神经生物化学和药理学基础

1、神经生物学神经生物学第第5章章一一第第5 5章章神经化学与神经药理学根底神经化学与神经药理学根底 共同根底：共同根底：突触和受体突触和受体药物作用的胞内信息传递药物作用的胞内信息传递神经递质和调质的作用神经递质和调质的作用 -神经化学（神经化学（neurochemistry）神经活动中化学物质释放和作用规律神经活动中化学物质释放和作用规律神经药理学（神经药理学（neuropharmacology）药物和内源性活性物质对神经系统的作用药物和内源性活性物质对神经系统的作用 5.1 5.1 突触构造与传递突触构造与传递 5.1.1 概述概述突触：一个神经元与另一个神经元、肌细胞、腺细胞以及其他效应器

2、细胞或感受器细胞等严密接触并形成特殊构造的功能接突触：一个神经元与另一个神经元、肌细胞、腺细胞以及其他效应器细胞或感受器细胞等严密接触并形成特殊构造的功能接触部位。触部位。 分类分类 按接触部位按接触部位 轴突轴突 树突型树突型轴突轴突 胞体型胞体型轴突轴突 轴突型轴突型 胞体胞体 胞体型胞体型树突树突 树突型树突型按结构和机制按结构和机制 化学性突触化学性突触电突触电突触 按照传递性质按照传递性质 兴奋性突触兴奋性突触抑制性突触抑制性突触 5.1.2 电突触电突触1. 缝隙连接缝隙连接gap junction 细胞间惟一能直接进展信息和物质交换的通道。细胞间惟一能直接进展信息和物质交换的通道

3、。 由相邻细胞膜上的两个连接子由相邻细胞膜上的两个连接子connexon互相锚定而成。互相锚定而成。六个连接蛋白六个连接蛋白connexin排列成六角形，中央有一直径约排列成六角形，中央有一直径约1.5 nm的孔形成了连接两细胞的亲水性孔道。的孔形成了连接两细胞的亲水性孔道。 在体内有较广泛的分布，发育期超过发育成熟后在体内有较广泛的分布，发育期超过发育成熟后 神经系统中主要存在于胶质细胞之间神经系统中主要存在于胶质细胞之间 分子量低于分子量低于1 KD或直径小于或直径小于1.5 nm的物质可通过缝隙连接的物质可通过缝隙连接2. 电突触的作用电突触的作用 功能意义：使神经元形成同步化活动功能意

4、义：使神经元形成同步化活动 低等动物防御反响低等动物防御反响对脑发育和成熟对脑发育和成熟胶质细胞互换信息胶质细胞互换信息5.1.3 化学突触化学突触1. 化学突触的解剖构造化学突触的解剖构造 突触前膜突触前膜 7.5 nm 7.5 nm，递质、受体，递质、受体 突触间隙突触间隙 20 2030 nm30 nm，粘多糖、糖蛋白、水解酶，粘多糖、糖蛋白、水解酶 突触后膜突触后膜 受体、离子通道受体、离子通道以轴突末梢释放特殊的化学物质来完成突触传递的方式以轴突末梢释放特殊的化学物质来完成突触传递的方式2. 突触前膜突触前膜presynaptic membrane 突触终扣（突触终扣（synapti

5、c button）致密突起（致密突起（dense projection）网格（网格（grid）突触囊泡，突触小泡（突触囊泡，突触小泡（synaptic vesicle）信号整合区信号整合区特征：大量突触囊泡特征：大量突触囊泡3. 突触间隙突触间隙 (synaptic cleft) 约约 20 nm 含电子致密物质含电子致密物质4. 突触后膜突触后膜postsynaptic membrane 含多种特异的蛋白质，主要是受体蛋白、通道蛋白，还有一些能分解神经递质使之失活的酶类。含多种特异的蛋白质，主要是受体蛋白、通道蛋白，还有一些能分解神经递质使之失活的酶类。 特征：颗粒和细丝特征：颗粒和细丝5.

