细胞信息受体学习教案

1、会计学1第一页，共83页。单细胞生物单细胞生物(shngw) (shngw) 直接作出直接作出反应反应多细胞生物多细胞生物 通过细胞间复杂的信号传递系通过细胞间复杂的信号传递系统来传递信息，从而调控统来传递信息，从而调控(dio kn)(dio kn)机体活动。机体活动。外界环境外界环境(hunjng)(hunjng)变变化时化时第1页/共82页第二页，共83页。细胞信息细胞信息(xnx)(xnx)传递方式传递方式 通过相邻细胞的直接通过相邻细胞的直接(zhji)(zhji)接接触触 通过通过(tnggu)(tnggu)细胞分泌各种化学物质来调细胞分泌各种化学物质来调节其他细胞的代谢和功能节其

2、他细胞的代谢和功能具有调节细胞生命活动的化学物质称为具有调节细胞生命活动的化学物质称为信息物质信息物质第2页/共82页第三页，共83页。跨膜信号转导的一般跨膜信号转导的一般(ybn)(ybn)步骤步骤特定的细胞释放信息特定的细胞释放信息(xnx)(xnx)物质物质信息物质信息物质(wzh)(wzh)经扩散或血循环到达靶细胞经扩散或血循环到达靶细胞与靶细胞的受体特异性结合与靶细胞的受体特异性结合受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统受体对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靶细胞产生生物学效应第3页/共82页第四页，共83页。第第 一一 节节 信信 息息 物物 质质Signal

3、Molecules第4页/共82页第五页，共83页。第5页/共82页第六页，共83页。 化学性质化学性质* * 蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等）胰岛素等）* * 氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等）、肾上腺素等）* * 类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）* * 脂酸衍生物（如前列腺素）脂酸衍生物（如前列腺素）* * 气体气体(qt)(qt)（如一氧化氮、一氧化碳）等（如一氧化氮、一氧化碳）等第6页/共82页第七页，共83页。（一）神经递质（一）神经递质又称突

4、触分泌又称突触分泌(fnm)(fnm)信号信号(synaptic signal)(synaptic signal)特点特点(tdin)(tdin)由神经元细胞分泌；由神经元细胞分泌；通过突触间隙到达下一个神经细胞；通过突触间隙到达下一个神经细胞；作用时间较短。作用时间较短。例如例如(lr)(lr)： 乙酰胆碱、去甲肾上腺素等乙酰胆碱、去甲肾上腺素等分分 类类第7页/共82页第八页，共83页。（二）（二） 内分泌激素内分泌激素(j (j s)s)又称内分泌信号又称内分泌信号(xnho)(endocrine signal)(xnho)(endocrine signal)特点特点由特殊分化的内分泌细

5、胞分泌由特殊分化的内分泌细胞分泌 ；通过血液循环到达通过血液循环到达(dod)(dod)靶细胞靶细胞 ；大多数作用时间较长。大多数作用时间较长。 例如例如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等第8页/共82页第九页，共83页。按内分泌激素的化学按内分泌激素的化学(huxu)(huxu)组成分为组成分为含氮激素含氮激素(j s)(j s)如肾上腺素、甲状腺、如肾上腺素、甲状腺、 促甲状腺激素促甲状腺激素(j s) (j s) 、胰高、胰高血糖素、胰岛素、生长激素血糖素、胰岛素、生长激素(j s)(j s)等等 类固醇激素类固醇激素(j s)(j s)如性激素如性激素(j s)(

6、j s)、皮质醇、醛固酮等、皮质醇、醛固酮等 按激素受体的分布部位按激素受体的分布部位 ：胞内受体激素胞内受体激素: : 甲状腺素、类固醇激素甲状腺素、类固醇激素 胞膜受体激素胞膜受体激素: : 除甲状腺素外其他的含氮激素除甲状腺素外其他的含氮激素 第9页/共82页第十页，共83页。（三）局部化学（三）局部化学(huxu)介质介质又称旁分泌又称旁分泌(fnm)信号信号(paracrine signal 特点特点由体内某些普通细胞分泌；由体内某些普通细胞分泌； 不进入血循环，通过扩散作用不进入血循环，通过扩散作用(zuyng)(zuyng)到达附近到达附近的靶细胞；的靶细胞；一般作用一般作用(z

