中国海洋大学细胞生物学课件细胞信号传递

无活性激活状态Ca2+-钙调蛋白催化功能区抑制功能区完全激活状态自身磷酸化蛋白质磷酸化酶CaM-激酶II：神经系统中的一种分子记忆物质memorytrace某些记忆和学习活动第3节G蛋白关联受体与G蛋白钙调蛋白+Ca2+Ca2+-非依赖性第一页，共二十页。cAMP途径Ca2+途径信号分子cAMPCa2+质膜细胞表面受体G-蛋白酶靶蛋白第二信使cAMP与Ca2+信号传递途径的对比图解第3节G蛋白关联受体与G蛋白第二页，共二十页。3、肌醇磷脂信号传递途径磷脂酰肌醇(PI)磷酸化产生PIP和PIP2两种多磷酸肌醇第3节G蛋白关联受体与G蛋白PI4-磷酸(PI-phosphate,PIP)磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)PI4,5-二磷酸(PI-biphosphate,PIP2)质膜肌醇PIP激酶PIP激酶第三页，共二十页。第3节G蛋白关联受体与G蛋白PIP2水解成两种细胞内介体分子：IP3和二脂酰甘油磷脂酶C-

PI4,5-二磷酸(PIP2)PI1,4,5-三磷酸(IP3)

二脂酰甘油激活蛋白激酶C内质网释放Ca2+细胞质溶质质膜外半层内半层第四页，共二十页。PI(磷脂酰肌醇)PIP2(PI4,5-二磷酸)PIP(PI4-磷酸)DG(二脂酰甘油)IP3(PI1,4,5-三磷酸)PIP激酶PIP激酶磷脂酶C-磷脂酶C-由磷脂酰肌醇(PI)产生DG和IP3两种信号分子的过程小结第3节G蛋白关联受体与G蛋白第五页，共二十页。IP3

P

P

PG蛋白关联受体信号分子G蛋白亚基亚基GTPCa2+通道开放内质网内质网腔激活的磷脂酶C二脂酰甘油(DAG)Ca2+蛋白质激酶C激活的信号传递途径第3节G蛋白关联受体与G蛋白