6、1.4 突触传递突触传递synaptic transmission 突触前神经元：电信号突触前神经元：电信号化学信号化学信号突触间隙：化学物质突触间隙：化学物质突触后神经元突触后神经元突触后神经元：化学信号突触后神经元：化学信号电信号电信号过程过程Ca2+内流进入突触前膜内流进入突触前膜囊泡释放递质到突触间隙囊泡释放递质到突触间隙递质作用于突触后膜受体，翻开钠通递质作用于突触后膜受体，翻开钠通道道递质激活突触后膜递质激活突触后膜G蛋白偶联受体蛋白偶联受体递质作用于突触前膜受体或被突触前膜递质作用于突触前膜受体或被突触前膜重摄入重摄入递质被胶质细胞摄入递质被胶质细胞摄入突触囊泡的形成突触囊泡的形

7、成其它囊泡释放其它囊泡释放 1. 化学突触的传递过程和特点化学突触的传递过程和特点特点特点 (1)单向传递单向传递 (2)突触延搁突触延搁0.5 ms (3)总和总和 (4)对内环境变化的敏感性对内环境变化的敏感性 (5)对某些药物敏感对某些药物敏感 2. 突触前膜去极化和突触前膜去极化和Ca2的内流的内流 3. 突触前递质释放突触前递质释放以胞吐以胞吐exocytosis的形式释放神经递质的形式释放神经递质以胞吞以胞吞endocytosis的方式进展再生的方式进展再生 神经递质在突触前细胞发生冲动动作电位时，钙离子通道负责将去极化转化成神经递质的释神经递质在突触前细胞发生冲动动作电位时，钙离

8、子通道负责将去极化转化成神经递质的释放。放。 兴奋兴奋-分泌耦合分泌耦合excitation-secretion coupling4. 量子释放与胞吐作用量子释放与胞吐作用量子释放量子释放quantal release 胞吐胞吐exocytosis 去极化去极化 Ca2内流内流泊靠泊靠 交融、卸货交融、卸货胞饮、再填充胞饮、再填充 量子释放的根底：一个囊泡，量子释放的根底：一个囊泡，“最小包装最小包装融合方式融合方式 吻了就跑吻了就跑 （kiss-and-run）全融合全融合 5. 参与胞吐作用的相关蛋白参与胞吐作用的相关蛋白1突触囊泡膜蛋白突触囊泡膜蛋白2突触前膜蛋白质突触前膜蛋白质3胞液中

9、的蛋白质胞液中的蛋白质突触蛋白、突触小泡蛋白、突触结合蛋白、囊泡整合蛋白家族等突触蛋白、突触小泡蛋白、突触结合蛋白、囊泡整合蛋白家族等突触交融蛋白、突触小体相关蛋白突触交融蛋白、突触小体相关蛋白-25、生长相关蛋白、生长相关蛋白-43等等n-Sec、 N 乙基马来酰亚胺敏感因子、可溶性乙基马来酰亚胺敏感因子、可溶性NSF附着蛋白附着蛋白GAP-43 (green)Synapsin6. 神经递质突触前释放的调制神经递质突触前释放的调制 4种调制靶点种调制靶点 内在过程内在过程: 由静息膜电位或动作电位发放的变化所引起由静息膜电位或动作电位发放的变化所引起 2种过程种过程外部过程外部过程: 其它神

10、经元的突触输入其它神经元的突触输入 改变启闭钙通道改变启闭钙通道 改变钙通道门控改变钙通道门控 改变改变K+或或Na+内流内流 作用于作用于Ca2+内流的下游机制内流的下游机制 7. 慢传递与快传递慢传递与快传递 快信息传导快信息传导 ：直接产生突触后电位，：直接产生突触后电位，1 mS 慢信息传导慢信息传导 : 产生一系列生化反应，以秒计产生一系列生化反应，以秒计 5.1.5 突触整合突触整合synaptic integration A typical mammalian neuron in the cortex may be in synaptic contact with 100-100

