常见的信号转导通路
第九章MAPK信号转导通路
• MAPK是Pro指导的蛋白激酶
对于ERK2来说，其底物的一般保守性 序列为 Pro-X-Ser/Thr-Pro • 活化环中Tyr-185 和Thr-183的磷酸化， 引起该环重新折叠，与Arg结合位点相 互作用 • 酸性氨基酸替代，不导致组成性活化 • MAPK的点突变不影响其活性
五、酵母MAPK通路 酿酒酵母 — 已鉴定出5条 • 单倍体的交配途径 • 浸润性生长通路 • 细胞壁重构通路 • 双组分渗透压感受器通路 • Sho1渗透压感受器通路
（一）酵母菌中MAPK模式的组成和作用 酿酒酵母：4种MKKK 4种MKK 6种MAPK 其中，4种参加明确的5种MAPK通路 2种 (SMK1, YKL161C)参加未知 的MAPK通路 3个成员通过与支架蛋白结合而联在一起
（四）细胞壁重构通路
• 酵母的生长依赖于 有效的细胞壁重构
• PKC1：MKKKK • MKK1和MKK2的
重叠作用意义不清
（五）渗透压感受器和应激通路 酿酒酵母的2种渗透压感受器： • “双组分”渗透压感受器 低渗透压条件下激活 • 膜渗透压感受器 高渗透压条件下激活 • 2种渗透压感受器对MAPK通路的调节 作用不同
在心肌细胞 A-Raf → MEK1 → ERK1/2
在PC细胞 B-Raf → MEK1 → ERK1/2
3. ERK1/2蛋白激酶的作用底物及灭活 • 底物的保守性磷酸化位点模体为 Pro-Lue-Ser/Thr-Pro • 底物蛋白 — 胞质蛋白: p90S6K 、cPLA2 、EGF 受体 细胞骨架: MAP1、2 、4 、Tau 转录因子：Elk-1, Ets-1, Sap1a, c-Myc等 • 灭活: MKP-1, -3, -4
植物激素信号转导途径简介
植物生长发育的各个阶段, 包括胚胎发生、种子萌发、营养生长、果实成熟、叶片衰老等都受到多种植物激素信号的控制。
人们对植物激素的生物合成途径、生理作用已有大量阐述，在生产上的应用也已取得很大进展，但对其信号转导途径的认识并不是很全面。
今天小编和大家聊一聊，9大类植物激素信号转导途径。
1.生长素与生长素信号转导相关的三类蛋白组分是:生长素受体相关SCF复合体(SKP1, Cullin and F-box complex)、发挥御制功能的生长素蛋白(Aux/IAA)和生长素响应因子(ARF)。
早期响应基因有Aux/IAA基因家族、GH1、GH3、GH2/4、SAUR基因家族、ACS、GST。
生长素信号转导通路主要有4条: TIR1/AFBAux/IAA/TPL-ARFs途径、T MK1-IAA32/34-ARFs途径、TMK1/ABP1-ROP2/6-PINs或RICs 途径和SKP2AE2FC/DPB途径。
2.细胞分裂素细胞分裂素信号转导途径是基于双元信号系统（TCS），通过磷酸基团在主要组分之间的连续传递而实现。
双元信号系统主要包含3类蛋白成员及4次磷酸化事件: (ⅰ)位于内质网膜或细胞膜的组氨酸受体激酶(histidine kinases, HKs)感知细胞分裂素后发生组氨酸的自磷酸化；(ⅱ)将组氨酸残基的磷酸基团转移至自身接受区的天冬氨酸残基上；(ⅲ)受体天冬氨酸残基上的磷酸基团转移至细胞质的组氨酸磷酸化转移蛋白(His-containing phosphotransfer protein, HPs)的组氨酸残基上；(ⅳ)磷酸化的组氨酸转移蛋白进入细胞核并将磷酸基团转移至A类或B类响应调节因子(response regulators, ARR s)。
在拟南芥中已知的细胞分裂素受体有AHK2、AHK3和AHK4 3个，AHP有6个(AHP1〜6)，A类和B类ARR分別有10个和1 2个，它们是细胞分裂素信号转导通路的主要组成部分。
常见信号通路
JNK生理功能
参与细胞凋亡的调控 细胞存活 肿瘤的形成 机体的发育与分化
（三）p38信号转导通路
p38α：白细胞、肝、脾、骨髓中等高表达
p38β：脑和心脏中高泌器官中高表达
注： p38 α和 p38 β 具有不同的剪接体
重要的几种信号通路介绍
