AKT信号通路概述
PI3KAKT、RTK相关、TGF
RTK在细胞增殖、分化、迁移、凋亡等生理过程中发挥重要作用。
A
B
C
D
RTK通过激活下游信号通路,促进细胞周期进展和DNA合成,从而推动细胞增殖。
细胞增殖
细胞分化
细胞迁移
细胞凋亡
RTK信号通路参与调控细胞分化相关基因的表达,决定细胞向不同方向分化。
PI3KAKT与RTK信号通路的交叉对话
RTK通过磷酸化作用激活PI3K,进而激活AKT信号通路,参与细胞生长、增殖和存活等过程的调控。
PI3KAKT信号通路可以被RTK激活
PI3KAKT信号通路的激活可以促进RTK的表达和活性,形成正反馈调节机制,进一步放大信号效应。
PI3KAKT信号通路对RTK的反馈调节
单克隆抗体
针对RTK的特异性抗体,可以阻断RTK与其配体的结合,进而抑制RTK信号通路的激活。
多靶点抑制剂
同时抑制多个RTK的活性,具有更广泛的抗肿瘤谱和更低的耐药性。
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THANKS
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调节细胞代谢
PI3KAKT信号通路可以调节细胞的糖酵解、脂肪酸合成和蛋白质合成等代谢过程,以满足细胞生长和增殖的需求。
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CHAPTER
RTK相关信号通路
1Leabharlann 23RTK(Receptor Tyrosine Kinase)是一类受体酪氨酸激酶,其结构包括细胞外配体结合域、跨膜域和细胞内酪氨酸激酶域。
RTK通过调控细胞骨架重排和黏附分子的表达,影响细胞的迁移能力。
RTK信号通路在细胞凋亡过程中发挥双向调控作用,既可以促进也可以抑制细胞凋亡。
肿瘤的细胞增殖信号通路
肿瘤的细胞增殖信号通路肿瘤是一种导致细胞无限制增殖的疾病,其发展涉及复杂的信号通路调控网络。
了解肿瘤细胞增殖信号通路的机制,可以帮助我们更好地理解肿瘤的发生与发展,并为肿瘤治疗提供新的策略。
本文将重点介绍几个与肿瘤细胞增殖密切相关的信号通路。
一、PI3K-Akt信号通路PI3K-Akt信号通路是一条重要的细胞增殖信号通路,它在多种肿瘤中起到关键作用。
该通路的激活可以促进细胞增殖、增加细胞生存能力,同时抑制细胞凋亡过程。
在正常细胞中,该通路会受到严格的调控,以防止不受控制的细胞增殖。
而在肿瘤细胞中,PI3K-Akt信号通路常常被异常激活,导致细胞无限制增殖。
二、Ras-MAPK信号通路Ras-MAPK信号通路是另一个与肿瘤细胞增殖密切相关的信号通路。
该通路的激活可以促进细胞增殖、增强细胞迁移和侵袭能力。
在正常细胞中,该通路通常处于关闭状态,只有在特定刺激下才会被激活。
然而,在某些肿瘤中,Ras基因突变或过度表达会导致该通路的异常激活,从而推动肿瘤细胞的增殖。
三、Wnt/β-catenin信号通路Wnt/β-catenin信号通路在胚胎发育和成体组织的维持中发挥着重要作用。
研究表明,该通路在多种肿瘤中也起到关键作用。
在正常细胞中,Wnt信号通路处于关闭状态。
然而,在某些肿瘤中,该通路的异常激活导致β-catenin的稳定和核定位增加,从而促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。
四、Notch信号通路Notch信号通路是一种高度保守的跨膜受体信号通路,在细胞分化和增殖中发挥着重要作用。
该通路的激活可以启动多种细胞命运的决定,包括细胞增殖和凋亡。
在某些肿瘤中,Notch信号通路的异常激活可以导致细胞增殖能力的提高,进而促进肿瘤的发展。
总结:肿瘤的细胞增殖信号通路涉及多个复杂的信号通路网络,其中包括PI3K-Akt、Ras-MAPK、Wnt/β-catenin和Notch等信号通路。
这些信号通路的异常激活可以导致肿瘤细胞的不受控制增殖,推动肿瘤的发展。
Akt信号转导通路课件
Akt信号转导通路课件一、引言信号转导是细胞生物学研究的重要领域之一,通过信号转导,细胞可以感知外部环境的变化,并作出相应的生物学反应。
Akt信号转导通路是细胞信号转导的重要组成部分,对于细胞的生长、增殖、分化和生存等方面具有重要作用。
本文将对Akt信号转导通路进行详细介绍。
二、Akt信号转导通路的基本概念1.Akt信号转导通路简介Akt信号转导通路,又称为蛋白激酶B(ProteinKinaseB,PKB)信号转导通路,是细胞内重要的信号转导途径之一。
Akt信号转导通路在细胞的生长、增殖、分化和生存等方面具有重要作用。
2.Akt信号转导通路的主要组成部分(1)Akt蛋白:Akt蛋白是Akt信号转导通路的核心组成部分,具有蛋白激酶活性。
(2)PI3K(磷脂酰肌醇3激酶):PI3K是Akt信号转导通路的上游分子,能够将磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2)转化为磷脂酰肌醇3,4,5三磷酸(PIP3)。
(3)PDK1(磷脂酰肌醇依赖性激酶1):PDK1是Akt信号转导通路中的重要分子,能够磷酸化Akt蛋白,激活其激酶活性。
(4)mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白):mTOR是Akt信号转导通路的重要下游分子,能够调控细胞的生长、增殖和分化等生物学过程。
三、Akt信号转导通路的作用机制1.Akt的激活Akt的激活主要依赖于PI3K的激活。
当细胞受到外部信号的刺激时,PI3K被激活,将PIP2转化为PIP3。
PIP3能够招募Akt蛋白到细胞膜上,并使其磷酸化激活。
2.Akt的生物学功能(1)细胞增殖:Akt能够磷酸化细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs),促进细胞周期的进程,从而促进细胞增殖。
(2)细胞生存:Akt能够磷酸化促凋亡蛋白BAD,抑制其促凋亡作用,从而促进细胞生存。
(3)蛋白质合成:Akt能够激活mTOR信号通路,促进蛋白质的合成。
四、Akt信号转导通路在疾病中的作用1.癌症Akt信号转导通路在癌症的发生和发展中具有重要作用。
信号通路3—PI3K-AKT-mTOR
