《磷脂酰肌醇途径》PPT课件.ppt

磷脂酰肌醇双信使信号通路 苗华彪本节要点 最大特点容 1 IP3 和DAG PKC途径 IP3 和DAG PKC途径 IP3 Ca2 和DAG PKC途径 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 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 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 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 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 phosphatidylinositol specificphospholipaseC PI PLC 此处的 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 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 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 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 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 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 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 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 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 IP3 Ca2 反应链