P

PPIP2

P蛋白激酶C第六页，共二十页。C-激酶(蛋白质激酶C)激活靶蛋白的专一Ser或Thr磷酸化靶蛋白激活蛋白质激酶级联反应链激活基因调节蛋白磷酸化而被激活促进基因转录抑制蛋白磷酸化释放与抑制蛋白结合的基因调节蛋白进入细胞核刺激专一基因转录信号分子G蛋白关联受体激活G蛋白磷脂酶C-β激活激活进入细胞质溶质并迅速扩散RER膜上IP3的门Ca2＋释放通道释放Ca2＋+激活IP3(肌醇三磷酸)二脂酰甘油降解PIP2蛋白质激酶C激活的信号传递途径的图示第3节G蛋白关联受体与G蛋白第七页，共二十页。Elk-1SRFSRE转录无活性C-激酶激活的C-激酶细胞核质膜编码区编码区转录NF-B结合位点基因1和2不转录激活基因1和2的转录抑制蛋白磷酸化的抑制蛋白释放出的基因调节蛋白基因调节蛋白Elk-1SRFSRENF-BNF-BI-BI-BNF-BMAP激酶Gene1Gene1Gene2Gene2mRNAmRNA细胞质溶质MAP激酶二脂酰甘油磷酸化梯级链基因调节蛋白第3节G蛋白关联受体与G蛋白名词缩写激活的C-激酶激活专一基因转录的两条途径SRF,血清反应因子;SRE,血清反应成分；第八页，共二十页。五、丝氨酸/苏氨酸激酶性受体四、酪氨酸磷酸酶性受体三、酪氨酸激酶关联性受体第4节酶关联受体信号传递途径一、鸟苷酸环化酶性受体二、酪氨酸激酶性受体第4节酶关联受体信号传递途径第九页，共二十页。靶蛋白激活降解cGMP一、鸟苷酸环化酶性受体鸟苷酸环化酶和cGMP磷酸二酯酶GTP激活G-激酶靶蛋白的Ser或Thr残基磷酸化调节基因表达(cGMP依赖蛋白质激酶)第4节酶关联受体信号传递途径第十页，共二十页。二、酪氨酸激酶性受体大多数生长因子的细胞表面受体第4节酶关联受体信号传递途径第十一页，共二十页。无活性与有活性的酪氨酸激酶性受体的结构模式图解PPPPPP活性受体酪氨酸激酶磷酸化的Tyr残基酪氨酸激酶区生长因子结合部位无活性受体酪氨酸激酶磷酸化第4节酶关联受体信号传递途径第十二页，共二十页。Tyr激酶区无活性的受体酪氨酸激酶胞外区细胞质溶质质膜PPPPPP磷酸化激活的受体酪氨酸激酶磷酸化的Tyr残基胞外信号传入胞内PPPPPP信号蛋白结合胞内二体型信号分子配体/受体结合激活Tyr激酶活性受体酪氨酸激酶被激活后形成胞内信号传递复合物的过程图解第4节酶关联受体信号传递途径第十三页，共二十页。二体型信号分子衔接蛋白Ras激活蛋白胞外区细胞质溶质质膜PPPPPP激活的Tyr激酶Ras蛋白在受体酪氨酸激酶所激起的磷酸化级联反应中的作用图解GTPGTPGDPGDP激活的Ras蛋白失活的Ras蛋白第4节酶关联受体信号传递途径信号传送方向细胞增殖第十四页，共二十页。Ras蛋白激活细胞增殖的信号传递途径第十五页，共二十页。五、丝氨酸/苏氨酸激酶性受体被激活后使细胞内某些靶蛋白的特定Ser或Thr磷酸化，而激活靶蛋白四、酪氨酸磷酸酶性受体具有Tyr磷酸酶活性，能将特定靶蛋白的磷酸化Tyr脱磷酸，使Tyr磷酸化作用持时较短，也可使静息细胞中的Tyr磷酸化保持在极低水平三、酪氨酸激酶关联性受体如细胞因子、某些激素和T、B抗原的专一性受体结合上配体后，可激活相关联的酪氨酸激酶，后者再催化各种靶蛋白磷酸化如WBC表面的CD45蛋白如TGF-β超家族的表面受体第4节酶关联受体信号传递途径第十六页，共二十页。第1节信号细胞与靶细胞第2节细胞内信号传递的基本原理第3节G蛋白关联受体与G蛋白第4节酶关联受体信号传递途径本章小结信号分子与信号细胞靶细胞旁分泌信号突触信号内分泌信号自分泌信号专一识别信号反应差异靶细胞中的受体胞内信号传递的级联反应细胞对细胞外信号反应的不同速率调节离子通道激活腺苷酸环化酶激活磷脂酶CcAMP信号传递途径细胞内的钙信号肌醇磷脂信号传递途径G蛋白的结构与活性变化G蛋白在信号传递中的功能胞内信号传递与第二信使鸟苷酸环化酶性受体酪氨酸激酶性受体酪氨酸激酶关联性受体酪氨酸磷酸酶性受体丝氨酸/苏氨酸激酶性受体胞内受体细胞表面受体第十七页，共二十页。激素G蛋白关联的受体蛋白二脂酰甘油衔接蛋白Ras激活蛋白Ras蛋白蛋白质激酶I,II,III(磷酸化级联反应)C激酶钙调蛋白磷脂酶CIP3Ca2+CAM激酶靶蛋白G-蛋白腺苷酸环化酶基因调节蛋白A激酶cAMP细胞内的4条信号传递途径第4节酶关联受体信号传递途径生长因子酪氨酸激酶性受体（快速反应）（慢速反