信号通路3 —PI3K/AKT/mTORAPExBIO一、PI3K/Akt/mTORPI3K/AKT/mTOR是调节细胞周期的重要细胞内信号通路。
PI3K/AKT/mTOR信号通路与细胞的休眠、增殖、癌变和寿命直接相关。
PI3K激活后磷酸化并激活AKT,将其定位在质膜中。
信号通过AKT传递到下游不同的靶点,如激活CREB,抑制p27,将FOXO定位于细胞质中,激活PtdIns-3ps,及激活mTOR(影响p70或4EBP1的转录)。
该通路的激活因子包括EGF、shh、IGF-1、胰岛素和CaM。
该信号通路的拮抗因子,包括PTEN、GSK3B、和HB9。
在多种癌症中,PI3K/AKT/mTOR通路是过度活化的,因此减少凋亡并促进增殖。
然而,该通路在成人干细胞尤其是神经干细胞的分化过程中促进细胞生长和增殖。
1. PI3KPhosphatidylinositide 3-kinases,是一种胞内磷脂酰肌醇激酶。
由调节亚基p85和催化亚基p110构成。
与v.sre和v.ras等癌基因的产物相关。
PI3K本身具有丝氨酸/苏氨酸(Ser/Thr)激酶的活性,也具有磷脂酰肌醇激酶的活性。
2. Akt又称PKB(protein kinase B)。
是一种丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶,在多种细胞生长过程中发挥关键作用,如葡萄糖代谢、凋亡、细胞增殖、转录和细胞迁移。
Akt的Ser473可以被PDK1磷酸化。
PKB与PKA和PKC均有很高的同源性,该激酶被证明是反转录病毒安基因v-akt 的编码产物,故又称Akt。
3. mTORMammalian target of rapamycin。
mTOR与其它蛋白质结合,形成两种不同蛋白质复合物,mTOR复合物1(mTORC1,)和mTOR复合物2(mTORC2),它们调节不同的细胞过程。
mTORC1由mTOR、mTOR调节相关蛋白Raptor、MLST8和非核心组分PRAS40、DEPTOR 组成。
2024AKT信号通路简介及关键抗体推荐
荐•AKT信号通路概述•AKT信号通路激活与传导•AKT信号通路与疾病关系•关键抗体推荐及作用机制目录•AKT信号通路研究前景与展望01AKT信号通路概述AKT信号通路定义与功能AKT信号通路是一种重要的细胞内信号传导途径,参与调节细胞生长、增殖、分化、凋亡等多种细胞生理过程。
AKT信号通路在细胞对生长因子、激素等外部刺激作出反应时发挥关键作用,通过磷酸化作用激活或抑制下游靶蛋白,从而调控细胞功能。
AKT信号通路主要成员AKT(又称PKB或Rac蛋白激酶)是AKT信号通路…AKT1、AKT2和AKT3。
上游激活因子如PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)可将PIP2转化为PIP3,进而激活AKT。
下游靶蛋白如mTOR、GSK3β、FOXO等,被AKT磷酸化后调节细胞周期、蛋白质合成、细胞凋亡等过程。
AKT信号通路在细胞生理过程中的作用细胞生长与增殖AKT信号通路通过促进细胞周期进程和抑制细胞凋亡,促进细胞生长和增殖。
细胞代谢AKT可调控葡萄糖代谢、脂质代谢等,维持细胞能量平衡。
细胞迁移与侵袭AKT信号通路参与调控细胞骨架重排和黏附分子表达,影响细胞迁移和侵袭能力。
细胞自噬与凋亡AKT在细胞自噬和凋亡过程中发挥双向调节作用,既可抑制自噬和凋亡,也可在某些情况下促进它们的发生。
02AKT信号通路激活与传导生长因子刺激AKT信号通路的激活通常始于生长因子的刺激,如胰岛素样生长因子(IGF)、血小板源性生长因子(PDGF)等。
PI3K的激活生长因子与其受体结合后,激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K),进而催化磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)转化为磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸(PIP3)。
AKT的招募与激活PIP3与AKT的PH结构域结合,将AKT招募至细胞膜上,并通过磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(PDK1)和雷帕霉素靶蛋白复合物2(mTORC2)等激酶的作用,使AKT发生磷酸化而激活。
AKT信号通路激活机制AKT信号通路传导过程AKT下游效应器激活的AKT通过磷酸化多种下游效应器,如Bad、Caspase-9、GSK-3β、FoxO转录因子家族等,调节细胞增殖、凋亡、代谢等多种生物学过程。
Akt信号转导通路课件
实验结果。
选择合适的细胞模型
02
根据研究目的选择合适的细胞系或原代细胞进行实验。
设计实验方案
03
根据研究目的和细胞模型,设计合理的实验方案,包括实验分
组、处理条件、观察指标等。
Akt信号转导通路的常用实验技术与方法
01
02
03
04
05
Western blot
RT-PCR或实时荧 免疫荧光染色 光…
Akt信号通路在肿瘤细胞侵袭和转移中的作用
Akt能够调节细胞骨架重排、细胞黏附和迁移等过程,促进肿瘤细胞的侵袭和转移能力 。
Akt信号通路在肿瘤血管生成中的作用
Akt通过促进血管内皮生长因子(VEGF)的表达和血管生成相关因子的活化,参与肿 瘤血管生成过程。
Akt信号转导通路与神经退行性疾病的关系
Akt信号转导通路对细胞增殖的调控作用
促进细胞周期进程
Akt通过磷酸化作用激活下游靶蛋白,如mTOR和Cyclin D等,进而促进细胞从G1期进入S期,加速细胞周期进程 。
01
抑制细胞凋亡
Akt可磷酸化并抑制凋亡相关蛋白,如 Bad和Caspase-9等,从而抑制细胞凋 亡,促进细胞存活和增殖。
02
Akt的磷酸化
Akt在Thr308和Ser473两个关键位点被磷酸化后完全激活 ,这两个位点的磷酸化分别由PDK1和mTORC2等激酶催化
。
Akt的核转位
激活的Akt从细胞质转位到细胞核,通过与转录因子等作用 ,调控基因表达。
Akt信号转导通路的调控因子
PTEN
PTEN是一种磷酸酶,可将PIP3去磷酸化生 成PIP2,从而负调控PI3K/Akt信号通路。
激酶活性测定
PI3K-AKT信号通路