11、0 other neurons 兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位(EPSP) 抑制性突触后电位抑制性突触后电位(IPSP) 突触整合突触整合:神经元将各种传入冲动引起的突触后反响进展空神经元将各种传入冲动引起的突触后反响进展空间和时间的总和，最终决定是否输出动作电位的间和时间的总和，最终决定是否输出动作电位的过程。过程。突触整合突触整合synaptic integration： 不是突触电位简单的代数和不是突触电位简单的代数和 是突触处被激活的电导和离子流的对抗作用是突触处被激活的电导和离子流的对抗作用 受突触电位在神经元树突分支上几何位置的影响受突触电位在神经元树突分支上几何位置的影响 是脑

12、最根本功能活动的本质是脑最根本功能活动的本质 1.突触整合的简单形式突触整合的简单形式 总和总和 时间总和时间总和空间总和空间总和 2. 突触整合的关键部位突触整合的关键部位轴突始段轴突始段axon initial segment即动作电位的触发区即动作电位的触发区 轴突始段轴突始段5.1.6 突触可塑性突触可塑性 synaptic plasticity突触可塑性突触可塑性 指化学性突触传递效能的改变指化学性突触传递效能的改变 ，包括突触传递增强和突触传递减弱两方面，表现为突触后膜上电反，包括突触传递增强和突触传递减弱两方面，表现为突触后膜上电反响的增强或减弱。响的增强或减弱。根据电反响持续时

13、间：根据电反响持续时间： 短时程突触可塑性短时程突触可塑性 长时程突触可塑性长时程突触可塑性突触可塑性突触可塑性 （广义）（广义）突触传递可塑性突触传递可塑性 突触发育可塑性突触发育可塑性 突触形态的可塑性突触形态的可塑性 1. 短时程突触可塑性短时程突触可塑性 突触前神经末梢受到一连串有效电刺激后，在短时间内数十毫秒到数非常钟突触前或突突触前神经末梢受到一连串有效电刺激后，在短时间内数十毫秒到数非常钟突触前或突触后反响的增强或减弱。触后反响的增强或减弱。 三种三种形式形式 突触易化（突触易化（synaptic facilitation）强直后增强（强直后增强（posttetanic pote

14、ntiation, PTP）突触抑制（突触抑制（synaptic depression） 2. 长时程突触可塑性长时程突触可塑性 可以持续数小时乃至数周的突触活动的增强与抑制现象，分别被称为可以持续数小时乃至数周的突触活动的增强与抑制现象，分别被称为LTP和和LTD 。LTP(long term potentiation)：突触前末梢受到强直刺激后，突触后神经元出现的一种突触后电位持续性增强：突触前末梢受到强直刺激后，突触后神经元出现的一种突触后电位持续性增强的现象。的现象。 long-term synaptic potentiationLTDlong term depression 突触传递

15、效应持续性下降的一种现象，小脑突触传递效应持续性下降的一种现象，小脑皮层是产生皮层是产生LTD的重要部位之一。的重要部位之一。 Sti: PFRec: PC-EPSPSti: PF and CF (14Hz) + PFRec: PC-EPSP PCCFPF5.2 5.2 神经系统信号转导神经系统信号转导指神经递质、神经调质、激素、神经营养因子或细胞因子等细胞间信号转化为细胞内生物化学信号并产生后续神经细指神经递质、神经调质、激素、神经营养因子或细胞因子等细胞间信号转化为细胞内生物化学信号并产生后续神经细胞功能改变的过程。胞功能改变的过程。 受体受体receptor: 存在于细胞膜或细胞内的生物

16、大分子糖蛋白或脂蛋白，可以特异性地识别和结合有生物活性的化存在于细胞膜或细胞内的生物大分子糖蛋白或脂蛋白，可以特异性地识别和结合有生物活性的化学信号物质，启动一系列信号转导，产生相应的生物效应。学信号物质，启动一系列信号转导，产生相应的生物效应。 受体的分类、命名及分子构造受体的分类、命名及分子构造 细胞膜受体细胞膜受体环状受体环状受体七次跨膜七次跨膜螺旋受体螺旋受体 一次跨膜螺旋受体一次跨膜螺旋受体 细胞内受体细胞内受体 受体的根本特征受体的根本特征 1饱和性饱和性 2特异性特异性 3可逆性可逆性 4亲和性亲和性 5区域分布性区域分布性 1环状受体环状受体, 配体门控离子通道配体门控离子通道

