信号通路医学分子生物学PPT课件
分子生物医学PPT课件
研究生物体所有基因的组成、结构、 功能及相互关系的科学。
包括DNA测序技术、生物信息学分析 技术、基因编辑技术等。
基因组学的研究内容
包括基因组的测序、组装、注释、比 较基因组学等。
人类基因组计划及意义
人类基因组计划的目标
01
测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
人类基因组计划的意义
疾病预测和诊断价值
疾病预测
通过分析生物标志物的变化,可 以预测疾病的发生和发展趋势。
疾病诊断
生物标志物可以作为疾病诊断的客 观指标,提高诊断的准确性和可靠 性。
个体化医疗
根据生物标志物的差异,可以为患 者制定个体化的治疗方案,提高治 疗效果。
04
细胞信号传导与调控机 制
细胞信号传导途径和受体类型
分子生物医学PPT课 件
contents
目录
• 分子生物医学概述 • 基因与基因组学 • 蛋白质组学与生物标志物 • 细胞信号传导与调控机制 • 免疫系统与免疫治疗策略 • 分子诊断技术与应用 • 生物信息学在分子生物医学中应用
01
分子生物医学概述
定义与发展历程
定义
分子生物医学是研究生物大分子 及其相互作用在生命过程中的作 用机制和调控规律的学科。
智能化发展
临床应用拓展
结合人工智能、大数据等技术,实现自动 化、智能化的分子诊断流程,提高诊断效 率。
随着分子诊断技术的不断成熟和成本的降 低,其在临床上的应用将更加广泛,包括 早期筛查、个性化治疗等领域。
07
生物信息学在分子生物 医学中应用
生物信息学基本概念和方法
生物信息学定义
利用计算机科学、数学和统计学等方法研究生物 信息的科学。
专题二 常见的细胞信号转导通路课件PPT
7
JAK-STAT信号通路
N端结 构域
螺旋 结构域
DNA 结合域
连接区
SH3 SH2
转录 激活区
701Tyr Ser
4、连接结构域:位于490~580位氨基酸之间,连接DNA 结合结构域和SH2结构域,其序列高度保守,可能与转 录调节有关。
5、SH2结构域:位于585~685位氨基酸残基之间,是
STAT分子最保守的结构域,是最重要的功能区段。
段。
• 受体的同源区通常包括两个高度保守的结构,一
个是富含脯氨酸的“box1”,另一个是在受体靠近
细胞膜处的“box2”,它们是决定细胞因子受体与
JAK激酶之间相互偶联的最重要结构。
2021/3/10
3
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 。
的STAT蛋白被招募到这个“停泊位点”。
2021/3/10
11
JAK-STAT信号通路
螺旋 结构域
DNA 结合域
连接区
SH3 SH2
转录 激活区
701Tyr Ser
6、SH3结构域:位于500~600位氨基酸之间,序列保 守性较SH2差,能结合富含脯氨酸的序列。目前尚未发 现SH3结构域内有何重要的氨基酸。
7、酪氨酸激活基序:这个酪氨酸和其C端的氨基酸序列 不仅可以阻止与自身SH2结构域的结合,还决定了STAT 分子和其相应的受体相互作用的特异性,以及STAT分子 之间二聚化的特异性。
8、转录激活结构域(TAD):有一个保守的丝氨酸残
医学分子生物学ppt完整版
切除修复
对于较复杂的DNA损伤 ,如嘧啶二聚体或DNA 链断裂,通过切除损伤 部位并合成新的DNA片 段进行修复。
重组修复
在DNA双链断裂等严重 损伤情况下,通过DNA 重组机制进行修复,涉 及同源序列的搜索和交 换。
13
DNA重组的方式与意义
同源重组
发生在同源序列之间的重组,通过交 换DNA片段实现遗传信息的重新组合
6
02
基因与基因组
2024/1/30
7
基因的概念与结构
01 基因的定义
基因是遗传信息的基本单位,控制生物性状的遗 传。
02 基因的结构
基因由编码区和非编码区组成,编码区包括外显 子和内含子。
03 基因的遗传效应
基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
2024/1/30
8
基因组的组成与特点
01 基因组的定义
基因表达的调控方式
基因表达受到多种因素的调控,包括 转录因子、表观遗传学修饰、 microRNA等。
2024/1/30
10
03
DNA复制、修复与重组
2024/1/30
11
DNA复制的过程与特点
1
DNA复制的过程
起始、延伸和终止三个阶段,涉及多种酶和蛋白 质的参与,确保DNA的准确复制。
2 3
DNA复制的特点
结合分子生物学指标,对 药物疗效进行评估,为新 药研发和临床应用提供依 据。
29
分子生物学技术在个体化医疗中的应用
基因检测
通过基因检测分析个体基 因组信息,为个体化医疗 提供基础数据。
2024/1/30
个体化用药指导
根据基因检测结果和药物 代谢特点,为患者提供个 体化用药建议,提高药物 治疗效果。
2024年度信号通路和肿瘤ppt课件pptx
MAPK信号通路的异常激活与肿瘤的恶性表型密切相关,如侵袭、转移和血管生成等。
2024/3/23
12
PI3K/AKT/mTOR信号通路在肿瘤中表现及机制
PI3K/AKT/mTOR信号通路简介
