磷脂酰肌醇途径

磷脂酰肌醇双信使信号通路本文档共17页；当前第1页；编辑于星期二\17点54分本节要点IP3和DAG的功能2最大特点容1IP3/和DAG/PKC途径磷脂酰肌醇途径的最大特点1IP3/和DAG/PKC途径3IP3/Ca2+和DAG/PKC途径本文档共17页；当前第2页；编辑于星期二\17点54分概念磷脂酰肌醇途径

是三种G蛋白偶联受体所介导的信号通路中的其中之一，在磷脂酰肌醇信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使质膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DAG）两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为“双信使系统”。本文档共17页；当前第3页；编辑于星期二\17点54分最大特点：胞外信号被膜受体接受后，同时产生两个胞内信使，分别激活两个不同的信号通路，即IP3/Ca2+和DAG/PKC途径，实现细胞对外界信号的问答。两个信使:IP3和DAG信号转导的效应酶:磷脂酶C信号：Ca2+

本文档共17页；当前第4页；编辑于星期二\17点54分系统组成与信号分子系统组成由三个成员组成:受体、G蛋白和效应物。G蛋白也是异源三聚体,其α亚基上具有GTP/GDP结合位点,作用方式与cAMP系统中的G蛋白完全相同。该系统的效应物是磷酸肌醇特异的磷脂酶C-β(phosphatidylinositol-specificphospholipaseC-β,PI-PLCβ),此处的β表示一种异构体。信号分子与该系统受体结合的信号分子有各种激素、神经递质和一些局部介质。本文档共17页；当前第5页；编辑于星期二\17点54分第二信使的产生该途径有有三个第二信使:IP3、DAG、Ca2+。产生过程包括磷脂酶C的激活、IP3/DG的生成、Ca2+的释放。磷脂酶C的激活磷脂酶C相当于cAMP系统中的腺苷酸环化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受G蛋白调节。当信号分子识别并同受体结合后，激活G蛋白的亚基。激活的G-α亚基通过扩散与磷脂酶C接触，并将磷脂酶C激活。●第二信使IP3/DAG的生成被激活的磷脂酶C水解质膜上的4，5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)，产生三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。本文档共17页；当前第6页；编辑于星期二\17点54分本文档共17页；当前第7页；编辑于星期二\17点54分IP3/Ca2+：IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道，使胞内Ca2+浓度升高，激活各类依赖钙离子的蛋白。钙调蛋白：由单一肽链构成，具有四个钙离子结合部位。结合钙离子发生构象改变，可激活钙调素依赖性激酶（CaM-Kinase）。细胞对Ca2+的反应取决于细胞内钙结合蛋白和钙调素依赖性激酶的种类。本文档共17页；当前第8页；编辑于星期二\17点54分DAG/PKC：DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C（ProteinKinaseC，PKC）。(PKC以非活性形式分布于细胞溶质中，当细胞接受刺激，产生IP3，使Ca2+浓度升高，PKC便转位到质膜内表面，被DG活化，PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化是不同的细胞产生不同的反应，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖和分化等。)本文档共17页；当前第9页；编辑于星期二\17点54分本文档共17页；当前第10页；编辑于星期二\17点54分本文档共17页；当前第11页；编辑于星期二\17点54分IP3和DAG的主要功能IP3引发储存在内质网中Ca2+的转移到细胞质基质中，使胞质中游离Ca2+浓度提高，这一作用几乎发生在所有真核细胞中。DAG结合在质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C本文档共17页；当前第12页；编辑于星期二\17点54分

IP3信号的终止：是通过去磷酸化形成IP2、或磷酸化为IP4。Ca2+被质膜上的钙泵和Na+-Ca2+交换器抽出细胞，或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。本文档共17页；当前第13页；编辑于星期二\17点54分DAG通过两种途径终止其信使作用：

-----被DG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；

-----被DG酯酶水解成单酯酰甘油。

DAG代谢周期很短，不能长期维持PKC活性，而细胞增殖或分化行为的变化又要求PKC长期活性所产生的效应。现发现另一种DG生成途径，即由磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生的DG，用来维持PKC的长期效应。本文档共17页；当前第14页；编辑于星期二\17点54分DAG/PKC反应链胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→磷脂酶C(PLC)→DAG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH本文档共17页；当前第15页；编辑于星期二\17点54分IP3/Ca2+反应链胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→磷脂酶C(PLC)→I