• • • • • • MAPK信号通路 JAK-STAT信号通路 Wnt信号通路 TGF- 信号通路 NF- B信号通路 PI3K-AKT信号通路
MAPK信号通路 丝裂原活化蛋白激酶
MAPK信号级联反应
Stimulus
Growth factors, Mitogen, GPCR Raf, Mos, Tpl2
•
•
3个基因转录产物的选择性剪接产生10个JNK 亚型 (46kDa, 55kDa)；
同一基因编码的46kDa和55kDa亚型无明显的 功能差异 。
JNK信号通路MKK和MKKK
MKK (MAP2Ks) • MKK4 ( SEK1/MEK4/JNKK1/SKK1 )
• 主要激活JNK，但对p38也有活化作用
（二）JNK信号转导通路
• 是已知的应答最多样刺激的细胞信号转 导途径之一 • JNK通过Thr-Pro-Tyr模体的磷酸化被激 活
JNK:
• • • 人的JNK由3个基因 ( jnk1, jnk 2和 jnk3)编码； JNK1和JNK2广泛地在多种组织表达，而 JNK3 主要在脑、心脏与睾丸组织中表达 JNK家族成员间的同源性超过80%；
激活p38途径的物理、化学应激：
• 氧化应激 (巨噬细胞 )
• 低渗压 (HEK293细胞 ) • 紫外线辐射 (PC12细胞 ) • 低氧 (牛肺动脉成纤维细胞 ) • 循环扩张 (肾小球膜细胞 )
细胞信号通路大全
信号通路与免疫系统疾病
自身免疫疾病
自身免疫疾病患者体内免疫细胞信号通路异 常激活，如T细胞、B细胞等信号通路，导致 自身免疫反应过度。
炎症性疾病
炎症性疾病患者体内炎症细胞信号通路异常激活， 如NF-κB、MAPK等信号通路，导致炎症反应过度 或持续。
感染性疾病
感染性疾病患者体内病原微生物通过干扰免 疫细胞信号通路，如细菌、病毒等，逃避免 疫细胞的攻击。
PI3K-Akt信号通路
PI3K-Akt信号通路是细胞生存和增殖的关键信号转导途径。
PI3K-Akt信号通路在细胞生长、代谢、存活和凋亡等过程中发挥重要作用。当细胞受到生长因子、激素等刺激时，PI3K被激 活，进而催化生成PIP3，后者与Akt结合并使其磷酸化，从而激活Akt。Akt可以进一步调控下游的靶蛋白，参与细胞增殖、 迁移、代谢等过程。
JAK-STAT信号通路
JAK-STAT信号通路是细胞因子信号转导的重要途径之一。
JAK-STAT信号通路在细胞因子信号转导中发挥关键作用。当细胞因子与受体结合后，JAK被激活并催 化受体酪氨酸磷酸化，进而招募并磷酸化STAT蛋白。STAT蛋白形成二聚体并进入细胞核，调控靶基 因的表达，参与细胞生长、分化、免疫调节等过程。
信号通路的自调节
信号通路的正反馈调节
自调节的一种形式是正反馈调节，它通过增 加某个关键信号分子的数量或活性，进一步 增强自身的信号传递。例如，某些生长因子 可以诱导自身受体的表达，形成一个正反馈 环路，不断放大信号传递。
信号通路的负反馈调节
另一种自调节形式是负反馈调节，它通过降 低某个关键信号分子的数量或活性，来抑制 自身的信号传递。例如，某些激素可以通过 诱导产生拮抗性激素或受体，从而抑制自身 的信号传递。
胞内受体介导的信号转导途径和机制
胞内受体介导的信号转导途径和机制
胞内受体介导的信号转导途径和机制主要包括以下步骤：
1.配体与受体的结合：胞内受体可以识别和结合相应的配体，如激素、递质、
生长因子等。
这些配体可以是小分子物质，也可以是蛋白质或多肽类物质。
2.受体构象的改变：当配体与受体结合后，会导致受体分子构象发生改变，
从而暴露出与效应器相互作用的位点。
3.受体与效应器的相互作用：暴露出的受体位点可以与相应的效应器相互作
用，如激活或抑制酶的活性、调节基因的表达等。
4.信号转导：胞内受体介导的信号转导途径可以涉及多个环节，包括信号转
导通路的激活、细胞内钙离子浓度的变化、细胞内蛋白质的磷酸化等。
这些信号转导过程最终导致细胞生理功能的改变，如细胞增殖、分化、迁移等。
总的来说，胞内受体介导的信号转导途径和机制是一个复杂的过程，涉及多个环节和多种分子。
这些过程在细胞生命活动中起着至关重要的作用，是维持细胞正常生理功能和生长发育的关键因素之一。
信号转导通路与疾病
激活Gi AC活性下降
cAMP
