转导蛋白(代谢酶、调节蛋白等)signalcellchange增殖分化代谢功能应激凋亡ororlostdisease第一节细胞外信号细胞所接受的信号称为配体(ligand),既可以是物理信号(光、热、电流),也可以是化学信号,统称为第一信使(firstmessenger)。脂溶性水溶性一.共同特点①特异性:只能与特定的受体结合;②高效性:几个分子即可发生明显的生物学效应,这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统;③可被灭活:完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性,保证信息传递的完整性以及使细胞免于疲劳。二.细胞间信息物质的分类1.根据胞外信号特点及作用方式不同旁分泌自分泌⑵根据与受体结合后细胞产生的效应不同激动剂:与受体结合后产生效应的物质。拮抗剂:与受体结合后不产生效应但可阻碍激动剂对细胞的作用。一.受体分类:(一)膜受体(二)胞内受体:胞浆受体核受体第二节受体(一)膜受体分类(一)G蛋白偶联受体胞外区:N末端,多个糖基化位点。α螺旋结构——受体配体结合区域。胞质内的细胞内环——G蛋白识别区域。胞内区:C末端,丝氨酸、苏氨酸磷酸化部位。二.G蛋白偶联受体受体(二)G蛋白----鸟苷酸结合蛋白分类:刺激性G蛋白Gs:激活腺苷酸环化酶抑制性G蛋白Gi:抑制腺苷酸环化酶磷脂酶C型G蛋白(Gp家族):激活磷脂酶C(三)G蛋白偶联受体介导的信号通路(按效应器分):激活离子通道以cAMP为第二信使激活磷脂酶C,以IP3和DAG作为双信使1.激活离子通道2.激活或抑制(cAMP酶)的信号通路3.激活磷脂酶C,IP3和DAG双信使信号通路配体→受体→G蛋白→PLC→PIP2DAGIP3→Ca2+→应答蛋白调节代谢或基因转录PKC靶酶磷酸化→→G蛋白作用过程示意图小结1.四个结构域:①C端是激素结合域②抑制蛋白结合域③中部DNA结合域④N端转录激活结构域2.功能:调节基因转录3.特点:反应过程长,数小时至数天(二)胞内受体(DNA结合蛋白)受体与配体相互作用的特点A选择性B结合力强C饱和性D可逆性E磷酸化和去磷酸化第三节细胞内第二信使(secondmessenger)2.蛋白激酶A(ProteinKinaseA,PKA):PKA是能被cAMP活化的蛋白激酶由两个催化亚基和两个调节亚基组成三.IP3和DAG双信使信号通路DG-PKC途径IP3-Ca2+途径四、钙离子/钙调蛋白信使体系钙离子的信使作用是通过其浓度的升高或降低来实现的。1.钙调蛋白(calmodulin,CaM)A.Ca2+-钙调蛋白复合体;B.Ca2+-钙调蛋白复合体活化酶Ca2+-钙调蛋白复合体的分子结构及对酶的调节钙信号使细胞内某些酶的活性和蛋白质功能发生改变,进而产生细胞效应。2.钙离子/钙调蛋白信使功能信号刺激钙通道开放胞内钙离子浓度瞬时升高形成钙离子-CaM复合物激活靶酶产生细胞效应细胞内钙库质膜蛋白质磷酸化酶激酶(PhK)肌球蛋白轻链激酶(MLCK)钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaM-PK)CaM通过激活细胞膜上的Ca2+泵,调节细胞内的Ca2+浓度。Ca2+直接对离子通道进行调节。CellSignalTransductionDAG激活蛋白激酶C:PKC位于细胞质,Ca2+浓度升高时PKC转位到质膜内表面,被DAG活化。IP3开启胞内IP3门控钙通道:Ca2+浓度升高,激活钙调蛋白,CaM将靶蛋白(如:CaM-Kinase)活化。第四节.信号转导与蛋白质激酶一.蛋白质激酶:磷酸转移酶分类:蛋白质酪氨酸激酶蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白底物氨基酸残基(一)受体酪氨酸激酶通路(不需要G蛋白)(二)丝氨酸/苏氨酸激酶丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threoninekinases,STK):通过变构而激活蛋白质,催化底物蛋白丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化。种类:PKA、PKC、PKG、钙调蛋白依赖性蛋白激酶(CaMK)和丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)等。CellSignalTransduction二.细胞内信号的级联放大受体蛋白将细胞外信号转变为细胞内信号,经信号级联放大、分散和调节产生综合性的细胞应答。cAMP信号转导过程中的放大作用
本文标题:受体酪氨酸激酶通路
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