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文档简介

关于细胞信号转导异常本章基本要求掌握细胞信号转导、膜受体和核受体的概念。掌握控制信号转导蛋白活性的方式:通过配体、G蛋白及可逆磷酸化调节,通过信号对靶蛋白的调节。熟悉G蛋白介导的信号转导途径。熟悉MAPK家族成员的信号转导途径。第2页,共115页,2024年2月25日,星期天熟悉受体上调、受体下调及超敏和减敏的概念。熟悉霍乱、肢断肥大症和家族性肾性尿崩症的信号转导障碍机制。了解肿瘤和高血压心肌肥厚的信号转导障碍机制。第3页,共115页,2024年2月25日,星期天Nobelprizesawardedforresearchinsignaltransduction第4页,共115页,2024年2月25日,星期天2000年诺贝尔生理医学奖得主(一)保罗-格林加德(1925-)

美国纽约市洛克菲勒大学分子和细胞科学实验室,因发现多巴胺是如何在神经系统中发挥作用而获得了诺贝尔医学或生理学奖。

“关键蛋白质”

磷酸化或者脱磷酸化时导致“关键蛋白质”功能和形状上的改变。

第5页,共115页,2024年2月25日,星期天1999年诺贝尔生理医学奖得主(一)

布洛伯尔(1936-)

布洛伯尔1936年出生于德国沃尔于60年代前往美国,在纽约市洛克菲勒大学细胞生物学实验室从事生物研究。早在70年代初,他便在新合成的蛋白质内发现了这种对于控制蛋白质穿越细胞器膜必不可少的信号。第6页,共115页,2024年2月25日,星期天1998年诺贝尔生理医学奖得主

1998美国药理学家罗伯·佛契哥特&费瑞·慕拉德&路伊格纳洛:发现氧化氮是一种可以传递信息的气体,由此他们三人荣获1998年诺贝尔医学奖,得奖成就是共同发现空气中的污染源氧化氮在人体循环系统中扮演传递讯号的角色。他们的发现导致对许多新药的研发。第7页,共115页,2024年2月25日,星期天1994年诺贝尔生理医学奖得主(一)

罗德贝尔(M.Rodbell)(1925-1998)

罗德贝尔,美国人,他提出来G蛋白假说,因此获得1994年诺贝尔医学奖。

两种细胞信息环节:细胞膜上的激素受

体和细胞内的酶。罗德贝尔的贡献在于他认定这两者

之间的信息转导物质是一族G蛋白。第8页,共115页,2024年2月25日,星期天1994年诺贝尔生理医学奖得主(二)吉尔曼(G.Gilman)(1941-)

美国人,发现G蛋白质以及它们在向细胞传导信号方面的作用而获奖。由于这种蛋白质需要GTP才能发挥作用,所以将它定名为G蛋白。

第9页,共115页,2024年2月25日,星期天细胞信号转导系统(signaltransductionsystem或cellsignalsystem)由受体或能接受信号的其他成分(如离子通道和细胞粘附分子)以及细胞内的信号转导通路组成。不同的信号转导通路间具有相互联系和作用,形成复杂的网络。

细胞信号转导系统概述

第一节第10页,共115页,2024年2月25日,星期天细胞通讯(cellcommunication):指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。细胞通讯主要有三种方式:

№1细胞间隙连接

№2膜表面分子接触通讯

№3化学通讯细胞信号转导系统概述

第一节第11页,共115页,2024年2月25日,星期天细胞间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯第12页,共115页,2024年2月25日,星期天化学通讯可分为4类:第13页,共115页,2024年2月25日,星期天(一)信号的接受和转导

细胞信号分子(第一信使)

在有机体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号,从产生和作用方式来看可分为:内分泌激素神经递质局部化学介导因子气体分子