PKA对基因表达的调控作用 cAMP应答元件结合蛋白
cAMP应答元件
PKA进入细胞核后使CREB特定的Ser/Thr磷酸化，形成 同源二聚体，结合DNA，激活转录。
(二) 磷脂与Ca2+-蛋白激酶通路
1. IP3、Ca2+—钙调蛋白激酶途径
α1肾上腺素能受体 内皮素受体 血管紧张素Ⅱ受体等
➢ 基本信号过程 胞外刺激 → MAPKKKs→ MEK4和MEK7， JIP1 协同→激活JNK 1/2/3→靶蛋白、转录因子磷酸化 → 细胞效应。 ➢ MAPKKK：确认有MEKKs(MEKK1、2、3、4)， 混合连接激酶(MLK2、3)，调亡信号调节激酶 (ASKs)和TGF-β激活的蛋白激酶(TAKs)。Rac, cdc42, APC65等 ➢ MAPKK：MEK4和MEK7。为双功能特异激酶， 致JNK第8域“TPY”双磷酸化。
说明P38功能多样，主要调节炎症反应、细胞增殖、分化、 死亡和凋亡、免疫反应、肿瘤发生等。
第三条，JNK- MAPK、化学因 素引起的细胞外环境变化以及致炎细胞因子等。参与多 种系统的促凋亡作用。 细胞外刺激：细胞因子(TNF、EGF、IL-1等)、生长因子、 应激(如渗透压、氧化损伤、还原剂、电离辐射和热休克 等)等多种因素经不同的信号过程激活。
4．第4条信号通路：ERK5/BMK1 (big mitogenactivated protein kinase 1)通路，可被肿瘤坏死因子 ( TNF)、过氧化氢(H2O2)、胞外高渗等刺激激活， 可能参与炎性反应调控 。
ERK5/BMK1 (big mitogen-activated protein kinase)
局部NO对动脉平滑肌的调节
植物发育的信号传导途径
植物发育的信号传导途径植物是多细胞生物，和动物一样，需要通过多样化的信号传递机制来调节其生长发育。
植物发育的信号传导途径可以根据信号源、信号转换和信号传导方式分为不同的类型。
下面将对一些典型的信号传导途径进行讨论。
1. 植物激素信号传导植物激素是一类由植物内部合成或受到外界刺激后产生的小分子信号分子，影响植物的生长、发育和适应环境的能力。
植物激素根据化学性质和功能不同，可分为若干类。
其中，常见的激素有赤霉素、生长素、脱落酸、乙烯、脱落素、叶酸、腺苷酸、脱氢表雄酮和激动素等。
植物激素信号传导机制复杂，主要分为两类方式：一是通过定位在细胞质或细胞核内的受体蛋白感受到激素信号，触发下游信号通路；二是激素信号直接与靶基因和调节元件结合，进而剪切或修饰其转录水平。
2. 环境因素的信号转导环境因素对植物生长发育的影响也是通过信号传导途径来进行的。
其中，光信号是丰富且重要的信号来源之一。
植物的光感应和生长与许多分子和生化通路有关联，如光合作用抗氧化剂、叶绿素和类胡萝卜素合成、篮菊素和生长素合成等。
植物以响应全光谱的光线为能源来源，用巨量信息转换为合建物的光合产物和生长催化剂的来源，满足了其生存的需要。
另外，植物对温度、水分、盐度和化学刺激等方面的响应，也是通过一系列复杂的信号传导途径体现。
其中，蛋白激酶和磷酸化是重要的信号转导机制，在植物对环境刺激的响应中发挥着重要的作用。
3. 细胞周期信号传导细胞周期调控是植物发育的重要组成部分。
信号传导途径在细胞周期的调控中发挥着重要的作用。
细胞周期主要分为两个阶段：有丝分裂期和间期。
一些重要的信号通路参与这两个阶段的调控，如赤霉素、脱落素、生长素、环境表现激素以及一系列细胞周期蛋白激酶等。
植物细胞周期主要通过CDK和Cyclin表达水平来控制，其中CDK充当激酶，Cyclin作为激酶的底物，激活和抑制CDK的调节自给。
由此可以看出，植物细胞周期信号传导系统有其独特的特点，同时也是潜在的诊断和药理靶点。
信号转导通路PPT课件
细胞内信号传递特点
信号的逐级放大
细胞内信号传递过程中，信号分子通过级联反应 逐级放大，使微弱的细胞外信号能够引起强烈的 细胞生理反应。
信号的可调性
细胞内信号传递过程受到多种因素的调节，包括 受体表达水平、信号分子的合成与降解、信号转 导蛋白的活性与定位等，这些调节机制使细胞能 够对外界刺激作出精确而灵活的应答。
免疫细胞信号转导通路的抑制失活