17、ligand-gated ion channel 特征特征 由由45个跨膜亚单位聚集，构成中央水相孔洞个跨膜亚单位聚集，构成中央水相孔洞每个亚单位一般具有每个亚单位一般具有24个由疏水氨基酸组成的跨膜个由疏水氨基酸组成的跨膜螺旋区段螺旋区段每个亚单位都有一个较大的细胞外每个亚单位都有一个较大的细胞外N端，上面有特异性配体结合的部端，上面有特异性配体结合的部位。位。 2七次跨膜七次跨膜螺旋受体螺旋受体, 2七次跨膜七次跨膜螺旋受体螺旋受体G蛋白偶联受体蛋白偶联受体G protein coupled receptor蛇型受体蛇型受体serpentine receptor 七次跨膜七次跨膜螺旋受体构

18、造螺旋受体构造 一条肽链，一条肽链，7次跨膜；次跨膜；N端在膜外，糖修饰端在膜外，糖修饰, 亲亲水性氨基酸组成水性氨基酸组成跨膜部分为跨膜部分为螺旋构造，疏水螺旋构造，疏水 C端在胞内，为与效应器偶联的部位或本身的效应部端在胞内，为与效应器偶联的部位或本身的效应部位位特征特征G蛋白蛋白: 能结合并水解三磷酸鸟苷，且其功能也受能结合并水解三磷酸鸟苷，且其功能也受GTP-GDP转化的调节转化的调节受体和各种效应器酶、通道之间的通过受体和各种效应器酶、通道之间的通过G蛋蛋白偶联白偶联3一次跨膜螺旋受体一次跨膜螺旋受体催化型受体（催化型受体（catalytic receptor）酶偶联受体（酶偶联受体

19、（enzyme coupled receptor） 一次跨膜螺旋受体构造一次跨膜螺旋受体构造 全部为糖蛋白且只有一个跨膜螺旋构造全部为糖蛋白且只有一个跨膜螺旋构造 配体与受体结合后改变酶的活性配体与受体结合后改变酶的活性由由4部分组成：部分组成： 识别部位、跨膜构造识别部位、跨膜构造 催化部位、调节部位催化部位、调节部位细胞内受体细胞内受体多为反式作用因子多为反式作用因子trans-acting factor 特征特征 通常为通常为4001000个氨基酸残基个氨基酸残基 四个区域：四个区域： 高度可变区，含高度可变区，含25603个氨基酸残基，具转录激活作用个氨基酸残基，具转录激活作用 DNA

20、结合区，有结合区，有6668个氨基酸残基，富含半胱氨酸并有锌指构造个氨基酸残基，富含半胱氨酸并有锌指构造 激素结合区，由激素结合区，由220250个氨基酸残基个氨基酸残基 铰链区，短序列铰链区，短序列受体活性调节受体活性调节 受体下调：数目减少和受体下调：数目减少和/或结合力降低与失敏或结合力降低与失敏 受体上调：数目增多和受体上调：数目增多和/或对配体的结合力增加或对配体的结合力增加 常见机制常见机制 磷酸化和脱磷酸化作用磷酸化和脱磷酸化作用 G蛋白的调节蛋白的调节 酶促水解作用酶促水解作用 神经系统信号转导方式神经系统信号转导方式直接激活离子通道受体直接激活离子通道受体激活激活G蛋白偶联受

21、体蛋白偶联受体激活酪氨酸激酶激活酪氨酸激酶作用于神经元胞质或核内受作用于神经元胞质或核内受体体 5.2.3 G蛋白与跨膜信号转导蛋白与跨膜信号转导G蛋白蛋白: 能结合并水解三磷酸鸟苷，且其功能也受能结合并水解三磷酸鸟苷，且其功能也受GTP-GDP转化的调节转化的调节1. G蛋白的特点及分类蛋白的特点及分类特点特点 都是膜蛋白不跨膜都是膜蛋白不跨膜 都由三个不同的亚单位组成，都由三个不同的亚单位组成， 亚单位通常组成严密的二聚体，共同发挥作用。亚单位通常组成严密的二聚体，共同发挥作用。 亚亚: 3946kDa，有特异的，有特异的GTP结合位点，有结合位点，有GTP酶活性，不同酶活性，不同G蛋白的