7、uyng)(zuyng)时间较短。时间较短。例如例如生长因子、前列腺素等。生长因子、前列腺素等。第10页/共82页第十一页，共83页。（四）气体（四）气体(qt)(qt)信号信号 例如例如(lr)* NO合酶（合酶（NOS）通过氧化）通过氧化L-精氨酸的胍基而产生精氨酸的胍基而产生NO *血红素单加氧酶氧化血红素产生的血红素单加氧酶氧化血红素产生的CO 第11页/共82页第十二页，共83页。其他其他(qt) (qt) 有些细胞间信息物质能对同种细胞或有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身分泌细胞自身(zshn)(zshn)起调节作用，称为自起调节作用，称为自分泌信号分泌信号(autocr

8、ine signal)(autocrine signal)有些细胞间信息物质可在不同有些细胞间信息物质可在不同(b (b tn)tn)的个体间传递信息，如昆虫的性激的个体间传递信息，如昆虫的性激素。素。第12页/共82页第十三页，共83页。 二、细胞二、细胞(xbo)内信息内信息物质物质细胞内信息物质细胞内信息物质(intracellular signal molecules) (intracellular signal molecules) 第一信号物质经转导刺激第一信号物质经转导刺激(cj)(cj)细胞内产生的细胞内产生的传递细胞调控信号的化学物质。传递细胞调控信号的化学物质。第13页/共

9、82页第十四页，共83页。化学性质化学性质(huxu xngzh)无机离子：如无机离子：如 Ca2+ 脂类衍生物：如脂类衍生物：如DAG、Cer糖类衍生物：如糖类衍生物：如IP3核苷酸：如核苷酸：如cAMP、cGMP信号蛋白分子信号蛋白分子第14页/共82页第十五页，共83页。第三第三(d sn)信使信使(third messenger) 负责细胞核内外信息传递的物质，又称为负责细胞核内外信息传递的物质，又称为(chn wi)DNA结合蛋白，是一类可与靶基因特结合蛋白，是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白，能调节基因的转录。如立异序列结合的核蛋白，能调节基因的转录。如立早基因早基因(immed

10、iate-early gene)的编码蛋白质的编码蛋白质 。在细胞内传递信息的小分子物质，如：在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花生四烯酸及其、花生四烯酸及其代谢代谢(dixi)产物等。产物等。第二信使第二信使(secondary messenger)第15页/共82页第十六页，共83页。种类种类 信息物质信息物质受体受体 引起细胞内的变化引起细胞内的变化神经神经递质递质乙酰胆碱、谷氨酸、乙酰胆碱、谷氨酸、 氨基丁酸氨基丁酸质膜质膜受体受体影响离子通道关闭影响离子通道关闭生长生长因子因子类胰岛素样生长因类胰岛素样生长因 -1、表皮生长因子、

11、表皮生长因子、 血血小板衍生生长因子小板衍生生长因子质膜质膜受体受体引起酶蛋白和功能蛋白的引起酶蛋白和功能蛋白的磷酸化和去磷酸化，改变磷酸化和去磷酸化，改变细胞的代谢和基因表达细胞的代谢和基因表达激素激素蛋白质、多肽及氨基蛋白质、多肽及氨基酸衍生物类激素酸衍生物类激素类固醇激素、甲状腺类固醇激素、甲状腺素素质膜质膜受体受体胞内胞内受体受体同上同上调节转录调节转录维生维生素素 维生素维生素A、维生素、维生素D 胞内胞内受体受体 同上同上 第16页/共82页第十七页，共83页。Receptor第17页/共82页第十八页，共83页。能与受体呈特异性结合能与受体呈特异性结合(jih)(jih)的生物活

12、的生物活性分子则称性分子则称 配体配体(ligand)(ligand)。受体的定义受体的定义(dngy)是细胞膜上或细胞内能特别是细胞膜上或细胞内能特别(tbi)(tbi)识识别生物活性分子并与之结合的成分，它能别生物活性分子并与之结合的成分，它能把识别和接受的信号正确无误地放大并传把识别和接受的信号正确无误地放大并传递到细胞内部，进而引起生物学效应的特递到细胞内部，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。殊蛋白质，个别是糖脂。 第18页/共82页第十九页，共83页。根据细胞根据细胞(xbo)定位定位一、受体的分类、一般结构一、受体的分类、一般结构(jigu)与与功能功能存在于细胞质膜上的