02 如免疫抑制性受体信号转导通路的失活，导致免疫细
胞过度激活和炎症反应。
免疫细胞与靶细胞之间的信号转导异常
03
免疫细胞与靶细胞之间的信号转导异常，导致免疫相
关疾病的发生和发展。
其他常见疾病中信号转导问题
心血管疾病中信号转导异常
如血管内皮细胞信号转导通路的异常，导致动脉粥样硬化和高血 压等疾病的发生。
信号的特异性
细胞内信号传递具有高度的特异性，不同的信号 分子只能激活特定的信号转导途径，引起特定的 细胞生理反应。
信号的整合性
细胞内存在多种信号转导途径，这些途径之间通 过交叉对话和相互调控，实现对细胞生理功能的 整体协调和控制。
02
典型信号转导通路介绍
G蛋白偶联受体介导通路
G蛋白偶联受体（GPCR）是一大类膜蛋白受体的统称 ，介导细胞对多种信号分子的响应。
GPCR与G蛋白结合后，通过激活或抑制下游效应器酶， 将信号传递至细胞内。
常见的GPCR介导的信号转导通路包括cAMP信号通路、 磷脂酰肌醇信号通路等。
酶联受体介导通路
01
酶联受体是一种具有内在酶 活性的受体，其介导的信号 转导通常与受体的酶活性相
关。
02
酶联受体通过催化特定的底 物生成第二信使，从而将信
导通路中的关键基因。
专题二 常见的细胞信号转导通路
２、螺旋结构域：位于135~315位氨基酸残基之间，由4个 螺旋组成，主要负责STAT蛋白与其它蛋白的相互作用。
3、DNA结合结构域：位于320~490位氨基酸残基之间，含 有几个β-折叠结构，与靶基因的启动子结合，启动靶基因 的转录。不同的STAT蛋白具有不同的DNA结合特异性。
JAK-STAT信号通路
NF-κB信号通路
• NF-κB信号通路分为的 经典信号通路和非经典 信号通路
• 在NF-κB经典信号通路 中， IκB蛋白的降解使 NF-κB二聚体得到释放
• 在NF-κB非经典信号通 路中，则是通过P100到 P52的加工处理，是信号 通路激活
NF-κB信号通路
IκB激酶复合物
• IKKα • IKKβ • 调节亚基NEMO
另外，TRAF2-7的N-末端存在 一个RING指结构，其可以作为E3 泛素连接酶起作用，即将泛素转移 到目的蛋白上。RING 指结构后还 有5 到7 个锌指结构域
NF-κB信号通路
TRAFs的功能
通过TRADD，TRAF2和 TNF-α 的受体TNFR1结合，向下传递信号， 激活IKK。在此过程中，其RING指区 域作为E3连接酶是必须的。但是其具 体作用机制还需要深入研究。
JAK-STAT信号通路
• 受体的二聚化可以是同源的也可以是异源的。在发生 同源受体二聚化时，只有JAK2被激活；相反，由不同 亚基组成的异源受体二聚化，却可以激活多种JAK。 一旦被激活，JAK便磷酸化受体的亚基以及其他底物 。
JAK-STAT信号通路
酪氨酸激酶JAK（Janus kinase）
• 每个成员N端都有一个高度保守的Rel同源结构域（RHD ），由约300个氨基酸组成，包含结合特异性DNA序列 的基序；蛋白二聚化的基序；一个核定位基序。
几种重要的信号转导通路ppt课件
Figure 15.17 General mechanism of the activation of effector proteins associated with G protein– coupled receptors.
Figure 15.6 GTPase switch proteins cycle between active and inactive forms.
Figure 15.7 Switching mechanism of G proteins.
Figure 15.15 General structure of G protein–coupled receptors.
6.20 The Wnt signal transduction pathways (Part 1)
6.20 The Wnt signal transduction pathways (Part 2)
6.20 The Wnt signal transduction pathways (Part 3)
Christiane Nuesslein- Volhard