第14页,共115页,2024年2月25日,星期天激素的作用机制

水溶性激素:蛋白质、肽类激素儿茶酚胺类激素脂溶性激素:类固醇类激素甲状腺激素视黄酸12图16-1第15页,共115页,2024年2月25日,星期天受体

跨膜受体(transmembraneprotein)

细胞内受体第二信使及效应蛋白

第16页,共115页,2024年2月25日,星期天.细胞膜受体的类型1.离子通道偶联受体(ion-channel-linked–receptor)2.G蛋白偶联受体(G-protein-linked-receptor)3.酶偶联受体(enzyme-linked-receptor)

第17页,共115页,2024年2月25日,星期天(一)离子通道偶联受体

1.作用:参与电兴奋性细胞间的突触信号快速传递

2.特点:受体本身构成离子通道

3.举例:N型乙酰胆碱,γ-氨基丁酸受体第18页,共115页,2024年2月25日,星期天(二)G蛋白偶联受体

A

Aa

受体——G蛋白——效应蛋白

离子通道

第19页,共115页,2024年2月25日,星期天

(三)酶偶联受体

1.受体本身具有“酶”活性

2.受体结合部位在外

催化部位在内

第20页,共115页,2024年2月25日,星期天

细胞信号转导过程是由细胞内一系列信号转导蛋白的构象、活性或功能变化来实现的,信号转导蛋白通常具有活性和非活性两种形式,控制信号转导蛋白活性的方式有:通过配体调节、通过G蛋白调节、通过可逆磷酸化调节。第21页,共115页,2024年2月25日,星期天控制信号转导蛋白活性的方式:1.通过配体调节:第一信使或第二信使,如激素等配体释放与受体结合或第二信使(IP3)等通过IP3受体释放钙离子。

第22页,共115页,2024年2月25日,星期天2.通过G蛋白调节G蛋白分子开关第23页,共115页,2024年2月25日,星期天MAPK家族酶的激活机制都通过磷酸化的三级酶促级联反应3.通过可逆磷酸化调节第24页,共115页,2024年2月25日,星期天㈡信号对靶蛋白的调节最重要的方式是可逆性的磷酸化调节第25页,共115页,2024年2月25日,星期天㈢膜受体介导的信号转导通路举例以GPCR介导的信号转导通路为例

Gs激活ACGi抑制ACGq激活PLCβG12激活小G

蛋白RhoGEF

而激活小G蛋白第26页,共115页,2024年2月25日,星期天

(一)G蛋白偶联受体家族

最大的受体家族受体家族结构相似:

(1)一条多肽链组成的跨膜蛋白

(2)膜外配体结合的区域

跨膜7段不连续的肽段组成

膜内与G蛋白结合的区域第27页,共115页,2024年2月25日,星期天接受信号1345672和G蛋白结合图17-5第28页,共115页,2024年2月25日,星期天GTP-结合蛋白(G蛋白)

(GTPbindingprotein)

1.三聚体G蛋白,与膜受体偶联

2.结构:αβγ三种亚基固定于细胞膜内侧

3.特性:具GTP酶的活性GTPGDP第29页,共115页,2024年2月25日,星期天种类:(功能)Gs:(StimulatoryGprotein)(+)腺苷酸环化酶cAMPGi:(inhibitoryGprotein)(-)腺苷酸环化酶cAMPGq:活化磷脂酶C-β第30页,共115页,2024年2月25日,星期天图17-8第31页,共115页,2024年2月25日,星期天第32页,共115页,2024年2月25日,星期天第33页,共115页,2024年2月25日,星期天第34页,共115页,2024年2月25日,星期天第35页,共115页,2024年2月25日,星期天第36页,共115页,2024年2月25日,星期天第37页,共115页,2024年2月25日,星期天1.cAMP依赖的蛋白激酶(A激酶)结构:2个催化亚基,2个调节亚基的蛋白质激活:别构激活(别构剂cAMP)图17-9

A激酶作用:

ProPro-P

图17-9第38页,共115页,2024年2月25日,星期天靶蛋白代谢途径中的一些酶e.g.骨骼肌糖原代谢

激活一些特异基因的转录(转录因子磷酸化)

CREB(CRE结合蛋白)

A激酶

CREB-P+CRE(cAMP反应元件)

代谢途径中的一些酶e.g.骨骼肌糖原代谢

激活一些特异基因的转录(转录因子磷酸化)

CREB(CRE结合蛋白)

A激酶

CREB-P+CRE(cAMP反应元件)

第39页,共115页,2024年2月25日,星期天

ProPro-p

调节蛋白的磷酸化e.g糖原磷酸化激酶、糖原磷酸化酶转录因子磷酸化e.gCREB(CRE结合蛋白)磷酸化

CRE(cAMP反应元件)促进有关基因转录第40页,共115页,2024年2月25日,星期天

β肾上腺素能受体胰高血糖素受体激活Gs增加AC活性cAMPPKA促进心肌钙转运心肌收缩性增强增加肝脏糖原分解进入核内PKA激活靶基因转录

使许多Pr特定Ser/Thr残基磷酸化从而调节物质代谢和基因表达1.通过Gs,激活AC,并引发cAMP-PKA途径第41页,共115页,2024年2月25日,星期天第42页,共115页,2024年2月25日,星期天2.通过Gi,抑制AC活性,导致cAMP水平降低,导致与Gs相反的效应第43页,共115页,2024年2月25日,星期天3.通过Gq蛋白,激活PLCβ,产生双信使DAG和IP3第44页,共115页,2024年2月25日,星期天4.G蛋白-其他磷脂酶途径第45页,共115页,2024年2月25日,星期天5.通过GRCP激活MAPK途径及PI3K-PKB途径第46页,共115页,2024年2月25日,星期天G蛋白—与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质家族G

+GTP激活态(开)G

+GDP失活态(关)①“大G”:由αβγ三个亚基组成

Gα能与GTP或GDP结合,有内在的GTP酶活性,起“分子开关作用”②“小G”21000~28000位于细胞内只有Gα功能(Ras,微管蛋白β亚基)在将信号从细胞膜外传递至细胞核的过程中,Ras蛋白起着非常重要的作用。整个过程开始于生长因子(如EGF或PDFG)等与各自受体的细胞外功能域结合第47页,共115页,2024年2月25日,星期天

G蛋白介导的细胞信号转导途径G蛋白IP3、Ca2+-钙调蛋白激酶腺苷酸环化酶(AC)DG-蛋白激酶CPLC

β第48页,共115页,2024年2月25日,星期天G蛋白介导的细胞信号转导途径经三种途径下传

•β-R

α2-R,M-Rα1-R,ET-R

Gsα

Gi

GqαACPLCβcAMPPIP2IP3PKADAG(DG)Ca2+释放

靶蛋白靶基因转录PKC靶蛋白的磷酸化

磷酸化-

+++第49页,共115页,2024年2月25日,星期天二、细胞信号转导系统的调节主要介绍受体调节1.受体数量的调节向下调节:受体数量减少

(肥胖者细胞膜上IR数量减少亲和力降低,使

胰岛素不能发挥正常生理作用,出现糖尿病)

向上调节:受体数量增多

(如甲状腺激素使β2受体增多,易出现心悸)

第50页,共115页,2024年2月25日,星期天

脱敏:受体接触激素/配体一定时间后其功能减退,对特定配体的反应性减弱。

(心衰患者β受体对去甲肾上腺素低敏,心缩力低)

高敏:受体接触激素/配体一定时间后其功能增强,对特定配体的反应性增强。

(老年性支气管哮喘病人支气管平滑肌β受体高敏)2.受体亲和力调节

受体磷酸化与脱磷酸化第51页,共115页,2024年2月25日,星期天GsPGsGsPΒ抑制蛋白PPΒ抑制蛋白P低pH受体去磷酸化PKAGRK内吞再循环溶酶体降解PKA及GRK使肾上腺素β2受体脱敏第52页,共115页,2024年2月25日,星期天第二节信号转导异常的原因和机制