13、受体，绝大部分是镶存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌嵌(xingqin)糖蛋白。根据其结构和转换信号的糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分为三大类：离子通道受体，方式又分为三大类：离子通道受体，G蛋白偶联蛋白偶联受体和单跨膜受体。受体和单跨膜受体。（一）膜受体（一）膜受体(membrane receptor)目目 录录第19页/共82页第二十页，共83页。1. 环状受体环状受体 配体依赖性离子通道配体依赖性离子通道 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体第20页/共82页第二十一页，共83页。2. G 蛋白蛋白(dnbi)偶联受体偶联受体(G-protein coupled receptors, GP

14、CRs)又称七个跨膜又称七个跨膜螺旋受体螺旋受体/蛇型受体蛇型受体(serpentine receptor) G蛋白偶联受体的结构(jigu)矩型代表-螺旋， N端被糖基化，C端的半胱氨酸被棕榈酰化。第21页/共82页第二十二页，共83页。受体结构受体结构(jigu)(jigu)的的特点特点* * 受体的受体的N N端可有不同端可有不同(b tn)(b tn)的糖基化。的糖基化。 * * 受体内有一些受体内有一些(yxi)(yxi)高度保守的半胱氨酸残基高度保守的半胱氨酸残基，对维持受体的结构起到关键作用。，对维持受体的结构起到关键作用。 * * 胞内的第二和第三个环能与胞内的第二和第三个环能

15、与G-G-蛋白相偶联蛋白相偶联 。 第22页/共82页第二十三页，共83页。* C-末端的高度保守的末端的高度保守的Cys残基在肾上腺素能残基在肾上腺素能受体、肾上腺素能受体、肾上腺素能受体和视紫质受体中可受体和视紫质受体中可被棕榈酰化，可稳定被棕榈酰化，可稳定(wndng)受体胞内部分受体胞内部分的三级结构。的三级结构。 * 受体的受体的C-末端和胞内第三环含有多个末端和胞内第三环含有多个Thr和和Ser残基可被磷酸化，与抑制蛋白残基可被磷酸化，与抑制蛋白-视视紫红质抑制蛋白（紫红质抑制蛋白（arrestin）结合）结合(jih) ，使，使受体不能再活化受体不能再活化G蛋白而失活。蛋白而失活

16、。 第23页/共82页第二十四页，共83页。 G G蛋白蛋白(dnbi)(guanylate binding protein)(dnbi)(guanylate binding protein)是一类和是一类和GTPGTP或或GDPGDP相结合、位于细胞膜胞浆相结合、位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由面的外周蛋白，由、 三个亚基组成三个亚基组成(z (z chn)chn)。有两种构象：非活化型；活化型有两种构象：非活化型；活化型第24页/共82页第二十五页，共83页。两种两种G蛋白蛋白(dnbi)的活性型和非活性型的的活性型和非活性型的互变互变目目 录录第25页/共82页第二十六页，共83页。RHA

17、CGDPGTP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ACATPcAMP第26页/共82页第二十七页，共83页。信息信息(xnx)传递过程中的传递过程中的蛋白蛋白s s s s 激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶i i i i抑制腺苷酸环化酶抑制腺苷酸环化酶p p p p激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶o o* * o o 大脑中主要的蛋白大脑中主要的蛋白, ,可调节离子通道可调节离子通道T T * * * * 激活视觉激活视觉蛋白的类型蛋白的类型 亚基亚基功功能能s s s s 激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶i i i i抑制腺苷酸环化酶抑制腺苷酸环化酶p p p p激活磷脂酰肌醇的特异

18、磷脂酶激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶o o* * o o 大脑中主要的蛋白大脑中主要的蛋白, ,可调节离子通道可调节离子通道T T * * * * 激活视觉激活视觉蛋白的类型蛋白的类型 亚基亚基功功能能* *o o表示另一种表示另一种(other)(other)T T：传导素：传导素 (transductin)第27页/共82页第二十八页，共83页。 此类受体的信息传递此类受体的信息传递(chund)(chund)可归纳为可归纳为 激素激素 受体受体蛋白蛋白酶酶 第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶酶或其他功能蛋白酶或其他功能蛋白 生物学效应生物学效应第28页/共82页第二十九页，共83页。3. 单个