PI3K/AKT信号通路PKB是通过磷酸化之后,才使其发挥的作用的活性状态,但是在细胞内的总表的水平不变,只有磷酸化水平发生变化,所以检测其磷酸化水平的变化是检测这一通路的方法。
western-blot这条信号通路中,AKT是核心,其上游除了PI3K还有其他,但最重要的是PI3K。
一般认为AKT信号通路就是PI3K/AKt信号通路。
AKT下游非常多,Nf-kB、VEGF、FOXO等等,多是促增殖抑凋亡的因子(也有像FOXO这样的抑生长促凋亡的因子,但AKT活化后是使FOXO失活的,所以最终结果还是促生长抑凋亡)。
其中,BAD TSC DAF YAP的作用见下:BAD: The protein encoded by this gene is a member of the BCL-2 family. BCL-2 family members are known to be regulators of programmed cell death. This protein positively regulates cell apoptosis by forming heterodimers with BCL-xL and BCL-2, and reversing their death repressor activity. Proapoptotic activity of this protein is regulated through its phosphorylation. Protein kinases AKT and MAP kinase, as well as protein phosphatase calcineurin were found to be involved in the regulation of this protein. Alternative splicing of this gene results in two transcript variants which encode the same isoform. [provided by RefSeq, Jul 2008]TSC: This gene encodes a growth inhibitory protein thought to play a role in the stabilization of tuberin. Mutations in this gene have been associated with tuberous sclerosis. Alternative splicing results in multiple transcript variants. [provided by RefSeq, Jun 2009]DAF(CD55): his gene encodes a protein involved in the regulation of the complement cascade. The encoded glycoprotein is also known as the decay-accelerating factor (DAF); binding of DAF to complement proteins accelerates their decay, disrupting the cascade and preventing damage to host cells. Antigens present on the DAF glycoprotein constitute the Cromer blood group system (CROM). Two alternatively spliced transcripts encoding different proteins have been identified. The predominant transcript encodes a membrane-bound protein expressed on cells exposed to plasma component proteins but an alternatively spliced transcript produces a soluble protein present at much lower levels. Additional, alternatively spliced transcript variants have been described, but their biological validity has not been determined. [provided by RefSeq, Jul 2008]YAP: This gene encodes a downstream nuclear effector of the Hippo signaling pathway which is involved in development, growth, repair, and homeostasis. This gene is known to play a role in the development and progression of multiple cancers as a transcriptional regulator of this signaling pathway and may function as a potential target for cancer treatment. Alternative splicing results in multiple transcript variants encoding different isoforms. [provided by RefSeq, Aug 2013]。
AKT的信号传导途径
02
mTOR复合物的激活可以促进 蛋白质的合成、抑制自噬等过 程,从而调节细胞的生长和增 殖。
03
mTOR复合物还可以通过磷酸 化S6K1和4E-BP1来调节 mRNA的翻译和核糖体的生物 合成,进而影响细胞的生长和 分化。
FOXO转录因子的磷酸化与失活
AKT激酶磷酸化FOXO转录因子的多个位点,如Thr24、Ser256和Ser319 等,导致其失活。
减少血管内皮生长因子(VEGF )的表达,抑制肿瘤血管生成和 营养供应。
AKT激酶抑制剂在其他疾病治疗中的潜力