一、信号转导异常的原因(一)生物学因素(二)理化因素(三)遗传因素(四)免疫学因素(五)内环境因素第53页,共115页,2024年2月25日,星期天㈠生物学因素通过Toll样受体介导在病原体感染和炎症反应中起重要作用干扰细胞内信号转导通路如霍乱弧菌引起的烈性肠道传染病第54页,共115页,2024年2月25日,星期天TLR(Toll-likeReceptor)果蝇中与胚胎发育有关的编码蛋白TLR4(1998),哺乳动物与宿主免疫有关的同源蛋白跨膜受体胞外部分:富含亮氨酸重复序列胞内部分:与IL-1受体相似第55页,共115页,2024年2月25日,星期天第56页,共115页,2024年2月25日,星期天

霍乱弧菌产生分泌的外毒素(霍乱毒素),有选择性的催化Gsα亚基上的精氨酸201核糖化,使GTP酶活性丧失,不能将GTP水解成GDP,从而使Gsα处于不可逆激活状态,不断刺激AC生成cAMP,胞浆中的cAMP含量可增加至正常的100倍以上,导致小肠上皮细胞膜蛋白构型改变,大量Cl和H2O持续转运入肠腔引起严重腹泻和脱水。书第57页,共115页,2024年2月25日,星期天肠腔GsCT霍乱

(Cholera)ACcAMP↑↑↑Cl-H2ONa+机制

(mechanism)第58页,共115页,2024年2月25日,星期天㈡理化因素体内某些信号转导成分是致癌物的作用靶点机械刺激电离辐射

如多环芳烃化合物-鸟苷酸加合物能诱导小G蛋白K-Ras基因12和13密码子突变,Ras的GTP酶活性降低,Ras处于激活状态,使Ras-Raf-MEK-ERK系统激活,导致细胞异常增殖。第59页,共115页,2024年2月25日,星期天㈢遗传因素染色体异常信号转导蛋白基因突变信号转导蛋白数量改变信号转导蛋白功能改变

失活性突变如TSHR的失活性突变TSH抵抗征,甲状腺功能减退。

功能获得性突变如TSHR的功能获得性突变甲亢。第60页,共115页,2024年2月25日,星期天显性负性作用

(dominantnegativeeffect):某些信号转导蛋白突变后不仅自身无功能,还能抑制或阻断野生型信号转导蛋白的作用。

组成型激活突变(constitutivelyactivatedmutation)

某些信号转导蛋白在突变后获得了自发激活和持续性激活的能力。第61页,共115页,2024年2月25日,星期天㈣免疫学因素受体抗体产生的原因和机制自身免疫性疾病:因体内产生抗受体的自身抗体而引起的疾病。

@重症肌无力

@自身免疫性甲状腺病

抗受体抗体的产生机制尚不清楚抗受体抗体的类型:

§刺激型抗体

§阻断型抗体第62页,共115页,2024年2月25日,星期天刺激型抗体:可模拟信号分子或配体的作用,激活特定的信号转导通路,使靶细胞功能亢进。如Graves病。阻断型抗体:该抗体与受体结合后,可阻断受体与配体的结合,从而阻断受体介导的信号转导通路的效应,导致靶细胞功能低下。如桥本病、重症肌无力。第63页,共115页,2024年2月25日,星期天自身免疫性甲状腺病(autoimmunethyroiddiseases)

因抗TSH(thyroid-stimulating

hormone)受体的自身抗体引起的甲状腺功能紊乱。第64页,共115页,2024年2月25日,星期天TSHTSH受体ACPLCcAMPDAG和IP3甲状腺素分泌甲状腺细胞增殖GsGq(1)信号转导(signaltransduction)第65页,共115页,2024年2月25日,星期天(2)