Eric Wieschaus
Wg:Green Hh: Red
Segment Polarity mutants wingless (wg) hedgehog (hh)
Figure 16.30 Wnt signaling pathway.
6.12 The widely used RTK signal transduction pathway
6.13 Activation of the Mitf transcription factor through the binding of stem cell factor by the Kit RTK protein (Part 2)
【2019年整理】常见的信号转导通路
常见的几种信号通路（一）2009年04月08日评论(3)|浏览(90) 点击查看原文1 JAK-STAT信号通路1) JAK与STAT蛋白JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。
与其它信号通路相比，这条信号通路的传递过程相对简单，它主要由三个成分组成，即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。
(1) 酪氨酸激酶相关受体（tyrosine kinase associated receptor）许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号，这包括白介素2?7（IL-2?7）、GM-CSF（粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子）、GH（生长激素）、EGF （表皮生长因子）、PDGF （血小板衍生因子）以及IFN（干扰素）等等。
这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。
这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性，但胞内段具有酪氨酸激酶JAK的结合位点。
受体与配体结合后，通过与之相结合的JAK的活化，来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。
(2) 酪氨酸激酶JAK（Janus kinase）很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体，它们统称为酪氨酸激酶受体（receptor tyrosine kinase, RTK），而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。
JAK是英文Janus kinase的缩写，Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。
之所以称为两面神激酶，是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体，又能磷酸化多个含特定SH2结构域的信号分子。
JAK蛋白家族共包括4个成员：JAK1、JAK2、JAK3以及Tyk2，它们在结构上有7个JAK同源结构域（JAK homology domain, JH），其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。
信息传递与信号转导机制的研究
信息传递与信号转导机制的研究信息传递与信号转导是生命体系中重要的生物学过程之一，它涉及到细胞间的交流、细胞对外部环境的感应、转导和响应等多个环节，这些过程使得生物体可以适应和应对外界环境的变化。
信息传递与信号转导的研究不仅有助于深入了解生物学基础，而且可以在研究和治疗一些疾病上发挥重要作用。
信息传递过程中最基本的要素是信号，这种信号在细胞内外通过不同的方式传递。
一般来说，细胞内信号通路可以分为三个主要的类型：膜受体信号通路、酶受体信号通路和细胞色素受体信号通路。
膜受体信号通路是最常见的信号通路之一，它包括离子通道、酪氨酸激酶、鸟苷酸酰化酶和丝氨酸/苏氨酸激酶等多种类型。