19、跨膜单个跨膜螺旋螺旋(luxun)受体受体 含含TPK结构域的受体结构域的受体EGF:表皮表皮(biop)生长因子生长因子 IGF-1:胰岛素样生长因子胰岛素样生长因子PDGF:血小板衍生生长因子血小板衍生生长因子 FGF:成纤维细胞生长因子成纤维细胞生长因子第29页/共82页第三十页，共83页。与配体结合与配体结合(jih)(jih)后具有酪氨酸蛋白激酶活后具有酪氨酸蛋白激酶活性，如胰岛素受体性，如胰岛素受体insulin growth factor receptor, insulin growth factor receptor, IGF-RIGF-R 表皮生长因子受体表皮生长因子受体(e

20、pidermal growth (epidermal growth factor receptor, EGF-R)factor receptor, EGF-R)。与配体结合后，可与酪氨酸蛋白激酶偶联而表现与配体结合后，可与酪氨酸蛋白激酶偶联而表现(bioxin)(bioxin)出酶活性，如生长激素受体、干扰素受体。出酶活性，如生长激素受体、干扰素受体。非酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型(txng)(txng)酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体）酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体）第30页/共82页第三十一页，共83页。自身磷酸化自身磷酸化(autophosphorylation) 当配体

21、与单跨膜螺旋受体结合后，催化型受体当配体与单跨膜螺旋受体结合后，催化型受体(catalytic receptor)大多数发生二聚化，二聚体的大多数发生二聚化，二聚体的酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶(tyrosine protein kinase, TPK)被激被激活活(j hu)，彼此使对方的某些酪氨酸残基磷酸化，彼此使对方的某些酪氨酸残基磷酸化，这一过程称为自身磷酸化。，这一过程称为自身磷酸化。该型受体与细胞的增殖、分化该型受体与细胞的增殖、分化(fnhu)(fnhu)、分裂及癌变有关、分裂及癌变有关 第31页/共82页第三十二页，共83页。* 受体跨膜区由受体跨膜区由2226个氨基酸残基构成

22、个氨基酸残基构成(guchng)一个一个-螺旋，高度疏水。螺旋，高度疏水。 * 胞外区为配体结合部位。胞外区为配体结合部位。 * 胞内区为酪氨酸蛋白激酶功能区（又称胞内区为酪氨酸蛋白激酶功能区（又称SH1, Scr homology 1 domain，与，与Src的酪氨酸蛋白激酶区的酪氨酸蛋白激酶区同源同源(tn yun)） 位于位于C末端，包括末端，包括ATP结合结合和底物结合两个功能区。和底物结合两个功能区。 受体结构受体结构(jigu)第32页/共82页第三十三页，共83页。* * 该受体的下游该受体的下游(xiyu)(xiyu)常含有常含有 SH2结构域结构域能与酪氨酸残基磷酸化的多肽

23、链结合能与酪氨酸残基磷酸化的多肽链结合 SH3结构域结构域能与富含脯氨酸的肽段结合能与富含脯氨酸的肽段结合 PH结构域结构域(pleckstrin homology domain) 识别具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸的短肽，并识别具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸的短肽，并能与能与G蛋白的蛋白的复合物结合复合物结合 ,还能与带电还能与带电(di din)的磷脂结合的磷脂结合 第33页/共82页第三十四页，共83页。TGF的的型和型和型受体型受体 第34页/共82页第三十五页，共83页。4. 具有具有(jyu)鸟嘌呤环化酶活性的受体鸟嘌呤环化酶活性的受体 胞外胞外胞内胞内膜受体膜受体可溶性受体可溶性受体PK

24、H GCGC 具有具有(jyu)鸟苷酸环化酶活性的受体结构鸟苷酸环化酶活性的受体结构 PKH：激酶样结构域：激酶样结构域 GC： 鸟苷酸环化酶结构域鸟苷酸环化酶结构域第35页/共82页第三十六页，共83页。 受体的结构受体的结构(jigu)(jigu)（二）胞内受体（二）胞内受体(intracellular receptor)位于细胞浆和细胞核中的受体，全部为位于细胞浆和细胞核中的受体，全部为DNA结合结合(jih)蛋白。蛋白。高度高度(god)可变区可变区 位于位于N端，具有转录活性端，具有转录活性DNA结合区结合区含有锌指结构含有锌指结构激素结合区激素结合区位于位于C端，结合激素、热休克蛋