机制

(mechanism)抗TSH抗体刺激性抗体阻断性抗体第66页,共115页,2024年2月25日,星期天表现

(manifestations)

弥漫性甲状腺肿(Graves’disease)刺激性抗体模拟TSH的作用促进甲状腺素分泌和甲状腺腺体生长女性>男性甲亢、甲状腺弥漫性肿大、突眼第67页,共115页,2024年2月25日,星期天桥本病(Hashimoto’sthyroditis)阻断性抗体与TSH受体结合减弱或消除了TSH的作用抑制甲状腺素分泌甲状腺功能减退、黏液性水肿第68页,共115页,2024年2月25日,星期天㈤内环境因素

如缺氧、缺血、炎症、创伤等使内环境紊乱,造成神经内分泌过度激活,使神经递质、激素、细胞因子、炎症介质大量释放,导致信号转导异常。第69页,共115页,2024年2月25日,星期天二、信号转导异常的发生环节

无论是配体、受体或受体后信号转导通路的任何一个环节出现障碍都可能会影响到最终效应,使细胞增殖、分化、凋亡、代谢或功能失常,并导致疾病。

第70页,共115页,2024年2月25日,星期天以尿崩症为例

ADH-V2受体位于远端肾小管或集合管上皮细胞膜上,当ADH与受体结合时激活GsAC活性PKA使微丝微管磷酸化促进位于胞浆内的水通道蛋白插入集合管上皮细胞管腔侧膜管腔内水进入细胞肾小管腔内的尿液浓缩按逆流倍增机制尿量减少。

第71页,共115页,2024年2月25日,星期天尿崩症的发生至少可由ADH作用的三个环节异常导致:

ADH分泌减少中枢性尿崩症

ADH-V2受体变异肾小管上皮细胞水通道蛋白(AQP2)异常集合管上皮细胞对ADH的反应性降低家族性尿崩症尿崩症的发生至少可由ADH作用的三个环节异常导致:

ADH分泌减少中枢性尿崩症

ADH-V2受体变异肾小管上皮细胞水通道蛋白(AQP2)异常第72页,共115页,2024年2月25日,星期天V2R(1)ADH的信号转导

(signaltransductionofADH)GsACcAMPATPPKAADHH2OH2OH2O第73页,共115页,2024年2月25日,星期天编码V2受体的基因突变使合成的ADH受体异常(2)发病机制

(mechanism)(3)表现

(manifestations)

性连锁隐性遗传男性儿童发病多尿,烦渴,多饮血浆ADH水平无降低第74页,共115页,2024年2月25日,星期天第三节细胞信号转导异常与疾病一、受体、信号转导障碍与疾病受体数量减少受体亲和力降低受体阻断型抗体的作用受体所需的协同因子或辅助因子缺陷受体功能缺陷受体后信号转导蛋白的缺陷特定信号转导过程减弱或中断激素抵抗征第75页,共115页,2024年2月25日,星期天㈠雄激素受体缺陷与雄激素抵抗征原因和机制:AR减少和失活性突变AIS可分为:男性假两性畸形特发性无精症和少精症延髓脊髓性肌萎缩第76页,共115页,2024年2月25日,星期天㈡胰岛素受体与胰岛素抵抗性糖尿病1.遗传性胰岛素受体异常,包括受体合成减少受体与配体的亲和力降低,如受体精氨酸735突变为丝氨酸受体TPK活性降低,如甘氨酸1008突变为缬氨酸,

胞内区TPK结构异常2.自身免疫性胰岛素受体异常

血液中存在抗胰岛素受体的抗体第77页,共115页,2024年2月25日,星期天Insulinpathway第78页,共115页,2024年2月25日,星期天二、受体、信号转导过度激活与疾病某些信号转导蛋白过度表达某些信号转导蛋白组成型激活突变刺激型抗受体抗体信号转导通路过度激活第79页,共115页,2024年2月25日,星期天