1 2 3
神经退行性疾病
通过抑制AKT信号通路,减少神经元损伤和死亡 ,对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病 具有潜在治疗作用。
心血管疾病
降低心肌细胞凋亡和纤维化,改善心功能,对心 肌梗死、心力衰竭等心血管疾病具有潜在治疗作 用。
AKT激酶在细胞信号传导中的地位
AKT激酶在PI3K/AKT信号通路中的作用
PI3K/AKT信号通路是细胞内重要的信号传导途径之一,参与调控细胞生长、增殖、分化、凋亡等多种生物学过程。 AKT作为该通路的核心成员,通过磷酸化下游靶蛋白来传递信号,从而调节细胞的生理功能。
AKT激酶与其他信号通路的交互作用
在糖尿病等代谢性疾病中,AKT信号通路受到不同程度的抑制,导致胰岛素抵抗和葡萄糖代谢紊乱。
通过激活AKT信号通路,可以改善胰岛素抵抗和葡萄糖代谢紊乱,为糖尿病等代谢性疾病的治疗提供新 策略。
PART 05
AKT激酶抑制剂的研究与 应用
AKT激酶抑制剂的种类与特点
ATP竞争性抑制剂
与ATP结合位点竞争,阻止AKT的磷酸化和活化 。
自身免疫性疾病
通过调节免疫细胞的活性和功能,对类风湿性关 节炎、系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病具有潜 在治疗作用。
AKT信号通路概述实用应用文
实用应用文•AKT信号通路基本概念与结构•AKT信号通路在细胞生理过程中的作用•AKT信号通路与疾病发生发展关系•AKT信号通路靶向药物研究进展目录•实验方法与技术在研究AKT信号通路中应用•总结与展望:未来研究方向和挑战01AKT信号通路基本概念与结构AKT蛋白家族成员及特点AKT1在大多数组织中表达,参与细胞存活、增殖和代谢等多种生物学过程。
AKT2主要在胰岛素敏感的组织中表达,如骨骼肌、肝脏和脂肪组织,与糖代谢和胰岛素抵抗密切相关。
AKT3主要在大脑和睾丸中表达,参与神经细胞的分化和存活。
上游激活因子AKT的磷酸化下游效应因子AKT信号通路组成与传递过程PI3K将PIP2磷酸化为PIP3,进而激活PDK1和AKT。
PDK1磷酸化AKT的Thr308位点,使其部分活化;随后mTORC2或其他激酶磷酸化AKT的Ser473位点,使其完全活化。
活化后的AKT通过磷酸化多种底物,如GSK3β、FOXO、mTOR等,调节细胞增殖、存活、代谢和迁移等生物学过程。
TSC1/2复合物在能量应激或生长因子刺激下,抑制mTORC1的活性,进而调节AKT 的活化状态。
其他调控因子如RTK 、RAS 、RAF 等也可以通过不同的机制调节AKT 的活化状态。
PHLPP是一类特异性针对AKT 的磷酸酶,通过去磷酸化AKT 的Ser473位点,使其失活。
PTEN负调控PI3K/AKT 信号通路,将PIP3去磷酸化为PIP2,从而抑制AKT 的活化。
AKT 活化机制及调控因子02AKT信号通路在细胞生理过程中的作用AKT信号通路通过磷酸化作用激活或抑制下游靶蛋白,进而调控细胞周期进程,影响细胞增殖速率。
在细胞分化过程中,AKT信号通路与其他信号通路相互作用,共同决定细胞分化的方向和程度。
AKT信号通路的异常激活或抑制可能导致细胞增殖失控或分化异常,进而引发肿瘤等疾病。
010203细胞增殖与分化调控细胞凋亡与自噬过程影响AKT信号通路通过调节凋亡相关蛋白的活性,参与细胞凋亡过程的调控,决定细胞的生死命运。
细胞信号通路图解介绍之PI3KAkt信号通路
细胞信号通路图解介绍之PI3KAkt信号通路丝/苏氨酸激酶Akt/PKB最初发现是作为一种原癌基因,现在已受到广泛的关注,因为其在很多的细胞活动中都起到关键性的作用,包括癌症的发展和胰岛素代谢。
Akt级联反应可以被许多机制激活,诸如受体酪氨酸激酶,整合素,B细胞和T细胞受体,细胞因子受体,G 蛋白偶联受体以及其他各种刺激,这些途径可以促使肌醇磷脂-3-激酶(PI3K )产生磷脂酰肌醇3,4,5 -三磷酸。
这些脂类物质为含有PH结构域(pleckstrin-homologydomain)的蛋白提供锚定位点,这些分子包括Akt和它的上游活化因子PDK1。
肿瘤抑制基因PTEN是一种公认的Akt的主要抑制剂,通常在人类肿瘤中会消失。
最近,越来越多的关注集中在磷酸酶(包括PHLIP)上,它能使Akt失活。
三种Akt的异构体(Akt1, Akt2,Akt3 )介导了许多PI3K 调控的下游通路。
Akt是胰岛素信号传递和葡萄糖代谢中主要的调节分子,小鼠的遗传学研究发现Akt2 在这些过程中起关键作用。
另外,现在已经发现癌症和胰岛素代谢在病理情况下会出现Akt的种系突变。
Akt作用于TSC1/TSC2复合物和mTOR信号通路来调控细胞生长;作用于CDK 的抑制分子P21和P27,并间接影响cyclinD1和p53的表达水平来调控细胞周期和细胞增殖。
Akt可以通过直接抑制促凋亡信号如促凋亡调节者Bad和Forkhead家族转录因子来促进细胞的存活。
T淋巴细胞转运到淋巴组织这个过程是由Akt下游的粘附因子的表达来控制的。
Akt还能调控神经元功能相关蛋白如GABA受体,ataxin-1 和huntingtin 分子。
最近,Akt又被发现能和Smad 分子结合调节TGF β信号传导。
最后,Akt对核纤层蛋白A抗原的磷酸化在核蛋白的结构组织中发挥作用。
这些发现使Akt/PKB成为在治疗癌症,糖尿病,中风和神经退行性疾病中的重要靶点。
细胞信号转导通路在癌症中的作用
细胞信号转导通路在癌症中的作用癌症是指人体内细胞癌变并且不受控制的生殖组织疾病,发生越来越普遍,治疗方法也越来越多样化。
其中一个非常重要的治疗方法就是针对细胞信号传递通路进行治疗。
细胞信号传递通路是细胞内外信息传递的重要机制,扮演着细胞增殖、分化、凋亡等生命过程的调控者。
细胞中的许多信号传递通路都与肿瘤的形成和进展密切相关。
本文主要介绍、探索细胞信号转导通路在癌症中的作用。
一、PI3K/Akt信号通路PI3K/Akt信号通路是细胞信号转导通路的一个重要组成部分,被认为是诱导癌症进展的关键。
PI3K是细胞中主要的磷脂酰肌醇3-激酶,它能够通过水解细胞内磷脂酰肌醇二磷酸,合成磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3),从而促进肿瘤细胞的增殖和生长。
Akt是PI3K/Akt信号通路的下游效应分子,能够抑制细胞凋亡并促进细胞生长。