25、端，结合激素、热休克蛋白，使受体二聚化，激活转录白，使受体二聚化，激活转录铰链区铰链区第36页/共82页第三十七页，共83页。核受体结构核受体结构(jigu)示意图示意图第37页/共82页第三十八页，共83页。 相关相关(xinggun)(xinggun)配体配体类固醇激素、甲状腺素和维甲酸等类固醇激素、甲状腺素和维甲酸等 功功 能能 多为反式作用多为反式作用(zuyng)(zuyng)因子，当与相应配体结因子，当与相应配体结合后，能与合后，能与DNADNA的顺式作用的顺式作用(zuyng)(zuyng)元件结合元件结合，调节基因转录。，调节基因转录。第38页/共82页第三十九页，共83页。可

26、逆性可逆性高度专一性高度专一性高度亲和力高度亲和力 可饱和性可饱和性特定的作用特定的作用(zuyng)(zuyng)模式模式配体浓度配体浓度受体饱和度（）受体饱和度（）配体受体结合配体受体结合(jih)曲线曲线第39页/共82页第四十页，共83页。第40页/共82页第四十一页，共83页。第第 三三 节节信息的传递信息的传递(chund)途径途径 Signal Transduction Pathway第41页/共82页第四十二页，共83页。 一、膜受体介导的信息一、膜受体介导的信息(xnx)传传递递 cAMP- 蛋白激酶途径蛋白激酶途径(tjng) Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径(tjng) c

27、GMP- 蛋白激酶途径蛋白激酶途径 酪氨酸蛋白激酶途径酪氨酸蛋白激酶途径 核因子核因子 途径途径 TGF-途径途径 第42页/共82页第四十三页，共83页。（一）（一）cAMP - 蛋白激酶途径蛋白激酶途径(tjng)组成组成(z chn)胞外信息胞外信息(xnx)(xnx)分子，受体，分子，受体，G G蛋白，蛋白，腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase (adenylate cyclase，AC)AC)， cAMP cAMP，蛋白激酶，蛋白激酶 A(protein kinase A A(protein kinase A，PKA)PKA)第43页/共82页第四十四页，共

28、83页。1. cAMP 的合成的合成(hchng)与分解与分解PPiATPACMg2+cAMP5 -AMP 磷酸二酯酶磷酸二酯酶H2OMg2+第44页/共82页第四十五页，共83页。NOCH2OOHONNNNH2POOHcAMPNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOPOOHOPOOHOHATPACPPiNOCH2OOHOHNNNNH2POOHOHAMPPDEH2O磷酸二酯酶磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)第45页/共82页第四十六页，共83页。2cAMP的作用的作用(zuyng)机理机理PKA的激

29、活的激活(j hu)R 调节亚基调节亚基 C 催化亚基催化亚基第46页/共82页第四十七页，共83页。RR（cAMP-dependent protein kinase，PKA）R： 调节调节(tioji)亚基亚基C： 催化亚基催化亚基cAMP第47页/共82页第四十八页，共83页。3PKA的作用的作用(zuyng) 对代谢对代谢(dixi)(dixi)的调节作用的调节作用通过对效应蛋白的磷酸化作用通过对效应蛋白的磷酸化作用(zuyng)，实现其调节功能。，实现其调节功能。第48页/共82页第四十九页，共83页。 磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶ATP磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸

30、化酶ATP PPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPPi PKA抑制物抑制物a抑制物抑制物b ATP磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶PPi肾上腺素对糖肾上腺素对糖原代谢原代谢(dixi)(dixi)的影响的影响 肾上腺素肾上腺素 受体受体 肾上腺素肾上腺素 受体复合物受体复合物激活激活(j hu)(j hu)蛋白蛋白 激活激活(j (j hu)AChu)ACATPcAMPPKA 第49页/共82页第五十页，共83页。受受cAMP调控的基因调控的基因(jyn)中，在其转录调控区中，在其转录调控区有一共同的有一共同的DNA序列序列(TGACGTCA)，称为，称为cAMP应应答元件答元

