细胞内信号传导通路(ppt)

Company LCompany Logov信号转导 （ cellular signal transduction ） v指外界信号（如光、电、化学分子）与细胞表面受体作用， 经复杂的细胞内信号转导系统的转换 影响细胞内信使的水平变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质经扩散或血循环到达靶细胞靶细胞的受体特异性结合信号进行转换并启动细胞内信使系统靶细胞产生生物学效应Company Logov信号通路v信号通路 （ signaling pathway） 指 细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制， 将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应 。v在细胞中，各种信号转导分子相互识别、相互作用将信号进行转换和传递，构成信号转导通路（signal transduction pathway）Company Logov不同的信号转导通路之间发生交叉调控 （ cross talking）， 形成复杂的信号转导网络 （ signal transduction network） 系统 。 信息传递途径的交联对话表现为：（ 1） 一条信息途径的成员，可参与激活或抑制另一条信息途径 。如促甲状腺素释放激素与膜受体结合后，通过 Ca2+磷脂依赖性蛋白激酶系统激活 PKC，同时 Ca2+浓度增高会激活腺苷酸环化酶，生成 cAMP，进而激活 PKA Company Logo（ 2） 两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用 。如糖原磷酸化酶，其 ， 亚基可被 PKA磷酸化而使酶活化， 亚基可与 Ca2+磷脂依赖性蛋白激酶系统通路产生的 Ca2+结合而使酶活化。上述两条途径在核内可使转录因子 CREB的 Ser 133激酶磷酸化而活化，进而调控多种基因表达 Company Logo(3） 一种信息分子可作用几条信息传递途径。 如胰岛素与膜受体结合后，可通过受体底物激活， PLC 产生 IP3 和 PAG ，激活 PKC ；另外也可激活 Ras 途径。 Company Logov细胞在转导信号过程中所采用的基本方式包括： 改变细胞内各种信号转导分子的构象 改变信号转导分子的细胞内定位 促进各种信号转导分子复合物的形成或解聚 改变小分子信使的细胞内浓度或分布Company Logov“ 人类为什么能感受到春天紫丁香的香气，v并在任何时候都能提取出这种嗅觉上的记忆 ” 。 人能够分辨和记忆约 1万种不同的气味，v但人具有这种能力的 基本原理是什么？v香气 -受体结合 - G蛋白 -纤毛膜上的离子通道 -产生电信号 -沿着神经细胞的轴突传送 -嗅球紫紫丁丁香香Company LogovcAMP信号途径又称 PKA系统，是蛋白激酶 A系统的简称 (protein kinase A system, PKA)；v概念 ： 细胞外信号和 G蛋白偶联的受体结合，导致胞内第二信使 cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。一、 G蛋白在 cAMP-PKA通路中的作用 Company Logo 胞外信息分子（第一信使） 膜受体G蛋白 腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase， AC) 第二信使 cAMP 蛋白激酶 A (protein kinase A， PKA)cAMP-蛋白激酶 A通路组成要素Company LogovcAMP-蛋白激酶 A途径涉及的反应链v配体 G 蛋白耦联受体 G 蛋白 腺苷酸环化酶 cAMP 依赖 cAMP的蛋白激酶 A基因调控蛋白 基因转录Company Logo1.胞外信息分子 通过这一途径传递信号的第一信使主要有儿茶酚胺类激素、胰高血糖素等 （ 含氮激素 ）。 2.膜受体 胞外信息分子结合的受体为 G蛋白偶联型膜受体、 形成激素 -受体的复合物、使受体变构激活。Company LCompany Logo3.G蛋白 激活的受体催化 Gs的 GDP与 GTP交换， 亚基与 二聚体解离、形成 s-GTP。v二聚体在信号传导和信息通路的交联对话中也起着重要作用、能够独立激活 G蛋白活化所产生的效应器。v二聚体参与 PH结构域（如 AC、 PLC、 Ras、 MAPK等）的调节、改变相应酶活性。vGTP水解构成 G蛋白循环。Company LCompany LCompany Logo4.cAMP s-GTP激活腺苷酸环化酶（ AC），催化ATP转化成 cAMP、vcAMP经磷酸二酯酶降解成 5-AMP、 胰岛素能激活该酶、茶碱则抑制酯酶。vcAMP是分布广泛而重要的第二信使、细胞内的平均浓度为 10 6mol/L、其 浓度受腺苷酸环化酶和磷酸二酯酶调节 。Company LogoGTP-binding regulatory Company Logov反应链 ：v激素 G-蛋白偶联受体 G-蛋白 腺苷酸环化酶 cAMPCompany LogoRHAC GDPGTP 腺苷酸环化酶ATPcAMP腺苷酸环化酶 (AC)的生成Company Logov真核细胞、 cAMP通过激活 cAMP依赖性蛋白激酶系统（ PKA）实现调节作用。vPKA是一种由四个亚基构成的寡聚体。其中有两个亚基为催化亚基，另两个亚基为调节亚基。当调节亚基与 cAMP结合后发生变构（每一调节亚基可结合两分子 cAMP），与催化亚基解聚，从而激活催化亚基。cAMP的作用机制Company LCompany LogovcAMP是第一个被发现的第二信使。 1971年获诺贝尔生理学和医学奖 萨瑟兰（ Earl W. Sutherland, Jr） 1915 1974Company Logo 对糖代谢的调节作用vPKA可促使多种酶或蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基的磷酸化，从而调节酶的催化活性或蛋白质的生理功能。v例如肾上腺素调节糖原分解的级联反应。5.PKA的作用Company Logo肾上腺素的 cAMP信号转导机制激素（胰高血糖素、肾上腺素等） + 受体 腺苷环化酶 （无活性 ）腺苷环化酶（有活性） ATP cAMP PKA(无活性 ) PKA(有活性 ) 磷酸化酶 b激酶 磷酸化酶 b激酶 -P Pi 磷蛋白磷酸酶 -1 Pi Pi 磷蛋白磷酸酶 -1 磷蛋白磷酸酶 -1 磷蛋白磷酸酶抑制剂 -P 糖原合酶 糖原合酶 -P 磷酸化酶 b 磷酸化酶 a-P Company LogocAMP变构激活 PKA，PKA磷酸化激活磷酸化激酶，再磷酸化激活糖原磷酸化酶活性，促进糖原分解的调节 。Company LCompany Logo 对基因表达的调节作用v在基因转录调控区有一共同的 DNA序列(TGACGTCA)，称为 cAMP应答元件 (cAMP response element,CRE)、可与 cAMP应答元件结合蛋白 (cAMP response element bound protein,CREB)相互作用而调节此基因的转录 。Company LogovPKA的催化亚基进入胞核后、催化 反式作用因子 CREB中特定的丝氨酸 /苏氨酸残基磷酸化、 磷酸化的 CREB形成二聚体、与 DNA上的 CRE结合、 从而激活受 CRE调控的基因转录。vPKA还可使细胞核内蛋白质等磷酸化 、影响这些蛋白质的功能。www.themegallery.c