在许多类型的肿瘤中,PI3K/Akt信号通路均存在活跃性变化,从而促进肿瘤的发生、进展和耐药性的形成,并增加患者的死亡率。
近年来,许多针对PI3K/Akt信号通路的治疗方法得到了不断的发展,如PI3K抑制剂、Akt抑制剂、mTOR抑制剂等,这些治疗方法对于肿瘤细胞的增殖和生长产生了很好的抑制作用。
二、Wnt/β-catenin信号通路Wnt/β-catenin信号通路是细胞内生长信号的重要传递途径,也是许多肿瘤细胞的激活路径。
当Wnt分泌并结合到细胞膜受体复合物时,复合物的信号传递途径会激活分子效应器β-catenin,从而促进肿瘤细胞的增殖和分化。
许多肿瘤细胞都存在Wnt/β-catenin信号通路的拓扑异常,导致肿瘤细胞的恶性转化和发展。
抑制Wnt/β-catenin信号通路是治疗肿瘤的一种有效方法,近年来,有关治疗Wnt/β-catenin信号通路的新型药物和治疗方法的研发也得到了相应的进展。
三、MAPK/ERK信号通路MAPK/ERK信号通路是细胞信号转导通路的重要分支之一,可以被多种生长因子、细胞因子、转录因子等刺激,从而对细胞增殖、存活、分化等过程产生影响。
PI3KAkt信号通路与肿瘤细胞凋亡关系的研究进展
PI3KAkt信号通路与肿瘤细胞凋亡关系的研究进展一、本文概述PI3KAkt信号通路是一种重要的细胞信号转导通路,参与调控多种细胞功能,包括细胞生长、增殖、存活和代谢等。
近年来,越来越多的研究表明,PI3KAkt信号通路与肿瘤细胞凋亡之间存在密切的关系。
本文将对PI3KAkt信号通路与肿瘤细胞凋亡关系的研究进展进行综述,探讨该通路在肿瘤发生和发展中的作用,以及针对该通路进行抗肿瘤治疗的可能性和前景。
本文将介绍PI3KAkt信号通路的基本组成和调控机制,阐述该通路如何被激活以及如何通过下游效应分子发挥其生物学功能。
接着,本文将重点综述PI3KAkt信号通路在肿瘤细胞凋亡中的作用,包括抑制凋亡和促进凋亡的双重作用,以及该通路在不同类型肿瘤中的表现差异。
本文还将关注PI3KAkt信号通路与其他信号通路的交互作用,以及这些交互作用如何影响肿瘤细胞的凋亡过程。
本文将探讨针对PI3KAkt 信号通路进行抗肿瘤治疗的策略和方法,包括抑制该通路的活性、增强肿瘤细胞对凋亡信号的敏感性等,以期为未来肿瘤治疗提供新的思路和方法。
二、PI3KAkt信号通路的分子机制PI3KAkt信号通路是一种重要的细胞内信号转导通路,对于细胞生长、增殖、存活以及代谢等多个方面发挥着关键作用。
在肿瘤细胞凋亡的研究中,PI3KAkt信号通路的影响日益受到关注。
PI3KAkt信号通路的分子机制主要包括PI3K(磷脂酰肌醇3-激酶)和Akt(也被称为蛋白激酶B,PKB)的相互作用及其下游效应分子的激活。
当细胞受到外部刺激时,如生长因子、激素等,PI3K会被激活并催化磷脂酰肌醇(PI)生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)。
PIP3随后与Akt的PH结构域结合,导致Akt从细胞质转位至细胞膜,并在PDK1(3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1)和mTORC2(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物2)的作用下被磷酸化激活。
激活的Akt通过磷酸化多种下游底物,包括Bad、Caspase-Forkhead box O(FoxO)转录因子等,来抑制细胞凋亡并促进细胞存活和增殖。
PI3K-AKT信号通路
PI3K/AKT信号通路PKB是通过磷酸化之后,才使其发挥的作用的活性状态,但是在细胞内的总表的水平不变,只有磷酸化水平发生变化,所以检测其磷酸化水平的变化是检测这一通路的方法。
western-blot这条信号通路中,AKT是核心,其上游除了PI3K还有其他,但最重要的是PI3K。
一般认为AKT信号通路就是PI3K/AKt信号通路。
AKT下游非常多,Nf-kB、VEGF、FOXO等等,多是促增殖抑凋亡的因子(也有像FOXO这样的抑生长促凋亡的因子,但AKT活化后是使FOXO失活的,所以最终结果还是促生长抑凋亡)。
其中,BAD TSC DAF YAP的作用见下:BAD: The protein encoded by this gene is a member of the BCL-2 family. BCL-2 family members are known to be regulators of programmed cell death. This protein positively regulates cell apoptosis by forming heterodimers with BCL-xL and BCL-2, and reversing their death repressor activity. Proapoptotic activity of this protein is regulated through its phosphorylation. Protein kinases AKT and MAP kinase, as well as protein phosphatase calcineurin were found to be involved in the regulation of this protein. Alternative splicing of this gene results in two transcript variants which encode the same isoform. [provided by RefSeq, Jul 2008]TSC: This gene encodes a growth inhibitory protein thought to play a role in the stabilization of tuberin. Mutations in this gene have been associated with tuberous sclerosis. Alternative splicing results in multiple transcript variants. [provided by