31、件(cAMP response element , CRE)。可与可与cAMP应答元件结合蛋白应答元件结合蛋白 (cAMP response element bound protein,CREB)相互作用而调节此基因相互作用而调节此基因(jyn)的转录。的转录。(2) 对基因对基因(jyn)表达的调节作用表达的调节作用第50页/共82页第五十一页，共83页。GsACATPcAMPCCRRCC 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化RR 2cAMP2cAMPCREBNPi Pi Pi 转录活化域转录活化域DNA结合域结合域细胞膜细胞膜核核 膜膜第51页/共82页第五十二页，共83页。结构结构(jigu)基

32、因基因细细胞胞核核PiPiPiPiDNA蛋白质蛋白质第52页/共82页第五十三页，共83页。PKA 对底物蛋白的磷酸化作用对底物蛋白的磷酸化作用组蛋白组蛋白失去对转录失去对转录转录，促进转录，促进的阻遏作用的阻遏作用蛋白质的合成蛋白质的合成核蛋白体蛋白核蛋白体蛋白 加速翻译加速翻译促进蛋白质的合成促进蛋白质的合成细胞膜蛋白细胞膜蛋白膜蛋白构象及膜蛋白构象及改变膜对水及离子改变膜对水及离子功能改变功能改变通道的通透性通道的通透性微管蛋白微管蛋白构象和功能改变构象和功能改变 影响细胞分泌影响细胞分泌心肌肌原蛋白心肌肌原蛋白 易与易与CaCa2+2+结合结合加强心肌收缩加强心肌收缩底物蛋白底物蛋白磷

33、酸化的后果磷酸化的后果生理意义生理意义组蛋白组蛋白失去对转录失去对转录转录，促进转录，促进的阻遏作用的阻遏作用蛋白质的合成蛋白质的合成核蛋白体蛋白核蛋白体蛋白 加速翻译加速翻译促进蛋白质的合成促进蛋白质的合成细胞膜蛋白细胞膜蛋白膜蛋白构象及膜蛋白构象及改变膜对水及离子改变膜对水及离子功能改变功能改变通道的通透性通道的通透性微管蛋白微管蛋白构象和功能改变构象和功能改变 影响细胞分泌影响细胞分泌心肌肌原蛋白心肌肌原蛋白 易与易与CaCa2+2+结合结合加强心肌收缩加强心肌收缩底物蛋白底物蛋白磷酸化的后果磷酸化的后果生理意义生理意义第53页/共82页第五十四页，共83页。组成组成(z chn)胞外信

34、息分子，胞外信息分子，G蛋白蛋白蛋白激酶蛋白激酶C(protein kinase C, PKC)磷脂酶磷脂酶C(phospholipase C, PLC)甘油二脂甘油二脂(diacylglycerol, DAG)三磷酸肌醇三磷酸肌醇( inositol 1, 4, 5 triphosphate, IP3 )第54页/共82页第五十五页，共83页。(1) DAG，IP3的生物合成的生物合成(hchng)和功和功能能PIP2PLCDAG + IP第55页/共82页第五十六页，共83页。除除PLC能特异性地水解能特异性地水解PIP2生成生成DAG外，还可通过下面外，还可通过下面(xi mian)途径

35、生途径生成成DAG 。磷脂磷脂(ln zh)酰胆碱酰胆碱(PC) 磷脂酸磷脂酸(PA)+胆碱胆碱(dn jin) DAG 磷脂酶磷脂酶D(PLD) 第56页/共82页第五十七页，共83页。 DAG，IP3的的 功功 能能DAG：在磷脂酰丝氨酸和：在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同协同(xitng)下激活下激活PKCIP3 ：与内质网和肌浆网上的受体结合，促使：与内质网和肌浆网上的受体结合，促使细胞细胞(xbo)内内 Ca2+释放释放第57页/共82页第五十八页，共83页。C1：富含：富含 Cys，DAG、TPA 结合部位结合部位C2：Ca2+ 结合部位结合部位 调节域调节域C3：ATP 结合部位结合

36、部位C4：结合底物并进行磷酸化转移的场所：结合底物并进行磷酸化转移的场所 催化域催化域第58页/共82页第五十九页，共83页。 分分 类类CaCa2+2+ 依赖型依赖型： ， ， ，CaCa2+2+ 非依赖型非依赖型： 、 、 、 、 调节域调节域 催化域催化域C1C2C3C4 ， ， C1C3C4 、 、 、 C3 C4C1第59页/共82页第六十页，共83页。 * PKC的生理功能的生理功能 调节代谢调节代谢(dixi)活化的活化的PKC引起一系列靶蛋白的丝引起一系列靶蛋白的丝 、苏氨酸残基、苏氨酸残基磷酸化。磷酸化。靶蛋白包括：靶蛋白包括： 质膜受体、膜蛋白和多种酶。质膜受体、膜蛋白和多

