第六节-PI3K-Akt-教学讲解课件

第六节PI3K－Akt/PKB信号转导通路

（磷脂酰肌醇3激酶）脂类分子为细胞的第二信使第六节PI3K－Akt/PKB信号转导通路

（磷脂1一、PI－3K家族PI-3K作用：三种同工酶

催化磷脂酰肌醇的D3羟基的磷酸化产物：

PtdIns-3，4-P2（磷脂酰肌醇3，4二磷酸）PtdIns-3，5-P2（磷脂酰肌醇3，5二磷酸）PtdIns-3，4，5-P3（磷脂酰肌醇3，4，5三磷酸）PIP3一、PI－3K家族2PI-3K-1结构：110KD(P110)催化亚基：激酶活性：催化PIP3及PIP2产生

Ser蛋白激酶活性：P85、IRS-1上ser-p（负调节）亚型：Ia：受Ptyr-Pr及Pro-P调节；Ib：通过Gβγ转导信号

85KD(P85)调节亚基：含2个SH2（C末端）：与P-Tyr位点结合inter-SH2模体：催化亚基锚定位点SH3（N末端）：与富含Pro的靶蛋白结合断点簇区域

PI-3K-2:C端含有C2结构域，可与磷脂结合

PI-3K-3:存在于酵母细胞

PI-3K-1结构：110KD(P110)催化3二、PIP3的靶位点

与其结合的结构域：

PH结构域、SH2结构域、磷酸酪氨酸结合结构域、C2结构域、FYVE环指结构域、碱性氨基酸区域、非确定的磷酸肌醇结合结构域。前三者与PTyr结合C2结构域存在于PKC等信号分子内二、PIP3的靶位点与其结合的结构域：4三、PIP3调节的蛋白激酶

能调节一系列蛋白激酶的活性，

对Akt/PKB调节起关键作用Akt/PKB：Akt：胸腺瘤分离的癌基因编码一种Ser/Thr蛋白激酶C末端激酶结构域与PKC、PKA相似－PKBN末端由PH结构域Akt/PKB的分子结构中：S124、T450是基本磷酸化位点T308、S473是与活化相关的磷酸化位点

PH结构域激酶结构域S124T308T450S473三、PIP3调节的蛋白激酶能调节一系列蛋白激酶5激活过程：

PI－3K

PI4，5P2PIP3（结合于下PH结构域）

PDK－1Akt/PKB转位于胞膜获催化活性催化自身S124、T450磷酸化PDK－1催化T308、S473磷酸化

Akt/PKB完全活化激活过程：PI6四、Akt/PKB的下游信息流和生物学功能

Akt/PKB的靶蛋白：GSK-3β糖原合成激酶、BAD、procaspase－9和CREB磷酸化序列：RXRXXS/T活化的Akt/PKB可调节基因的表达抑制凋亡和调节细胞周期四、Akt/PKB的下游信息流和生物学功能Akt/PKB的7胰岛素受体信号传递（一）胰岛素受体结构分布广泛，1000-300000个受体/细胞。糖蛋白α2β2

α亚基（胞外）：具有与胰岛素特异结合部位；

β亚基（跨膜）（Mw95kD，620AA）

跨膜部分为23个疏水AA构成α螺旋。

胞浆结构域含Tyr三区：

近膜结构域(Tyr972）；Tyr激酶结构域（Tyr1158,1162,1163）：同时具ATP结合部位（1030Lys突变，TPK活性即丧失）；C端结构域（Tyr1328,1334)：在信号传递中发挥重要作用胰岛素受体信号传递（一）胰岛素受体结构8Y927－P近膜结构域Y1158-PY1162-pY1163-P激酶结构域1328Y-P1334y-PC端结构域受体胰岛素βαP-S967P-S968P-S1305P-S1306P-T1348近膜Tyr-972为IRS-1结合部位；激酶结构域三个Tyr同时磷酸化，受体才激活；C端结构域与细胞增殖有关；SerThr残基可被PKC磷酸化（调节有关）Y927－P近膜结构域Y1158-P激酶结构域1328Y-P9（二）胞内胰岛素受体底物

intracellularsubstratesofinsulinreceptor（IRS)IRS家族：IRS-1,IRS-2,IRS-3,IRS-4分子量不同（1）结构亲水性蛋白，高度保守，N末端具有PH结构，能特异结合磷脂及胞内其它蛋白Sos,PKB,β-ark含有与胞内P-Tyr结合的结构域（SH2）；20个可磷酸化Tyr；>30个Ser/Thr供磷酸化（2)功能：胰岛素信号传递与放大调节信号

Shc蛋白：与IRS类似的受体底物（二）胞内胰岛素受体底物

intracellu10（三）胰岛素引起的靶细胞内信号传递途径

Ras-MAPK途径；PI-3K途径1.Ras-MAPK途径Insulin-Rinsulin与其受体结合，受体蛋白磷酸化（Tyr激酶IRS-pShc-p活化）使IRS-1及Shc的特异的Tyr－P。Grb2SosRas形成的P-Tyr与Grb2（含SH2与SH3）结合。Grb2(SH3)与Sos结合并使之活化。激活的Sos即可与膜上的Ras相结合。

