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Akt信号转导通路 第一节Akt信号转导通路的概念第二节Akt信号转导通路的激活第三节Akt的下游调控单元 蛋白磷酸化是调控细胞功能的基本方式 蛋白激酶 proteinkinase 磷酸化磷酸酯酶 phosphatase 去磷酸化 第一节Akt信号转导通路的概念 激酶 蛋白激酶x P 蛋白激酶y P 蛋白激酶z P PKA proteinkinaseA PKC proteinkinaseC PKB proteinkinaseB 1991 Jones 1440bp 编码480个氨基酸与v Akt同源又称c Akt Akt或Akt PKB 1997年 DudekIGF 1 Akt信号转导通路 Akt信号转导通路的激活途径 生长因子 二磷酸肌醇 磷酸肌醇 3激酶 PI3K 活化 三磷酸肌醇 磷酸肌醇依赖的蛋白激酶 PDK 活化的PDK Akt激活 促进细胞生长抑制细胞凋亡与肿瘤等增生性疾病的关系非常密切 Akt信号转导通路的作用 第二节Akt信号转导通路的激活 Akt信号转导通路的激活途径 生长因子 二磷酸肌醇 磷酸肌醇 3激酶 PI3K 活化 三磷酸肌醇 磷酸肌醇依赖的蛋白激酶 PDK 活化的PDK Akt激活 PI3K 磷酸肌醇 3激酶 phosphoinositide3 kinase 异二聚体结构 催化亚单位 110kd受体结合调控亚单位 85kd 一 PI3K的激活 PI3K的底物和产物 Akt信号转导通路的激活途径 生长因子 二磷酸肌醇 磷酸肌醇 3激酶 PI3K 活化 三磷酸肌醇 磷酸肌醇依赖的蛋白激酶 PDK 活化的PDK Akt激活 PI3K催化PIP2生成PIP3 PI3K的特异性抑制剂 LY294002 C19H17NO3IC50 1uMWortmannin C23H24O8IC50 5nM Akt信号转导通路的激活途径 生长因子 二磷酸肌醇 磷酸肌醇 3激酶 PI3K 活化 三磷酸肌醇 磷酸肌醇依赖的蛋白激酶 PDK 活化的PDK Akt激活 二 PDK的激活 PDK 磷酸肌醇依赖的蛋白激酶 3 phosphoinositide dependentkinase PDK 1的结构 催化中心 N端 PH结构域 C端 PH结构域与Pis的关系 PH结构域 血小板白细胞C激肽酶底物同源结构域 Pleckstrinhomologydomain PHdomain 特点 多种蛋白和酶中都具有该结构 为100个氨基酸左右的球状结构 它与磷脂之间有很高的结合亲和性 与PI结合的部位为KX7 13R KXR K lysine X 任意一种氨基酸 R Arginine 疏水性氨基酸 PDK 1本身以磷酸化的状态存在于细胞浆PDK 1通过PH域与细胞膜PIP3结合PDK 1固定于细胞膜而被激活 PDK 1激活的特点 Akt信号转导通路的激活途径 生长因子 二磷酸肌醇 磷酸肌醇 3激酶 PI3K 活化 三磷酸肌醇 磷酸肌醇依赖的蛋白激酶 PDK 活化的PDK Akt激活 三 Akt的激活 Akt PKB为57kd的丝氨酸 苏氨酸蛋白酶具有PH结合域能够和PIP3紧密结合固定于细胞膜内侧 Thr308 Akt的酶活性中心磷酸化位点Ser473 Akt的底物结合部位磷酸化位点 Thr308由PDK 1磷酸化激活 Akt的激活示意图 Ser473的磷酸化激活的可能方式 由一种单一的PDK 2激活 PDK 1与PRK 2 PKC relatedkinase 2 结合以后具备Ser473的磷酸化功能 受生长因子等激活的细胞 Akt由细胞浆转移至细胞膜内侧PH域与Pls结合 磷酸化位点暴露被PDK 1激活激活后的Akt离开细胞膜进入细胞核发挥作用 Akt的动态变化 静止的细胞 Akt位于细胞浆内 第三节Akt的下游调控单元 Akt的下游作用单元都具有同一的最小短肽结合部位RXRXXS T R Arginine X 任意一种氨基酸 S Serine T Threonine 疏水性氨基酸 Akt激活与多种肿瘤发生密切相关 乳腺癌 卵巢癌 大肠癌 肝癌等Akt信号转导通路的作用包括 抑制细胞凋亡促进细胞生存 下调细胞周期抑制性调控因子的作用 一 Akt抑制细胞凋亡的作用 细胞凋亡的发生机理 1 作用于Bad磷酸化BadSer136 Bax Bax apoptosis Bcl xL Bad 2 作用于caspase 9 磷酸化caspase 9的Ser196使之灭活 3 作用于转录因子FKHR FKHR Ser256 Thr32 24 FKHRL1 Thr32 AFX Ser193 二 Akt促进细胞生存和增殖的作用 1 作用于GSK 3 GSK 3a Ser21GSK 3b Ser9 2 作用于IKKs NF kB可诱导凋亡抑制蛋白c IAP1的生成而抑制细胞凋亡 3 作用于eNOS Akt可通过磷酸化eNOS的Ser1177 而使eNOS激活 持续性地生成NO 促进血管增生 肿瘤的血管生成 正常内皮细胞中低维持剂量的eNOS能催化NO的合成 维持血管的功能 4 作用于细胞周期抑制性调控因子 E2F 细胞周期调控的转录因子DP E2F结合蛋白E2F DP 二聚体Rb E2F DP 蛋白复合物CDK 细胞周期蛋白激酶 细胞周期G1期checkpoint CDK的抑制因子 p27 p21等 p27kip1 存在Akt的直接结合位点RXRXXT 157 D 可以被Akt直接磷酸化灭活 Thr157 R Arginine X 任意一种氨基酸 T Threonine D Asparticacid 磷酸化后的p27不能进入细胞核而失去对cyclinE CDK2的抑制作用 p21cip1 Akt可直接磷酸化