22、构造上的蛋白的构造上的差异主要表如今差异主要表如今亚单位。亚单位。1当外环境中不存在受体的冲动剂时，当外环境中不存在受体的冲动剂时，G蛋白的三个亚单位呈聚合状态，蛋白的三个亚单位呈聚合状态，亚单位与亚单位与GDP结合结合,形成形成G蛋白蛋白GDP复合体。复合体。2当外环境中存在受体的冲动剂时，受体与之结合，同时释放当外环境中存在受体的冲动剂时，受体与之结合，同时释放GDP,形成配体形成配体受体受体G蛋白复合体。蛋白复合体。3在镁离子存在的条件下，在镁离子存在的条件下，GDP为为GTP所取代，使整个复合体解离为三部分所取代，使整个复合体解离为三部分;即受体，即受体， 复合体及被激活的复合体及被激

23、活的亚单位与亚单位与GTP复合体。激活的复合体。激活的亚单位与亚单位与GTP复合体可激活效应器，例复合体可激活效应器，例如腺苷酸环化酶。由于激活的如腺苷酸环化酶。由于激活的亚单位本身具有亚单位本身具有GTP酶活性，因此酶活性，因此GTP被水解为被水解为GDP,后者再和后者再和亚单位亚单位形成形成G蛋白三聚体，完成蛋白三聚体，完成G蛋白的循环。蛋白的循环。3. G蛋白在中枢神经系统的作用蛋白在中枢神经系统的作用 直接调节的离子通道：钾通道、钙通道及内向整流钾通道直接调节的离子通道：钾通道、钙通道及内向整流钾通道激活细胞内的酶而产生第二信使再影响离子通道或其他激活细胞内的酶而产生第二信使再影响离子

24、通道或其他 启动慢，持续时间长启动慢，持续时间长5.2.4 第二信使介导的信号转导途径第二信使介导的信号转导途径 通常以细胞膜为界，将胞外信号分子神经递质和激素等第一信使，而膜内的小分子化合物被称为第通常以细胞膜为界，将胞外信号分子神经递质和激素等第一信使，而膜内的小分子化合物被称为第二信使胞内信使。二信使胞内信使。1 第一信使：激素、递质等第一信使：激素、递质等2 效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶效应器酶：腺苷酸环化酶、磷酯酶C等等3 第二信使：环腺苷酸第二信使：环腺苷酸cAMP,环鸟苷酸环鸟苷酸cGMP, Ca2,一氧化氮一氧化氮NO, IP3,前列腺素前列腺素 等等 该系统含有质膜中的三种

25、该系统含有质膜中的三种组分：受体，组分：受体，G蛋白蛋白, AC 胞外信号通过控制胞外信号通过控制AC来控来控制制cAMP浓度浓度激活激活cAMP依赖的蛋白激酶依赖的蛋白激酶A调节亚基，催化亚基调节亚基，催化亚基CREB反响元件蛋白反响元件蛋白丝氨酸残基磷酸化丝氨酸残基磷酸化神经递质通过神经递质通过G蛋白偶联受体介导的蛋白偶联受体介导的AC-cAMP-PKA信号转导途径信号转导途径 肾上腺素肾上腺素型、促肾上腺皮质激素等刺型、促肾上腺皮质激素等刺激激AC, 激活激活cAMP阿片肽、肾上腺素阿片肽、肾上腺素型等抑制型等抑制AC,降低降低cAMP2. 鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶/cGMP-依赖性蛋白