RefSeq, Jun 2009]DAF(CD55): his gene encodes a protein involved in the regulation of the complement cascade. The encoded glycoprotein is also known as the decay-accelerating factor (DAF); binding of DAF to complement proteins accelerates their decay, disrupting the cascade and preventing damage to host cells. Antigens present on the DAF glycoprotein constitute the Cromer blood group system (CROM). Two alternatively spliced transcripts encoding different proteins have been identified. The predominant transcript encodes a membrane-bound protein expressed on cells exposed to plasma component proteins but an alternatively spliced transcript produces a soluble protein present at much lower levels. Additional, alternatively spliced transcript variants have been described, but their biological validity has not been determined. [provided by RefSeq, Jul 2008]YAP: This gene encodes a downstream nuclear effector of the Hippo signaling pathway which is involved in development, growth, repair, and homeostasis. This gene is known to play a role in the development and progression of multiple cancers as a transcriptional regulator of this signaling pathway and may function as a potential target for cancer treatment. Alternative splicing results in multiple transcript variants encoding different isoforms. [provided by RefSeq, Aug 2013]。
akt信号通路相关基因
akt信号通路相关基因
Akt是一种重要的信号通路,它对于细胞的生长、分化、存活以及代谢等过程具有关键作用。
Akt信号通路的激活可以通过多种方式实现,包括激活因子如胰岛素和生长因子,以及突变的基因。
一旦Akt信号通路被激活,它会导致一系列的生物效应。
首先,Akt 信号通路可以促进细胞的生长和分裂。
激活的Akt可以直接磷酸化多种细胞周期蛋白,从而促进细胞进入S期和M期,促进细胞增殖。
此外,Akt信号通路还可以通过抑制细胞凋亡来促进细胞存活。
激活的Akt可以抑制多个凋亡途径中的关键因子,如Bad和Caspase-9,从而抑制细胞凋亡的进程。
此外,Akt信号通路还可以通过调节细胞代谢来影响细胞的功能。
激活的Akt可以促进葡萄糖的摄取和利用,并抑制脂肪酸的氧化,从而增加细胞的能量供应和合成。
Akt信号通路的异常激活与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如,在多种癌症中,Akt信号通路往往被过度激活,促进肿瘤细胞的生长和生存。
因此,针对Akt信号通路的抑制剂已成为抗癌治疗的重要策略之一。
此外,Akt信号通路的异常激活还与糖尿病、心血管疾病等多种代谢性疾病的发生和发展有关。
总结来说,Akt信号通路是一个重要的信号传导通路,对细胞的生长、分化、存活和代谢等过程具有关键作用。
了解Akt信号通路的调控机制以及其在疾病中的作用,对于深入理解细胞生物学和疾病发生机制具有重要意义。
Akt信号转导通路课件
负调控PI3K/Akt通路,通过去磷酸化作用降低PIP3水平。
PI3K/Akt信号转导通路激活条件与过程
80%
激活条件
生长因子、激素等胞外信号与细 胞膜上受体结合,激活PI3K。
100%
激活过程
PI3K催化膜磷脂生成PIP3,PIP3 与Akt的PH结构域结合,导致 Akt构象改变并被PDK1和PDK2 磷酸化激活。
代谢组学
分析Akt信号通路对细胞代谢的影响 ,发现新的代谢物和代谢途径,为药 物研发提供新靶点。
06
总结与展望
Akt信号转导通路课件重点内容回顾
01
Akt信号转导通路的 基本概念和组成
介绍了Akt信号转导通路的基本定义 、主要成员及其在细胞内的功能。
02
Akt信号转导通路的 激活机制
详细阐述了Akt信号转导通路的激活 过程,包括PI3K的激活、PDK1对Akt 的磷酸化等关键步骤。
挑战与前景
尽管靶向Akt信号转导通路的治疗策略取得了一定进展,但仍面临选择性、耐药性等挑战。未来需要继续深 入研究Akt信号通路的调控机制和药物作用机理,为开发更有效、安全的治疗药物提供理论支持。
05
实验方法与技术应用
Akt活性检测方法介绍
02
01
03
免疫沉淀法
通过特异性抗体沉淀Akt蛋白,再检测其激酶活性。
Akt蛋白激酶通过磷酸 化作用激活mTORC1 ,促进蛋白质合成和细 胞生长。
Akt蛋白激酶磷酸化并 抑制GSK3β,进而激活 Wnt信号通路,促进细 胞增殖。
Akt蛋白激酶通过磷酸 化作用抑制凋亡相关蛋 白,如Bad和caspase9,从而抑制细胞凋亡 。
细胞信号转导通路和癌症发展关联机制
细胞信号转导通路和癌症发展关联机制细胞信号转导通路是一个复杂的网络系统,它在细胞内部传递和调节信号,把外界的刺激转化为细胞内部的生物学响应。
