分子细胞生物学教学课件：Chapter14-细胞内信号传递途径

1、第十五章 细胞内信号传递途径第一节 细胞内信息传递的级联反应一、信号蛋白的磷酸化信号蛋白通过得失磷酸基激活或失活两类蛋白分子开关：1、蛋白激酶、磷酸水解酶开关 激酶使靶蛋白磷酸化， 磷酸水解酶使靶蛋白去磷酸化 丝氨酸/苏氨酸激酶 酪氨酸激酶2、GTP结合蛋白分子开关 与GTP结合时打开，与 GDP结合时关闭 包括三聚体GTP结合蛋白，单体GTP结合蛋白（例如，Ras）二、信号蛋白的集团化运作信号途径有很多， 一个细胞有多种信号受体 有时一个受体可激活多条途径 不同途径间有交叉信号通路网络关系信息网络高效、快速、有条不紊地进行着信息传递这与信号蛋白的特定搭配有关：预装组合，现装组合，磷酸肌醇组合

2、，模块作用功能域预装组合：信号作用于受体前已存在，但 没活性，由支架蛋白组合在一起。现装组合：信号作用时临时装配的，一般围绕激活的受体，受体的胞质部磷酸化，成为其他信号蛋白的停靠部位。受体酪氨酸激酶属此类。磷酸肌醇组合模块作用功能域蛋白质特定的结构域或功能域把同一信号途径中的信号蛋白拉近、组合，使信号蛋白形成线性、分支、或三维结合。如PTB，SH2，SH3， PH结构域三、蛋白质磷酸化与去磷酸化是胞内信号传递的主要调节方式蛋白激酶引起磷酸化，磷酸化可使其活性 提高500倍以上磷酸化部位：丝氨酸，苏氨酸，酪氨酸 每个蛋白往往多个残基磷酸化蛋白激酶： cAMP-PKA cGMP-PKG Ca+-P

3、KC蛋白激酶受体： 丝氨酸/苏氨酸激酶受体：转化生长因子受体 酪氨酸激酶受体：胰岛素受体，EGF受体， PDGF受体 细菌、真菌和植物细胞中有另一种磷酸化系统：二元蛋白质磷酸化 组氨酸激酶 反应调节物第三节 信号传递途径与基因表达细胞对信号传递的反应有快反应和慢反应 快反应只需要修饰已存在的蛋白 慢反应需要基因表达、合成新的蛋白基因表达需要转录因子的调控根据转录因子的机制，信息传递途径分8类一、TGF受体与Smad转录因子转化生长因子受体属受体丝氨酸/苏氨酸酶TGF+TGF受体 受体激活 smad构象变化 入核 smad与其它转录因子结合 激活基因转录TGF信号分子的形成TGF信息传递途径TG

4、F信号通路主要抑制细胞增殖通过调节P15表达抑制细胞周期G1期通过抑制c-myc的表达负调控细胞增殖突变则导致癌变二、细胞因子受体和JAK/STAT途径细胞因子：可与血细胞和免疫细胞的表面受体结合的小分泌蛋白分子。促乳素血小板生成素红细胞生成素干扰素白介素粒细胞集落刺激因子一个细胞因子分子结合两个细胞因子受体受体的细胞质侧结合JAKJAK-STAT信息传递过程： 细胞因子结合受体 受体活化 JAK激酶激活 STAT转录因子激活 基因转录JAK（Janus kinase）：一种酪氨酸激酶，结合在细胞因子受体的胞质区上。STAT：signal transduction and activation of transcription，一个转录因子家族结构特点：N端DNA结合域SH2域：与细胞因子受体专一磷酸酪氨酸结合C端域：含一个关键酪氨酸红细胞生成素刺激类红细胞前体细胞导致STAT活化，诱导Bcl-xL，线粒体抗凋亡穿膜蛋白，阻断细胞凋亡，。促使增殖分化成类红细胞。三、Ras/MAP激酶信号途径酪氨酸激酶受体激活RasRas属于GTPase超家族，相当于G蛋白的亚基转接蛋白GRB2，鸟苷酸交换因子Ras-GEF（Sos）四、PI3K-PKB 途径 磷脂酰肌醇3-磷酸激酶/PKB途径 (PI3K-PKB途径) 磷脂酶C的激活途径磷脂酶（水解甘油磷脂的一类酶）磷脂酶A1、A2、C和D，