这些膜受体不仅仅存在于细胞膜上，有些也存在于内质网、高尔基体和细胞核膜上，其中一些是需要与其它蛋白质互作才可形成有效的信号通路。
例如，酰化酶可以诱导蛋白质发生鸟苷酸酰化，从而改变蛋白质的结构和功能，形成细胞内的相应反应。
酶受体信号通路是另一种类型的细胞内信号通路。
不同于膜受体通路，酶受体通常能够与其它蛋白质发生紧密的交互作用，形成多种复合物，从而启动并调控特定的信号传递通路。
酶受体通常通过磷酸化、去磷酸化、乙酰化、甲基化等方式控制蛋白质的活性和局部化，从而影响细胞的生理和病理过程。
细胞色素受体通常被认为是必需的信号转导分子，它们是介导一种性状的感觉器官，如情感、味觉和嗅觉。
细胞色素受体引起的生物学反应取决于信号的特异性及其所引发的信号通路。
这些通路对于生物体的成长、发育和适应环境是至关重要的，而且也是再生医学和癌症治疗等领域的核心研究内容。
对于这些信号通路的研究已经促进了开发新的药物和治疗方案，这些方案能够精准地瞄准生物学过程的关键节点，从而达到治疗和预防疾病的目的。
一些已经应用于临床的药物，如健胃消食片、雌激素、胰岛素等，就是基于对信息传递与信号转导机制的深入研究。
总之，对信息传递与信号转导机制的研究既有理论价值又有极大的实践应用。
先天免疫系统的信号转导与调控
先天免疫系统的信号转导与调控先天免疫系统是机体最早响应外部病原体入侵的防御系统，能够主要通过白细胞识别和清除病原体，为后期获得性免疫做准备。
先天免疫系统包括多种细胞和分子，其中关键的一点就是信号转导的调控。
本文将从信号传导途径和调控角度出发，探讨先天免疫系统信号转导和调控的相关内容。
一、信号传导途径信号传导途径是先天免疫系统中的一环。
信号通常从膜表面的受体开始，通过一系列复杂的反应层层递进，最终触发抵御生物入侵的机制。
先天免疫系统信号传导途径中主要有以下几种通路：1. Toll样受体（TLR）通路Toll样受体（TLR）是一种能识别病原菌成分的膜分子受体，是先天免疫系统发挥作用的重要组成部分。
当TLR受到诱导生物的刺激后，会产生信号传导，进而触发免疫细胞进行反应。
这个通路包括多个下游信号分子，如MyD88、TRIF等。
2. 编码核结合因子的匹配样受体（NLRs）通路编码核结合因子的匹配样受体（NLRs）是宿主先天免疫的另一个关键组成部分。
相比于TLR通路，NLRs通路另一端的路径更短，直接调控了炎症小体的形成。
可是，两条先天免疫传导途径调节感染免疫反应发挥着不可缺少的角色。
3. 表皮生长因子受体（EGFR）通路表皮生长因子受体（EGFR）通路是另一个重要的先天免疫信号通路。
当细胞表面的EGFR受到激活性分子的刺激后，会进一步调节机体的免疫反应。
再根据前面的途径，通过适当的反应和调节，就能够进一步发挥免疫防御的作用。
二、信号转导调控除了信号的传递途径，信号转导调控也是促进先天免疫的另一个关键点。
在先天免疫中，很多细胞和分子需要紧密地协同工作，互相作用并从中受益。
因此，如何进行信号转导调控就显得非常重要。
1. 磷酸酰化调控磷酸酰化是一种很常见的蛋白质调控方式，其通过添加一个磷酸基团来改变蛋白质的活性状态。
对于信号转导途径来说，磷酸酰化调控是至关重要的。
其可以改变各种细胞、分子的活性状态，进而影响信号转导的过程。
主要的信号转导途径
第三节主要的信号转导途径一、膜受体介导的信号传导（一）cAMP-蛋白激酶A途径述：该途径以靶细胞内cAMP浓度改变和激活蛋白激酶A（PKA）为主要特征，是激素调节物质代谢的主要途径。
1．cAMP的合成与分解⑴引起cAMP水平增高的胞外信号分子：胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺素、甲状旁腺素和加压素等。
α-GDP-βγ（Gs蛋白）激素+受体→激素-受体→↓α-GTP + βγ↓AC激活↓ATP →cAMP述：当信号分子（胰高血糖素、肾上腺素和促肾上腺皮质激素）与靶细胞质膜上的特异性受体结合，形成激素一受体复合物而激活受体。
活化的受体可催化Gs的GDP与GTP交换，导致Gs的α亚基与βγ解离，蛋白释放出αs-GTP。
αs-GTP能激活腺苷酸环化酶，催化ATP转化成cAMP，使细胞内cAMP浓度增高。
