细胞凋亡信号通路详细资料与总结1(1)

1、整理课件整理课件1整理课件整理课件2教教 学学 内内 容容讲授讲授合合 计计1、生物信号转导概论、生物信号转导概论662、受体及跨膜信号转换、受体及跨膜信号转换443、G蛋白耦联的信号传递通路蛋白耦联的信号传递通路444、细胞内的信使物质、细胞内的信使物质第第二信使二信使445、蛋白激酶和蛋白磷酸酶、蛋白激酶和蛋白磷酸酶226、细胞周期调控信号途径、细胞周期调控信号途径227、细胞凋亡信号通路、细胞凋亡信号通路448、细胞信号转导与癌症、细胞信号转导与癌症449、植物生长发育的膜外调节、植物生长发育的膜外调节信号转导机制信号转导机制2210、细胞信号转导的研究方法、细胞信号转导的研究方法22

2、合合 计计3434整理课件整理课件3 （1）Caspase蛋白蛋白 （2）线粒体凋亡通路）线粒体凋亡通路 （3）死亡受体介导的凋亡通路）死亡受体介导的凋亡通路 （4）p53蛋白蛋白 （5）Bcl-2家族蛋白家族蛋白整理课件整理课件4整理课件整理课件5一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡一条是通过胞外信号激活细胞内的凋亡酶酶caspase一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活激活caspase整理课件整理课件61、Caspase家族家族 Caspase属于半胱氨酸蛋白酶，相当于线虫中的属于半胱氨酸蛋白酶，相当于线虫中的ced-3，这些蛋白酶是，这些蛋白酶是引起细胞

3、凋亡的关键酶，一旦被信号途径激活，能将细胞内的蛋白质降解，引起细胞凋亡的关键酶，一旦被信号途径激活，能将细胞内的蛋白质降解，使细胞不可逆的走向死亡。它们均有以下特点：使细胞不可逆的走向死亡。它们均有以下特点： 酶活性依赖于半胱氨酸残基的亲核性；酶活性依赖于半胱氨酸残基的亲核性； 裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，所以命名为裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，所以命名为caspase（ Cysteine aspartic acid specific protease ），方便起见称之为凋亡酶；），方便起见称之为凋亡酶； 都是由两大、两小亚基组成的都是由两大、两小亚基组成的异四聚体异四聚体，

4、大、小亚基由同一基因编码，大、小亚基由同一基因编码，前体被切割后产生两个活性亚基。前体被切割后产生两个活性亚基。整理课件整理课件7caspase 超家族成员及其相应底物超家族成员及其相应底物整理课件整理课件8启动者（启动者（initiator）：如）：如 caspase-8、9，受到信号后，能通受到信号后，能通过自剪接而激活，然后引起过自剪接而激活，然后引起 caspase 级联反应，如级联反应，如 caspase-8 可可依次激活依次激活 caspase-3、6、7。 执行者（执行者（executioner或或effector）：如）：如caspase-3、6、7，它们它们可直接降解胞内的结

5、构蛋白和功能蛋白，引起凋亡，但不能通可直接降解胞内的结构蛋白和功能蛋白，引起凋亡，但不能通过自催化或自剪接的方式激活；过自催化或自剪接的方式激活；细胞中还具有细胞中还具有 caspase 的的抑制因子抑制因子，称为，称为 IAPs（inhibitors of apoptosis proteins），属于一个庞大的蛋白家族。它们能通过），属于一个庞大的蛋白家族。它们能通过 BIR 结构域（结构域（baculovirus IAP repeats domain）与）与 caspase 结合，结合，抑制其活性，如抑制其活性，如XIAP。Bcl-2家族，结合抑制。家族，结合抑制。整理课件整理课件9 Ca

6、spase 自身以非活化的自身以非活化的 Procaspase存在，其激活依赖于其他的存在，其激活依赖于其他的 Caspase 在它的天冬氨酸位点裂解活化或自身活化。在它的天冬氨酸位点裂解活化或自身活化。l Caspase-8自剪切活化，激活自剪切活化，激活 Caspase-3，Caspase-7成为凋亡的执行者。成为凋亡的执行者。l Caspase-3 激活激活 Caspase-6。l Caspase 可降解结构蛋白、信号蛋白、转录调控蛋白、周期蛋白等等。可降解结构蛋白、信号蛋白、转录调控蛋白、周期蛋白等等。l Caspase 还可降解还可降解CAD的调节蛋白，释放出的调节蛋白，释放出CAD

7、，CAD进入细胞核降进入细胞核降 解解 DNA。CAD 为为caspase-activated Dnase（脱氧核苷酸酶），存在于胞质中。（脱氧核苷酸酶），存在于胞质中。整理课件整理课件10细胞色素释细胞色素释放引起的凋放引起的凋亡（线粒体亡（线粒体凋亡通路）凋亡通路）整理课件整理课件11 fas 又称作又称作 APO-1， TNFR（ 肿瘤坏死因子受体）和肿瘤坏死因子受体）和 NGF 受体家族受体家族。 1993 年人白细胞分型国际会议年人白细胞分型国际会议统一命名为统一命名为 CD95。 Fas 蛋白（受体）与蛋白（受体）与 Fas 配体组成配体组成 Fas 系统，二者系统，二者的结合导致