37、种酶。第60页/共82页第六十一页，共83页。PKC 对基因的早期对基因的早期(zoq)活化和晚期活活化和晚期活化化第61页/共82页第六十二页，共83页。( Ca2+ CaM激酶激酶(jmi)途径途径 )钙调蛋白钙调蛋白(calmodulin , CaM)有四个有四个Ca2+结合位点。与结合位点。与Ca2+一起激活一起激活CaM激酶，磷酸化多种功能蛋白质（丝、苏氨激酶，磷酸化多种功能蛋白质（丝、苏氨基酸残基）。基酸残基）。组成组成第62页/共82页第六十三页，共83页。（三）（三）cGMP-蛋白激酶蛋白激酶G途径途径(tjng)受体，鸟苷酸环化酶受体，鸟苷酸环化酶(guanylate cyc

38、lase, GC)，cGMP, 蛋白激酶蛋白激酶G (protein kinase G，PKG)组成组成(z chn)cGMP的合成的合成(hchng)和降解和降解 GTPGMg2+PPicGMP 磷酸二酯酶磷酸二酯酶H2OCa2+ 或或 Mg2+5 - GMP第63页/共82页第六十四页，共83页。使有关使有关(yugun)蛋白或酶类的丝、苏氨酸残基蛋白或酶类的丝、苏氨酸残基磷酸化磷酸化PKG的功能的功能(gngnng)NOGCPKG 蛋白质磷酸蛋白质磷酸化化GCG蛋白蛋白GTPcGMP激素激素R胞胞 膜膜* 生理效应：如心钠素、生理效应：如心钠素、NO舒张血管平滑肌。舒张血管平滑肌。第64

39、页/共82页第六十五页，共83页。(tyrosine protein kinase, TPK)酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶分分 类类受体型受体型TPK（位于（位于(wiy)细胞质膜上）细胞质膜上）如胰岛素受体、生长因子受体及原癌基因（如胰岛素受体、生长因子受体及原癌基因（erb-B、 kit、fins等）编码的受体等）编码的受体非受体型非受体型TPK（位于（位于(wiy)胞浆）胞浆）如底物酶如底物酶JAK和原癌基因（和原癌基因（src、yes、ber-abl等）编码的等）编码的TPK第65页/共82页第六十六页，共83页。1. 受体型受体型(txng)TPK-Ras-MAPK途径途径GRB2

40、(growth factor receptor bound protein 2）SH2 域域 (src homology 2 domain) 细胞内某些连接物蛋白共有的氨基酸序列，与原癌基因细胞内某些连接物蛋白共有的氨基酸序列，与原癌基因src编码的酪氨酸蛋白激酶区同源，该区域编码的酪氨酸蛋白激酶区同源，该区域(qy)能识别能识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合。磷酸化的酪氨酸残基并与之结合。 组成：催化性受体，组成：催化性受体，GRB2, SOS, Ras蛋白蛋白(dnbi), Raf蛋白蛋白(dnbi)，MAPK系统系统SH2SH3第66页/共82页第六十七页，共83页。 SOS (son o

41、f sevenless)富含脯氨酸，可与SH3结合(jih)，促使Ras的GDP换成GTP。Ras蛋白：原癌基因产物蛋白：原癌基因产物(chnw)，类似与，类似与G蛋白的蛋白的G亚亚基基Raf蛋白蛋白(dnbi)：具有丝苏氨酸蛋白：具有丝苏氨酸蛋白(dnbi)激激酶活性酶活性MAPK系统系统 (mitogen-activated protein kinase)包括包括MAPK、MAPK激酶（激酶（MAPKK）、）、MAPKK激酶（激酶（MAPKKK），是一组酶兼底物的），是一组酶兼底物的蛋白分子。蛋白分子。第67页/共82页第六十八页，共83页。 细胞细胞(xbo)(xbo)外信号外信号EGFEGF、PDGFPDGF等等具具PTK活性的受体活性的受体GRB2 PSOS PRas-GTP PRaf调节其他蛋白活性调节其他蛋白活性MA