过去认为G蛋白中只有α亚基发挥作用，现知βγ复合体也可独立地作用于相应的效应物，与α亚基拮抗。
腺苷酸环化酶分布广泛，除成熟红细胞外，几乎存在于所有组织的细胞质膜上。
cAMP经磷酸二酯酶（PDE）降解成5'－AMP而失活。
cAMP是分布广泛而重要的第二信使。
⑵AC活性的抑制与cAMP浓度降低◇Gα-GTP结合AC并使之激活后，同时激活自身的GTP酶活性，Gα-GTP→Gα-GDP，Gs、AC均失活。
从而在细胞对cAMP浓度升高作出应答后AC活性迅速逆转。
⑶少数激素，如生长激素抑制素、胰岛素和抗血管紧张素II等，它们活化受体后可催化抑制性G蛋白解离，导致细胞内AC活性下降，从而降低细胞内cAMP水平。
⑷正常细胞内cAMP的平均浓度为10－6mol/L。
cAMP在细胞中的浓度除与腺苷酸环化酶活性有关外，还与磷酸二酯酶的活性有关。
举例如下：①一些激素如胰岛素，能激活磷酸二酯酶，加速cAMP降解；②某些药物如茶碱，则抑制磷酸二酯酶，促使细胞内cAMP浓度升高。
2．cAMP的作用机制――cAMP激活PKA（幻灯64）⑴cAMP对细胞的调节作用是通过激活cAMP依赖性蛋白激酶或称蛋白激酶A （PKA）系统来实现的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体，它们统称为酪氨酸激酶受体（ｒeceptｏr tyrosineｋinase,ＲTK)，而JＡK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Ｊａnus kinase的缩写，Ｊａｎuｓ在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶,是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体，又能磷酸化多个含特定SH2结构域的信号分子。ＪAＫ蛋白家族共包括4个成员:ＪAK１、JAK2、JAK3以及Tｙk2，它们在结构上有7个JＡK同源结构域(JAKhoｍoｌogｙdoｍain,JH)，其中JＨ１结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和ＪH7是受体结合区域。
虽然正常状态下p５3的mＲNA水平很高,而且有大量蛋白质合成,但p53蛋白容易降解,所以正常细胞内p53蛋白水平很低。蛋白的泛素化（uｂiｑuｉtiｎａtioｎ）修饰是细胞内蛋白代谢过程中的最普通的降解方式，p53蛋白的降解也是通过泛素化来实现的。MDM２是一种特异性针对ｐ53的泛素化E3连接酶,它可直接与p53蛋白结合来促进ｐ5３蛋白的泛素化降解,并在细胞内p53蛋白动态平衡中发挥关键的作用。MDＭ2本身也可被p５３蛋白激活,因此MDM２是ｐ５3通路中重要的负反馈调节因子（negatｉvｅfeedbａｃk reguｌatｏr)。
常见的信号转导通路
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:
ﻩ
常见的几种信号通路（一）
2００9年04月0８日评论（3）|浏览(9０)点击查看原文
1JAＫ-STAT信号通路
1) JAＫ与ＳTAＴ蛋白
JAK-SＴＡＴ信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比,这条信号通路的传递过程相对简单,它主要由三个成分组成,即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子ＳTAT。
其中，人类TP53基因定位于染色体17P13.1，小鼠p5３基因被定位在11号染色体上，并在14号染色体上发现无功能的假基因。在这些进化程度迥异的动物中,它们的p５3基因结构却异常保守,基因全长16－２0kb，都由11个外显子和１0个内含子组成。其中第1个外显子不编码结构域,外显子2、4、5、7、8则分别编码５个进化上高度保守的结构域，转录形成约２．5ｋｂ的ｍRNA。之后，在基因同源性的基础上又陆续发现了ｐ53家族的其它成员,分别是p7３和ｐ6３,它们也因各自的分子量而得名，具有和p53相似的结构和功能。