26、激酶系统依赖性蛋白激酶系统 鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶GC)催化催化GTP生成生成cGMP,激活激活cGMP依赖的蛋白激酶依赖的蛋白激酶PKG。 cGMP与与GC一起构成细胞一起构成细胞信息传递中另一重要的第二信使系统。信息传递中另一重要的第二信使系统。 虽然在细胞内虽然在细胞内cGMP的程度比的程度比cAMP低很多，但在某些可兴奋组织中起着某种特异的调节作用。如脊椎动物视低很多，但在某些可兴奋组织中起着某种特异的调节作用。如脊椎动物视网膜光电转换机制，小脑浦肯野细胞内第二信使，还可以调节平滑肌的肌张力。网膜光电转换机制，小脑浦肯野细胞内第二信使，还可以调节平滑肌的肌张力。 胞外信号分子与细胞外

27、表胞外信号分子与细胞外表G蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶CPLC-，使质膜，使质膜上上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇二磷酸磷脂酰肌醇PIP2水解成水解成1，4，5-三磷酸肌醇三磷酸肌醇IP3和二酰基甘油和二酰基甘油DG两个两个第二信使，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。双信使系统。3. 膜磷脂代谢产物介导的不同的第二信使系统膜磷脂代谢产物介导的不同的第二信使系统IP3-Ca2信号传递途径信号传递途径 IP3与内质网上的与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道，使胞内配体门钙通

28、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。浓度升高。激活各类依赖钙离子的蛋白。DG-PKC信号传递途径信号传递途径 DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶CPKC。PKC以非活性形式分布于细胞溶质中，当以非活性形式分布于细胞溶质中，当细胞承受刺激，产生细胞承受刺激，产生IP3，使，使Ca2+浓度升高，浓度升高，PKC便转便转位到质膜内外表，被位到质膜内外表，被DG活化，活化，PKC可以使蛋白质的丝可以使蛋白质的丝氨酸氨酸/苏氨酸残基磷酸化。苏氨酸残基磷酸化。 另一种另一种DG生成途径，即由磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断生

29、成途径，即由磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生的裂产生的DG，用来维持，用来维持PKC的长期效应。的长期效应。膜磷脂代谢产物介导的不同的第二信使系统膜磷脂代谢产物介导的不同的第二信使系统4. 胞内钙信号途径胞内钙信号途径 神经细胞的功能大都与神经细胞的功能大都与Ca2亲密相关亲密相关 胞浆内游离胞浆内游离Ca2浓度在浓度在1 mol/L，大多数神经元为，大多数神经元为100 nmol/L 细胞外液中细胞外液中Ca2浓度约浓度约2.5 mmol/L 胞内胞内Ca 2主要反响：主要反响： 激活钙调蛋白激活钙调蛋白calmodulin，CaM ，PKC1引起神经元引起神经元Ca2+升高的主要方式升

30、高的主要方式 Ca 2内流内流 胞浆内的钙库：胞浆内的钙库：内质网、核等内质网、核等 钙通道钙通道 电压敏感性钙通道：（电压敏感性钙通道：（VSCCs）配体门控性钙通道：（配体门控性钙通道：（LGCCs）L-型、型、N-型、型、P/Q-型、型、T-型型 NMDAR、nAChR 、5-HTR3、AMPAR、KAR 2神经元神经元Ca2+外排外排 Ca2-ATP酶，即酶，即 Ca2泵泵 Na/Ca2交换体交换体电压敏感性电压敏感性Ca2通道通道1引起神经元引起神经元Ca2+升高的主要方式升高的主要方式配体门控性配体门控性Ca2通道通道二神经元二神经元Ca2外排外排Na2+/Ca2+交换体交换体 C

31、a2+-ATPase5.2.5 胞内其它信号转导途径胞内其它信号转导途径 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶tyrosine protein kinase，TPK在细胞的生长、增殖、分化等过程中发挥重要的调在细胞的生长、增殖、分化等过程中发挥重要的调节作用。节作用。细胞质膜上的受体型细胞质膜上的受体型TPK，催化型受体，催化型受体胞浆中的非受体型胞浆中的非受体型TPK ，酶偶联受体，酶偶联受体 1. 酪氨酸激酶受体的信号转导途径酪氨酸激酶受体的信号转导途径 本身既是受体又具有酪氨酸激酶的活性本身既是受体又具有酪氨酸激酶的活性 对蛋白的磷酸化作用只限于酪氨酸残基对蛋白的磷酸化作用只限于酪氨酸残基 其活