分泌生长激素(GH)过多的垂体腺瘤中,有30~40%是由于编码Gsα的基因突变所致,其特征是Gsα的精氨酸201被半胱氨酸或组氨酸取代;或谷氨酰胺227被精氨酸或亮氨酸取代,这些突变抑制了GTP酶活性,使Gsα处于持续激活状态,cAMP含量增多,垂体细胞生长和分泌功能活跃。如肢端肥大症和巨人症第80页,共115页,2024年2月25日,星期天编码Gsα的基因(GNAS1)突变(1)巨人症及肢端肥大症的机制30%~40%垂体腺瘤

GTP酶抑制,Gsα持续激活AC活性↑,cAMP↑GH分泌↑第81页,共115页,2024年2月25日,星期天肢端肥大身材高大(2)表现

(manifestations)

第82页,共115页,2024年2月25日,星期天三、多个环节的信号转导异常与疾病第83页,共115页,2024年2月25日,星期天

㈠肿瘤1.促细胞增殖的信号转导过强⑴生长因子产生增多:多种肿瘤组织能分泌生长因子⑵受体的改变①某些生长因子受体表达异常增多:肿瘤组织有编码EGFR的原癌基因c-erb-B扩增及EGFR的过度表达。②突变使受体组成型激活:多种肿瘤组织中证实有RTK的组成型激活。第84页,共115页,2024年2月25日,星期天⑶细胞内信号转导蛋白的改变

如小G蛋白Ras的基因突变使Ras自身GTP酶活性下降造成Ras-Raf-MEK-ERK通路的过度激活导致细胞的过度增殖与肿瘤的发生。第85页,共115页,2024年2月25日,星期天2.抑制细胞增殖的信号转导过弱

生长抑制因子受体减少、丧失受体后信号转导通路异常细胞的生长负调控机制减弱或丧失第86页,共115页,2024年2月25日,星期天Smad2

SARASmad2Smad2Smad4Smad4P300Fast2P300Smad4Smad2Fast2-P-P-PP15、P21Smad6,7细胞膜胞浆核膜ⅡⅠⅡⅠGSBetalycnEndoglin(TGF-β)2TGF-β途径(—)第87页,共115页,2024年2月25日,星期天㈡高血压心肌肥厚1.促心肌肥厚的信号:

牵拉刺激直接导致信号转导、基因表达改变促进分泌生长因子、细胞因子激素信号CA、AngⅡET-1↑GPCR

细胞增殖局部体液因子TGF-β、FGF第88页,共115页,2024年2月25日,星期天细胞膜Na+/H+交换蛋白磷酸化H+外流增加、Na+内流增加心肌细胞被拉长、膜变形Na+内流↑PI-3KJAK-STAT⑴⑵⑶⑷2.激活的信号转导通路第89页,共115页,2024年2月25日,星期天第90页,共115页,2024年2月25日,星期天血小板源性生长因子(plateletderivedgrowthfactor,PDGF)成纤维细胞生长因子(FibroblastGrowthFactor,FGF)受体酪氨酸蛋白激酶(tyrosineproteinkinase,TPK)生长因子受体结合蛋白2(growthfactorreceptor-boundprotein2,Grb2)第91页,共115页,2024年2月25日,星期天大鼠肉瘤(ratsarcoma,Ras)

GTP酶激活蛋白(GTPaseactivatingprotein,GAP)G蛋白耦联受体激酶(Gprotein-coupledreceptorkinase,GRK)鸟苷酸交换因子(SonofSevenless,SOS

)第92页,共115页,2024年2月25日,星期天有丝分裂原蛋白激酶系统

(mitogen-activatedkinase,MAPK)MAPK激酶(MAPKK又称为MEK)MAPKK激酶(MAPKKK)细胞外信号调节激酶extracellularsignal-regulated

kinase,ERK1/ERK2)Raf蛋白:具有丝/苏氨酸蛋白激酶活性第93页,共115页,2024年2月25日,星期天肉瘤病毒基因(src为sarcoma缩写,Src