(1)酪氨酸激酶相关受体(tyrｏsiｎｅkｉnaseａssoｃiaｔeｄreｃeｐtor）
许多细胞因子和生长因子通过JＡK-STAT信号通路来传导信号,这包括白介素2？7（ＩL-2?7）、GＭ-CSＦ（粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子）、ＧH（生长激素）、EGＦ（表皮生长因子）、PDGF (血小板衍生因子）以及ＩFN(干扰素）等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性,但胞内段具有酪氨酸激酶JAＫ的结合位点。受体与配体结合后，通过与之相结合的JAK的活化,来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。
2 3信号
１)ｐ53基因的发现
p53基因是迄今发现与肿瘤相关性最高的基因。１9７9年,Ｌaｎe和Crawｆord在感染了ＳＶ40的小鼠细胞内分离获得一个与SＶ40大T抗原相互作用的蛋白,因其分子量为53ｋDａ，故而取名为p53(人的基因称为ＴP53)［3］。起初,p53被误认为是癌基因,直到上个世纪90年代,人们才认识到引起肿瘤形成或细胞癌变的p5３蛋白是ｐ53基因的突变产物。野生型p５３基因是一种重要的抑癌基因,它是细胞生长周期中的负调节因子,在细胞周期调控、DNA损伤修复、细胞分化、凋亡和衰老等许多过程中发挥了重要的生物学功能,因而被誉为“细胞卫士”。随着研究的深入，人、猴、鸡、大鼠、非洲爪蟾和斑马鱼等多种模式动物的p53基因也相继被克隆。
（3)转录因子SＴAT(signaｌtraｎsduｃer andａctiｖaｔoｒoｆtranscｒiｐtioｎ)
STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义,STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STＡＴ家族的六个成员，即ＳTAT１-STAT6。SＴAＴ蛋白在结构上可分为以下几个功能区段：N-端保守序列、DＮA结合区、SＨ３结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中,序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域，它具有与酪氨酸激酶Ｓrｃ的SH２结构域完全相同的核心序列“GTFＬLRＦSＳ”。
２) p53信号通路
p5３基因受多种信号因子的调控。例如:当细胞中的DNA损伤或细胞增殖异常时,ｐ5３基因被激活，导致细胞周期停滞并启动ＤNA修复机制,使损伤的DＮA得以修复。然而,当DNA损伤过度而无法被修复时,作为转录因子的p53还可进一步激活下游促凋亡基因的转录，诱导细胞凋亡并杀死有DNA损伤的细胞。不然,这些ＤNA损伤的细胞就可能逐渐脱离正常的调控,有可能最终形成肿瘤。
2)ＪAＫ-SＴＡＴ信号通路
与其它信号通路相比,JＡK-STＡＴ信号通路的传递过程相对简单。信号传递过程如下:细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化，这使得与受体偶联的JＡK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。ＪＡK激活后催化受体上的酪氨酸残基发生磷酸化修饰,继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位点”(dｏcｋingｓiｔe），同时含有SH2结构域的STAT蛋白被招募到这个“停泊位点”。最后，激酶ＪAK催化结合在受体上的STＡT蛋白发生磷酸化修饰，活化的ＳTAT蛋白以二聚体的形式进入细胞核内与靶基因结合,调控基因的转录。值得一提的是，一种JAＫ激酶可以参与多种细胞因子的信号转导过程,一种细胞因子的信号通路也可以激活多个ＪAK激酶,但细胞因子对激活的ＳＴAT分子却具有一定的选择性。例如ＩL-4激活STAT６,而IL－1２却特异性激活STＡT4。