这个通路的功能异常可以导致多种疾病,包括癌症。
癌症是一组疾病,其特征是细胞的不受控制增殖和分化,这可能导致肿瘤的形成。
癌症的发展是一个多步骤的过程,涉及到多种细胞信号转导通路的异常调控。
本文将重点介绍几个与癌症发展密切相关的细胞信号转导通路及其机制。
1. PI3K/AKT 信号通路PI3K/AKT 信号通路是一个重要的细胞存活和增殖调节通路,对于正常细胞的生长和分化至关重要。
然而,这个通路的异常激活与多种癌症的发展相关。
在正常细胞中,PI3K 受到外界的激活后,会催化脂类酶的磷酸化反应,产生次级信号分子PI(3,4,5)P3。
PI(3,4,5)P3结合到细胞膜上的AKT,并通过在其蛋白质上的磷酸化而激活AKT。
激活的AKT会促进细胞的存活和增殖,通过调节细胞周期和凋亡途径。
然而,在癌症细胞中,PI3K 和 AKT 通常被过度激活。
这可能是由于一些遗传异常或环境因素引起的。
PI3K/AKT 信号的过度激活可以增加细胞的增殖速率、抑制细胞凋亡和促进肿瘤的生长。
因此,PI3K/AKT 信号通路的异常激活被认为是许多肿瘤的推动力。
2. Wnt/β-catenin 信号通路Wnt/β-catenin 信号通路是一条在胚胎发育和组织再生中起重要作用的通路,但在癌症发展中也发挥关键作用。
在正常细胞中,Wnt 蛋白通过与 Frizzled 受体的结合,启动一个级联反应,最终导致β-catenin 的稳定。
稳定的β-catenin 进入细胞核并结合转录因子,激活多个与细胞生长及分化相关的基因。
然而,在某些癌症细胞中,Wnt 信号通路异常激活,导致β-catenin 的过度积累。
过度积累的β-catenin 进入细胞核并促进癌细胞的增殖和转移。
这在许多癌症类型中都被观察到,包括结直肠癌、乳腺癌和肺癌。
Akt信号转导通路总结
03 Akt信号转导通路与细 胞功能调控
细胞增殖与凋亡调控
01
Akt信号通路通过磷酸化多种底物,如Bad、 Caspase-9等,抑制细胞凋亡。
02
Akt还能激活mTORC1信号通路,促进蛋白质合成和 细胞增殖。
03
在某些情况下,Akt信号通路也可以促进细胞凋亡, 这取决于具体的细胞类型和刺激条件。
参与胰岛素抵抗
在糖尿病等代谢性疾病中,Akt信号通路可能参与胰岛素抵抗的发 生和发展,导致胰岛素敏感性降低和血糖升高。
05 Akt信号转导通路研究 方法与技术
Western blot检测相关蛋白表达水平
转膜
SDS-PAGE电泳
将蛋白样品进行SDS-PAGE电泳 分离,得到不同分子量的蛋白条 带。
验证基因沉默效果
通过Western blot、RT-PCR等方法 验证目标基因的表达水平是否降低。
06 Akt信号转导通路研究 前景与挑战
深入研究Akt信号转导通路调控机制
阐明Akt激活与失活的分子机制
进一步揭示Akt磷酸化、去磷酸化等过程的详细机理,以及这些过程如何受到上游信号 和下游效应的调控。
将洗脱下来的蛋白进行Western blot检测 ,验证与目标蛋白相互作用的蛋白。
RNAi技术沉默特定基因表达
RNAi设计
针对目标基因设计特异的RNAi序列 ,如siRNA或shRNA。
RNAi合成与转染
合成RNAi序列,并将其转染至细胞 中,使其在细胞内表达。
RNAi作用机制
RNAi序列与目标mRNA结合,导致 其降解或抑制其翻译,从而降低目标 基因的表达水平。
Akt信号通路通过调节细胞骨架重排、细胞 外基质降解和血管生成等过程,促进肿瘤细 胞侵袭和转移。
Akt与心血管疾病
Akt与心血管疾病目前心脑血管疾病发病率及死亡率居全球首位,正严重威胁人类健康。
由此心脏病学专家及临床工作者十分重视对心脑血管疾病的研究。
近年来,从分子生物水平入手对心血管疾病发病机制研究已经取得很大成就。
其中细胞信号转导通路备受关注,Akt作为信号网络的中枢环节,对细胞增殖、分化和存活起到重要作用,与动脉粥样硬化、糖尿病及癌症等疾病密切相关。
本文就针对Akt在心血管疾病中的作用做一阐述。
一、Akt信号通路1. Akt结构与分子基础:Akt是一种原癌基因,属丝氨酸/苏氨酸激酶,相对分子质量为60 kD。
早在1977年,Staal及同事就在患自发性淋巴瘤的小鼠身上得到转化鼠白血病病毒Akt序列,此后研究人员又发现了人类同源Akt。
目前在哺乳动物中有三种形式Akt,即Akt1、Akt2和Akt3,由于C-Akt和V-Akt 基因均能编码PKB(protein kinase B)蛋白,又称蛋白激酶B,即PKBα、PKBβ、PKBγ,它们有85%的序列相似性,属于AGC蛋白激酶家族。
Akt蛋白约由480个氨基酸组成,从 N端到C端依次为PH结构域、催化结构域和调节结构域,参与Akt活化表达,如Akt1的PH结构域与位于质膜磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)结合募集到质膜上,继而催化结构域中Thr308和 Ser473位点发生磷酸化。
Akt在各种组织中广泛表达,Akt1在大多数组织中表达,Akt2主要在肝、肾、心脏和骨骼肌等胰岛素效应组织中表达,而Akt3则在睾丸和脑组织中表达。
Akt翻译后修饰亚细胞定位等方面也存在不同。
C-Akt多在胞质表达,不具有致癌性;V-Akt 30%位于胞质,40%转位到胞膜,只有30%在胞核表达,具有致癌性。
2. Akt信号通路途径及其调控:Akt活化主要有两种调控方式:其一是依赖PI3K方式,这是上游调控Akt的主要方式,也是目前研究较多Akt信号通路。
PI3K能合成4种3′-磷酸肌醇:3-一磷酸肌醇[PI(3)P]、3,4-二磷酸肌醇[PI(3,4)P2]、3,5-二磷酸肌醇[PI (3,5)P2]和3,4,5-三磷酸肌醇[PI(3,4,5)P3],其中PI(3,4)P2和PI(3,4,5)P3部分激活Akt。
AKT信号通路概述
AKT信号通路概述日期:2012-03-12 来源:未知标签:信号转导Akt通路摘要: 目前,Akt 是基础研究和药物研发领域中研究最热门的激酶和激酶通路之一。
