GMP-蛋白激酶途径

1、主要内容1 1、什么是信号转导、什么是信号转导2 2、什么是、什么是G G蛋白蛋白3 3、PKGPKG的传导机制的传导机制4 4、PKGPKG的具体过程的具体过程5 5、PKGPKG的应用的应用什么是信号转导细胞信号转导细胞信号转导指特定的化学指特定的化学信号在靶细胞内的传递过程信号在靶细胞内的传递过程化学信号化学信号是细胞分泌的各种是细胞分泌的各种化学物质并用以调节自身及化学物质并用以调节自身及其他细胞的代谢和功能其他细胞的代谢和功能信息物质信息物质是能调节细胞生命是能调节细胞生命活动的化学物质活动的化学物质( (化学信号化学信号) )跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质特定的细胞释

2、放信息物质信息物质经扩散或血循环到达靶细胞信息物质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什么是G蛋白G G蛋白：蛋白：是鸟苷酸结合蛋白（是鸟苷酸结合蛋白（GTP binding proteinGTP binding protein）的）的简称简称, ,是指能与是指能与 GTP GTP 或或 GDP GDP 结合，与膜受体偶联而结合，与膜受体偶联而具有信号转导作用的异三聚体具有信号转导作用的异三聚体G G蛋白质。由蛋白质。由、和和三种亚基组成，其中

3、三种亚基组成，其中亚基具有亚基具有GTPGTP酶活性，即可酶活性，即可把把GTPGTP水解成水解成GDPGDP和无机磷酸。和无机磷酸。G G蛋白的分类：蛋白的分类：根据根据亚基作用的效应酶，将亚基作用的效应酶，将G G蛋白分为蛋白分为G Gs s、G Gi i、G Gq q、G Gt t、G Golfolf、G Go oAlfred Goodman Gilman （1941- ）吉尔曼吉尔曼（Alfred G. Gilman）1941.7.1 德克萨斯大学西南医学中心药学系德克萨斯大学西南医学中心药学系 G蛋白的发现者19771977年，吉尔曼年，吉尔曼发现了发现了G G蛋白及其蛋白及其在细胞

4、信号传导在细胞信号传导方面的作用，方面的作用，19811981年成功提纯年成功提纯第一个第一个G G蛋白，以蛋白，以后一直从事后一直从事G G蛋白蛋白研究研究 19941994年获诺贝尔年获诺贝尔生理学或医学奖生理学或医学奖PKG的传导机制（一）（一）G G 蛋白通过蛋白通过 AC AC 的信号的信号转导机制转导机制1.1.信号分子结合改变受体信号分子结合改变受体构象；构象；2.2.受体与受体与 G G 蛋白结合并使蛋白结合并使其激活；其激活；3.3.GTP GTP 取代取代 GDPGDP，G G 游离；游离；4.4.G G 结合并激活结合并激活 ACAC，产，产生生 cAMPcAMP；5.5

5、.GTP GTP 水解，水解， G G 与与 再结合再结合。（二）（二）G G蛋白通过某些受体门控蛋白通过某些受体门控离子通道的信号转导机制离子通道的信号转导机制G蛋白蛋白神经递质神经递质受体受体ACcAMPPKA离子通道离子通道PKG的具体过程 无活性状态时，Gs是三聚体状态，亚基结合GDP，此时受体与腺苷酸环化酶亦无活性PKG的具体过程 配体与受体结合时，受体构象发生改变，暴露出与Gs亚基的结合位点，两者结合形成受体-Gs复合物后，Gs亚基构象改变，排斥GDP，结合了GTP而活化。与解离，同时暴露出与腺苷酸环化酶的结合位点，亚基与环化酶结合而使后者活化，催化ATP生成cAMP。 亚基上的G

6、TP酶活性使结合的GTP水解为GDP，亚基恢复原来的构象，从而与环化酶分离，环化酶活化终止，亚基重新与亚基复合体结合活化型活化型非非活化型活化型Ligand:配体配体 Receptor:受体受体Effector:效应器效应器PKG的应用 G蛋白偶联受体(GPCR)是一类具有7个跨膜螺旋的跨膜蛋白受体GPCR的结构特征和在信号传导中的重要作用决定了其可以作为很好的药物靶标。目前世界药物市场上有三分之一的小分子药物是用GPCR筛选的。 G蛋白异常引起的疾病，如霍乱。霍乱毒素进入胞内，使亚基拾取GTP酶活性，导致环化酶持续活化，胞内cAMP浓度大大增加，使大量水分进入肠腔，造成严重的腹泻。 G蛋白的信号转导在心脏心肌收缩力、心率、心律和心肌细胞生长的调节方面起着重要作用。 G蛋白偶联受体的部分成员与痛觉递质结合，