)活化蛋白1(activatorprotein-1,AP-1)磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol3kinase,PI-3K)磷脂酶C(phospholipaseC,PLC),甘油二脂(diacylglycerol,DAG)三磷酸肌醇(inositol1,4,5triphosphate,IP3)第94页,共115页,2024年2月25日,星期天蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA)蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)Janus激酶(JAK

)信号转导因子和转录活化因子(signaltransducerandactivatoroftranscription,

STAT

)环-磷酸腺苷应答元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein,CREB)第95页,共115页,2024年2月25日,星期天顺式作用元件(cis-actingelement)

指与特定蛋白质编码区连锁在一起的对转录起调控作用的DNA序列结构,包括启动子、增强子和近来发现的抑制子(沉寂子silencer)。

启动子(promotor)

增强子(enhancer)

第96页,共115页,2024年2月25日,星期天反式作用因子指能直接或间接地识别或结合各顺式调控元件核心序列(8-12bp)上,参与调控靶基因转录效率的一组蛋白质。绝大多数真核转录调节因子由某一基因表达后,通过与特异的顺式作用元件相互作用(DNA-蛋白质相作用)反式激活另一基因的转录,故称反式作用蛋白或反式作用因子。第97页,共115页,2024年2月25日,星期天㈢炎症:自学㈣其他疾病:自学第98页,共115页,2024年2月25日,星期天本章小结细胞信号转导系统具有调节细胞增殖、分化、代谢、适应、防御和凋亡等多方面的作用,它们的异常与疾病如肿瘤、心血管病、糖尿病等多种疾病的发生发展密切相关。第99页,共115页,2024年2月25日,星期天本章小结细胞信号转导系统是由受体或能接受信号的其他分子(如离子通道和细胞粘附分子)以及细胞内的信号转导通路组成。细胞信号转导过程是由受体(膜受体或核受体)接受信号,并启动细胞内信号转导通路的过程。第100页,共115页,2024年2月25日,星期天本章小结细胞信号转导过程是由细胞内一系列信号转导蛋白的构象、活性或功能变化来实现的:控制信号转导蛋白活性的方式有:通过配体调节、通过G蛋白调节、通过可逆

磷酸化调节;最终通过信号对靶蛋白的调节来实现控制信号转导。第101页,共115页,2024年2月25日,星期天本章小结细胞信号转导的基本过程:配体与受体(膜或细胞内受体)结合,通过第二信使或细胞内的信号转导通路的信号转导蛋白活性变化,最终通过对靶蛋白的调节实现其生物学效应。第102页,共115页,2024年2月25日,星期天1.三聚体G蛋白,与膜受体偶联

2.结构:αβγ三种亚基固定于细胞膜内侧

3.特性:具GTP酶的活性

4.组成:Gs(+)AC,Gi(-)AC,Gq(+)PLCG蛋白的组成GTPGDP第103页,共115页,2024年2月25日,星期天G蛋白调节的机制第104页,共115页,2024年2月25日,星期天G蛋白调节的机制G蛋白复合体(Gβγ-Gsα-GDP)关配体与G蛋白耦联受体结合,暴露与G蛋白结合部位。G蛋白耦联受体与G蛋白复合体结合,GTP取代Gsα上的GDP(开)。Gβγ

与Gsα分离,Gsα-GTP向效应蛋白移动。Gsα-GTP与效应蛋白结合并激活AC,GTP被GDP取代后与效应蛋白分离。Gsα-GDP与Gβγ

重新结合(关)。第105页,共115页,2024年2月25日,星期天G蛋白介导的细胞信号转导途径经三种途径•β-Rα2-R,M-Rα

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