PI3K-Akt信号通路对于细胞增殖、分化和凋亡的调节是必要的. 其组成性活化与肿瘤发生及肿瘤侵袭转移的相关性, 提示天隆科技NP968自动核酸提取仪,产品试用进行中!佛山泰尔健生物细胞培养器材诚征代理磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)信号参与增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节. 近年来发现, IA型PI3K和其下游分子蛋白激酶B(PKB或Akt)所组成的信号通路与人类肿瘤的发生发展密切相关. 该通路调节肿瘤细胞的增殖和存活, 其活性异常不仅能导致细胞恶性转化, 而且与肿瘤细胞的迁移、黏附、肿瘤血管生成以及细胞外基质的降解等相关, 目前以PI3K-Akt信号通路关键分子为靶点的肿瘤治疗策略正在发展中.Akt信号通路总况 PI3K信号通路中另一个重要的激酶AKT PI3K/Akt通路的负性调节因子-PTEN在PI3K家族中, 研究最广泛的是能被细胞表面受体所激活的I型PI3K. 哺乳动物细胞中Ι型PI3K又分为IA和IB两个亚型, 他们分别从酪氨酸激酶连接受体和G 蛋白连接受体传递信号.IA 型PI3K是由催化亚单位p110和调节亚单位p85所组成的二聚体蛋白, 具有类脂激酶和蛋白激酶的双重活性.PI3K通过两种方式激活, 一种是与具有磷酸化酪氨酸残基的生长因子受体或连接蛋白相互作用, 引起二聚体构象改变而被激活; 另一种是通过Ras和p110直接结合导致PI3K的活化. PI3K激活的结果是在质膜上产生第二信使PIP3, PIP3与细胞内含有PH结构域的信号蛋白Akt和PDK1(phosphoinositidedependentkinase-1)结合, 促使PDK1磷酸化Akt蛋白的Ser308导致Akt的活化. Akt还能通过PDK2(如整合素连接激酶ILK)对其Thr473的磷酸化而被激活.活化的Akt通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白Bad 、Caspase9、NF-κB、GSK-3、FKHR、p21Cip1和p27 Kip1等, 进而调节细胞的增殖、分化、凋亡以及迁移等.PI3K-Akt信号通路的活性被类脂磷酸酶PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)和SHIP(SH2-containing inositol5-phosphatase)负调节, 他们分别从PIP3的3´和5´去除磷酸而将其转变成PI(4,5)P2和PI(3,4)P2而降解. 迄今为止, 尚未发现下调Akt活性的特异磷酸酶, 但用磷酸酶抑制剂处理细胞后, 发现Akt的磷酸化和活性均有所增加. 最近发现Akt 能被一种C末端调节蛋白(CTMP)所失活, CTMP能结合Akt并通过抑制Akt的磷酸化而阻断下游信号的传递, CTMP的过表达能够逆转v-Akt转化细胞的表型. 热休克蛋白90(HSP90)亦能结合Akt, 阻止Akt被PP2A磷酸酶的去磷酸化而失活, 因此具有保护Akt的作用.作者:xiluxyz 点击:1472次。
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AKT信号通路概述
日期:2012-03-12 来源:未知
标签:信号转导Akt通路
摘要: 目前,Akt 是基础研究和药物研发领域中研究最热门的激酶和激酶通路之一。
PI3K-Akt信号通路对于细胞增殖、分化和凋亡的调节是必要的. 其组成性活化与肿瘤发生及肿瘤侵袭转移的相关性, 提示
天隆科技NP968自动核酸提取仪,产品试用进行中!
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磷脂酰肌醇3-激酶(PI3Ks)信号参与增殖、分化、凋亡和葡萄糖转运等多种细胞功能的调节. 近年来发现, IA型PI3K和其下游分子蛋白激酶B(PKB或Akt)所组成的信号通路与人类肿瘤的发生发展密切相关. 该通路调节肿瘤细胞的增殖和存活, 其活性异常不仅能导致细胞恶性转化, 而且与肿瘤细胞的迁移、黏附、肿瘤血管生
成以及细胞外基质的降解等相关, 目前以PI3K-Akt信号通路关键分子为靶点的肿瘤治疗策略正在发展中.
Akt信号通路总况 PI3K信号通路中另一个重要的激酶AKT PI3K/Akt通路的负性调节因子-PTEN
在PI3K家族中, 研究最广泛的是能被细胞表面受体所激活的I型PI3K. 哺乳动物细胞中Ι型PI3K又分为IA和IB两个亚型, 他们分别从酪氨酸激酶连接受体和G 蛋白连接受体传递信号.IA 型PI3K是由催化亚单位p110和调节亚单位p85所组成的二聚体蛋白, 具有类脂激酶和蛋白激酶的双重活性.PI3K通过两种方式激活, 一种是与具有磷酸化酪氨酸残基的生长因子受体或连接蛋白相互作用, 引起二聚体构象改变而被激活; 另一种是通过Ras和p110直接结合导致PI3K的活化. PI3K激活的结果是在质膜上产生第二信使PIP3, PIP3与细胞内含有PH结构域的信号蛋白Akt和PDK1(phosphoinositidedependentkinase-1)结合, 促使PDK1磷酸化Akt蛋白的Ser308导致Akt的活化. Akt还能通过PDK2(如整合素连接激酶ILK)对其Thr473的磷酸化而被激活.活化的Akt通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白Bad 、Caspase9、NF-κB、GSK-3、FKHR、p21Cip1和p27 Kip1等, 进而调节细胞的增殖、分化、凋亡以及迁移等.
PI3K-Akt信号通路的活性被类脂磷酸酶PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)和SHIP(SH2-containing inositol
5-phosphatase)负调节, 他们分别从PIP3的3´和5´去除磷酸而将其转变成
PI(4,5)P2和PI(3,4)P2而降解. 迄今为止, 尚未发现下调Akt活性的特异磷酸酶, 但用磷酸酶抑制剂处理细胞后, 发现Akt的磷酸化和活性均有所增加. 最近发现Akt 能被一种C末端调节蛋白(CTMP)所失活, CTMP能结合Akt并通过抑制Akt的磷酸化而阻断下游信号的传递, CTMP的过表达能够逆转v-Akt转化细胞的表型. 热休克蛋白90(HSP90)亦能结合Akt, 阻止Akt被PP2A磷酸酶的去磷酸化而失活, 因此具有保护Akt的作用.
作者:xiluxyz 点击:1472次。