32、性不受细胞内第二信使分子的调节其活性不受细胞内第二信使分子的调节 酶的活性部分即为位于细胞内的一个催化构造域，是某些生长因子膜受体的一部分。酶的活性部分即为位于细胞内的一个催化构造域，是某些生长因子膜受体的一部分。 受体酪氨酸蛋白激酶受体酪氨酸蛋白激酶receptor tyrosine protein kinase, RTPK 受体型受体型TPK-Ras-MAPKTPK-Ras-MAPK途径途径 催化型受体与配体结合后，发生自身磷酸化并催化型受体与配体结合后，发生自身磷酸化并磷酸化中介分子磷酸化中介分子Grb2Grb2和和SOSSOS，使其活化，进而，使其活化，进而激活激活RasRas蛋白，开

33、启为多种生长因子信息传递过程蛋白，开启为多种生长因子信息传递过程所共有的所共有的RasRas通路。通路。2. 酪氨酸激酶偶联受体的信号转导途径酪氨酸激酶偶联受体的信号转导途径 受体本身不具有酶催化活性，胞内部分含非受体酪氨酸蛋白激酶的结合位点受体本身不具有酶催化活性，胞内部分含非受体酪氨酸蛋白激酶的结合位点 受体为多亚基的复合物受体为多亚基的复合物 有两个家族：有两个家族：JAK PKT家族家族 Src PKT家族家族JAK-STAT信号转导途径信号转导途径1、 配体与受体结合导致受体二聚化配体与受体结合导致受体二聚化2、 二聚化受体激活二聚化受体激活JAK3、 JAK将将STAT磷酸化磷酸化

34、4、 STAT形成二聚体，暴露出入核信号形成二聚体，暴露出入核信号5、 STAT进入核内，调节基因表达。进入核内，调节基因表达。5.2.6 信息传导通路中的蛋白质磷酸化信息传导通路中的蛋白质磷酸化磷酸化与脱磷酸化是生物体最根本和最重要的调节磷酸化与脱磷酸化是生物体最根本和最重要的调节反响，依靠蛋白激酶和蛋白磷酸酶完成。反响，依靠蛋白激酶和蛋白磷酸酶完成。磷酸化和脱磷酸化可以以很快的速度进展磷酸化和脱磷酸化可以以很快的速度进展信号转导级联反响的终末几乎都是蛋白质的磷酸化信号转导级联反响的终末几乎都是蛋白质的磷酸化概念和意义概念和意义大量负电荷大量负电荷1. 神经系统主要的第二信使依赖性蛋白激酶神

35、经系统主要的第二信使依赖性蛋白激酶1PKA 脑内的蛋白激酶主要是脑内的蛋白激酶主要是PKA 四聚体四聚体C2R2组成的别构酶组成的别构酶2PKG 神经系统另一主要类型的蛋白激酶神经系统另一主要类型的蛋白激酶 PKG与与PKA同源同源 cGMP与与PKG的调节区结合的调节区结合 3Ca2依赖性蛋白激酶依赖性蛋白激酶CaMPK：被：被Ca2+结合钙调蛋白所活化结合钙调蛋白所活化 PKC ：在：在Ca2+结合结合DG或其它脂类所活化或其它脂类所活化 分类分类在神经系统均存在在神经系统均存在 CaM-kinasePKC1) CaMPKThe activation of CaM-kinase II. Ca2+CaMCa2+ -CaMCaM-PKIICaM-PKIIMAP2酪氨酸羟化梅酪氨酸羟化梅色氨酸羟化酶色氨酸羟化酶管蛋白管蛋白突触蛋白突触蛋白2PKC2. 受磷酸化调控的神经系统蛋白质受磷酸化调控的神经系统蛋白质蛋白磷酸化参与调控神经元各种各样的功能：蛋白磷酸化参与调控神经元各种各样的功能： 离子通道活性的调节