（三）胰岛素引起的靶细胞内信号传递途径Ras-MAPK途径112.磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）途径

insulin－RIRS－1（-P）PI3-KPDKAkt/PKB

胰岛素与其受体结合，PI3－K与磷酸化IRS－1结合，刺激催化亚基活性，当P85亚基2个SH2结构域被磷酸化模体YMXM占领，PI3－K活性达到最大。

PKB靶蛋白：磷酸果糖激酶－2、糖原合成激酶3、Bad(细胞凋亡有关）、核糖体S6激酶，与葡萄糖转运、细胞增殖分化、细胞周期调节有关2.磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）途径insulin－R12Y-PY-PRasRaf-1MEKMAPKPI-3KPDKsPKB基因表达细胞生长增殖及分化葡萄糖转运糖酵解糖原合成蛋白质合成抑制细胞凋亡胰岛素受体Y－PP-YIRSShc磷脂酰肌醇依赖性PKY-PY-PRasPI-3K基因表达葡萄糖转运胰岛素受体Y－13第六节-PI3K-Akt-教学讲解课件14第六节PI3K－Akt/PKB信号转导通路

（磷脂酰肌醇3激酶）脂类分子为细胞的第二信使第六节PI3K－Akt/PKB信号转导通路

（磷脂15一、PI－3K家族PI-3K作用：三种同工酶

催化磷脂酰肌醇的D3羟基的磷酸化产物：

PtdIns-3，4-P2（磷脂酰肌醇3，4二磷酸）PtdIns-3，5-P2（磷脂酰肌醇3，5二磷酸）PtdIns-3，4，5-P3（磷脂酰肌醇3，4，5三磷酸）PIP3一、PI－3K家族16PI-3K-1结构：110KD(P110)催化亚基：激酶活性：催化PIP3及PIP2产生

Ser蛋白激酶活性：P85、IRS-1上ser-p（负调节）亚型：Ia：受Ptyr-Pr及Pro-P调节；Ib：通过Gβγ转导信号

85KD(P85)调节亚基：含2个SH2（C末端）：与P-Tyr位点结合inter-SH2模体：催化亚基锚定位点SH3（N末端）：与富含Pro的靶蛋白结合断点簇区域

PI-3K-2:C端含有C2结构域，可与磷脂结合

PI-3K-3:存在于酵母细胞

PI-3K-1结构：110KD(P110)催化17二、PIP3的靶位点

与其结合的结构域：

PH结构域、SH2结构域、磷酸酪氨酸结合结构域、C2结构域、FYVE环指结构域、碱性氨基酸区域、非确定的磷酸肌醇结合结构域。前三者与PTyr结合C2结构域存在于PKC等信号分子内二、PIP3的靶位点与其结合的结构域：18三、PIP3调节的蛋白激酶

能调节一系列蛋白激酶的活性，

对Akt/PKB调节起关键作用Akt/PKB：Akt：胸腺瘤分离的癌基因编码一种Ser/Thr蛋白激酶C末端激酶结构域与PKC、PKA相似－PKBN末端由PH结构域Akt/PKB的分子结构中：S124、T450是基本磷酸化位点T308、S473是与活化相关的磷酸化位点

PH结构域激酶结构域S124T308T450S473三、PIP3调节的蛋白激酶能调节一系列蛋白激酶19激活过程：

PI－3K

PI4，5P2PIP3（结合于下PH结构域）

PDK－1Akt/PKB转位于胞膜获催化活性催化自身S124、T450磷酸化PDK－1催化T308、S473磷酸化

Akt/PKB完全活化激活过程：PI20四、Akt/PKB的下游信息流和生物学功能

Akt/PKB的靶蛋白：GSK-3β糖原合成激酶、BAD、procaspase－9和CREB磷酸化序列：RXRXXS/T活化的Akt/PKB可调节基因的表达抑制凋亡和调节细胞周期四、Akt/PKB的下游信息流和生物学功能Akt/PKB的21胰岛素受体信号传递（一）胰岛素受体结构分布广泛，1000-300000个受体/细胞。糖蛋白α2β2

α亚基（胞外）：具有与胰岛素特异结合部位；

β亚基（跨膜）（Mw95kD，620AA）

跨膜部分为23个疏水AA构成α螺旋。

胞浆结构域含Tyr三区：

近膜结构域(Tyr972）；Tyr激酶结构域（Tyr1158,1162,1163）：同时具ATP结合部位（1030Lys突变，TPK活性即丧失）；C端结构域（Tyr1328,1334)：在信号传递中发挥重要作用胰岛素受体信号传递（一）胰岛素受体结构22Y927－P近膜结构域Y1158-PY1162-pY1163-P激酶结构域1328Y-P1334y-PC端结构域受体胰岛素βαP-S967P-S968P-S1305P-S1306P-T1348近膜Tyr-972为IRS-1结合部位；激酶结构域三个Tyr同时磷酸化，受体才激活；C端结构域与细胞增殖有关；SerThr残基可被PKC磷酸化（调节有关）Y927－P近膜结构域Y1158-P激酶结构域1328Y-P23（二）胞内胰岛素受体底物

intracellularsubstratesofinsulinreceptor（IRS)IRS家族：IRS-1,IRS-2,IRS-3,IRS-4分子量不同（1）结构亲水性蛋白，高度保守，N末端具有PH结构，能特异结合磷脂及胞内其它蛋白Sos,PKB,β-ark含有与胞内P-Tyr结合的结构域（SH2）；20个可磷酸化Tyr；>30个Ser/Thr供磷酸化（2)功能：胰岛素信号传递与放大调节信号

Shc蛋白：与IRS类似的受体底物（二）胞内胰岛素受体底物

intracellu24（三）胰岛素引起的靶细胞内信号传递途径

Ras-MAPK途径；PI-3K途径1.Ras-MAPK途径Insulin-Rinsulin与其受体结合，受体蛋白磷酸化（Tyr激酶IRS-pShc-p活化）使IRS-1及Shc的特异的Tyr－P。