8、靶细胞走向凋亡。的结合导致靶细胞走向凋亡。整理课件整理课件12Fas 具有三个富含半胱氨酸的胞外区具有三个富含半胱氨酸的胞外区和 一 个 称 为和 一 个 称 为 死 亡 结 构 域 （死 亡 结 构 域 （ D e a t h domain，DD）的胞内区。的胞内区。Fas 的配体的配体 FasL（Fas ligand）与与 Fas 结合后，结合后，Fas 三聚化使胞内的三聚化使胞内的DD区构区构象改变，然后与接头蛋白象改变，然后与接头蛋白FADD（Fas-associated death domain）的）的DD区结区结合，而后合，而后 FADD 的的 N 端端 DED区区（death e

9、ffector domain）就能与）就能与Caspase-8（或（或-10）前体蛋白结合，）前体蛋白结合，形成形成DISC (death-inducing signaling complex )，引起，引起caspase-8、10通过自通过自身剪激活，它们启动身剪激活，它们启动 caspase 的级联的级联反应，使反应，使caspase-3、-6、-7激活，这激活，这几种几种Caspase可降解胞内结构蛋白和功可降解胞内结构蛋白和功能蛋白，最终导致细胞凋亡。能蛋白，最终导致细胞凋亡。=TNF fas 又称作又称作 APO-1，属，属 TNF 肿瘤坏死因子受体和肿瘤坏死因子受体和 NGF 受体

10、家族受体家族。 1993 年人白细胞分型国际会议年人白细胞分型国际会议统一命名为统一命名为 CD95。 Fas 蛋白（受体）与蛋白（受体）与 Fas 配体组成配体组成 Fas 系统，二者系统，二者的结合导致靶细胞走向凋亡。的结合导致靶细胞走向凋亡。整理课件整理课件13NoImage整理课件整理课件14整理课件整理课件15Bcl-2是一种原癌基因，名称来源于是一种原癌基因，名称来源于B细胞淋巴瘤细胞淋巴瘤/白血病白血病-2(B-cell lymphoma/Leukemia-2，bcl-2)。 bcl-2 蛋白，是膜的整合蛋白，主要存在于线粒体外膜、核膜及部分内质蛋白，是膜的整合蛋白，主要存在于线

11、粒体外膜、核膜及部分内质网中。网中。 Bcl-2家族成员都含有家族成员都含有1-4个个Bcl-2同源结构域（同源结构域（BH1-4），），并且通常并且通常羧基羧基末端有一穿膜的结构域末端有一穿膜的结构域 (transmembrane region，TM)。其中其中BH4是抗凋是抗凋亡蛋白所特有的结构域，亡蛋白所特有的结构域，BH3是与促进凋亡有关的结构域是与促进凋亡有关的结构域。根据功能和结构可将根据功能和结构可将Bcl-2基因家族分为两类：基因家族分为两类： -抗凋亡的（抗凋亡的（anti-apoptotic），如：），如：Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w、Mcl-1； -促进凋亡的（促

12、进凋亡的（pro-apoptotic），如：），如：Bax、Bak、Bad、Bid、Bim，在，在促凋亡蛋白中还有一类仅含促凋亡蛋白中还有一类仅含BH3结构，如结构，如Bid、Bad、PUMA。整理课件整理课件16整理课件整理课件17Bcl-2家族 引自Katja C. Zimmermann等2001整理课件整理课件18当当 Caspase8 活化后，它一方面作用活化后，它一方面作用 Procaspase3，另一方面使，另一方面使Bid 裂解裂解成成 2 个片个片段，其中段，其中。Cyt c 与胞质中与胞质中Ced4 同源物同源物 Apaf-1（凋亡蛋白酶活化因子（凋亡蛋白酶活化因子apopt

13、osis protease activating factor）结合并）结合并活活Apaf-1，活化的，活化的 Apaf-1 再活化再活化Procaspase9，最后引起细胞凋亡。，最后引起细胞凋亡。整理课件整理课件19p53 是一种抑癌基因，其生物学功能是在是一种抑癌基因，其生物学功能是在G期监视期监视DNA的完整性。如有损伤，则抑制细胞增殖，直到的完整性。如有损伤，则抑制细胞增殖，直到DNA修复完成。如果修复完成。如果DNA不能被修复，则诱导其不能被修复，则诱导其调亡。调亡。在依赖在依赖P53蛋白的细胞凋亡中，蛋白的细胞凋亡中，P53蛋白能特异地抑蛋白能特异地抑制制 Bcl-2 的表达，但

14、对的表达，但对 Bax 的表达则有明显的促进的表达则有明显的促进作用。在这些细胞中，作用。在这些细胞中， P53蛋白的积累和活动引起蛋白的积累和活动引起了细胞凋亡。了细胞凋亡。整理课件整理课件20整理课件整理课件21整理课件整理课件22 以以细胞凋亡通路为主要内容细胞凋亡通路为主要内容； 内容不要求深度广度，只要说明某个问题内容不要求深度广度，只要说明某个问题/专题即专题即可；可；建议内容来源于科研文献。建议内容来源于科研文献。 学习笔记请标清楚日期、主题、关键词和参考文学习笔记请标清楚日期、主题、关键词和参考文献。献。 讲述自然精炼讲述自然精炼，能提出问题，也能回答问题；，能提出问题，也能回答问题； 每人每人10min叙述回答问题。叙述回答问题。 学习报告内容及提问与答问记录、学习笔记作为学习报告内容及提问与答问记录、学习笔记作为成绩评分依据。成绩评分依据。整理课件整理课件231、阅读、阅读p53信号转导图，用文字表述信号转导图，用