PI3K/AKT/mTOR信号通路是细胞内重要的生长和代谢调控通路,参与细胞周期、蛋白
2024/3/23
15
靶向药物设计原理及实践举例
靶向药物设计原理
基于肿瘤细胞与正常细胞的生物学差异,设计能够特异性结 合肿瘤细胞信号通路关键分子的药物,阻断异常信号传导, 达到治疗肿瘤的目的。
2024/3/23
实践举例
针对EGFR突变的非小细胞肺癌,设计EGFR酪氨酸激酶抑制 剂(EGFR-TKI),如吉非替尼、厄洛替尼等,通过抑制 EGFR磷酸化,阻断下游信号传导,从而抑制肿瘤细胞增殖和 转移。
质合成、自噬等多种生物学过程。
PI3K/AKT/mTOR信号通路在肿瘤中的异常激活
在多种肿瘤中,PI3K/AKT/mTOR信号通路的关键成员如PI3K、AKT、mTOR等常常发 生突变或异常表达,导致通路持续激活,促进肿瘤细胞增殖和存活。
2024/3/23
PI3K/AKT/mTOR信号通路与肿瘤治疗的关系
研究信号通路的互作关系
3
利用CRISPR/Cas9技术同时敲除或敲入多个基因 ,可以研究信号通路中不同基因之间的互作关系 。
2024/3/23
20
单细胞测序技术在信号通路研究中的应用
2024/3/23
单细胞转录组测序
通过单细胞转录组测序技术,可以了解单个细胞中基因表 达的情况,从而研究信号通路在单个细胞中的调控机制。
2024版年度信号转导通路PPT课件
01定义02意义信号转导是指细胞外信号通过细胞膜上的受体,经过一系列细胞内信号分子的传递和放大,最终引起细胞生理反应的过程。
信号转导是细胞对外界刺激作出应答的关键环节,参与调控细胞生长、分化、凋亡等多种生理过程,对于维持机体稳态具有重要意义。
信号转导定义与意义信号分子与受体分类信号分子包括激素、神经递质、生长因子、细胞因子等多种类型,它们通过与受体结合来传递信息。
受体分类根据信号分子的不同,受体可分为离子通道型受体、酶联型受体和G蛋白偶联型受体等类型。
每种受体都有其特定的结构和功能,能够识别并结合相应的信号分子。
03通过G 蛋白偶联受体介导的信号转导途径,包括cAMP 信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等。
G 蛋白偶联受体信号转导途径通过酶联受体介导的信号转导途径,包括酪氨酸激酶受体信号通路、丝氨酸/苏氨酸激酶受体信号通路等。
酶联受体信号转导途径通过细胞因子受体介导的信号转导途径,包括JAK-STAT 信号通路、NF-κB信号通路等。
细胞因子受体信号转导途径信号转导途径简介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。
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。
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。
细胞内信号传递特点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。
常见信号通路(共92张PPT)
JNK的磷酸酶: MKP1, MKP5
一、MAPK 信号通路的成员
• 在所有真核细胞中高度保守 — ERK1/2结合位点 ( D域 )
JNK的磷酸酶: MKP1, MKP5
Piul Rabbani, Mayumi Ito
• 调节多种重要的细胞生理/病理过程
常见信号通路
优选常见信号通路
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
Stress, GPCR, Inflammatory cytokines, Growth factors
Stress, Growth factors, Mitogen, GPCR
Growth, Differentiation, Development
Inflammation, Apoptosis, Growth, Differentiation
Growth, Differentiation, Development
丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导 通路
Wnt信号通路与人类疾病
Stress, GPCR, Inflammatory cytokines, Growth factors
Stress, Growth factors, Mitogen, GPCR
MAPKKK
Raf, Mos, Tpl2
MLK3, TAK, DLK
MEKK1, 4, MLK3, ASK1
MEKK2, 3, Tpl2
• ERK的MAPK有5种 (1~5),它们分属于不同 的亚族;
• ERK1和ERK2(ERK1/2)研究得最为透彻, 为细胞内主要的MAPK;
信号通路医学分子生物学课件
总结
了解信号通路的组成和调控机制
对研究疾病和开发治疗药物有重要意义。
掌握常见的信号通路
包括Wnt信号通路、EGFR信号通路、PI3K/AKT信号 通路和MAPK信号通路,有助于深入研究相关疾病 的发病机制。
参与细胞增殖、分化和成Байду номын сангаас等过程。
PI3K/AKT信号通路
参与细胞代谢、增殖等过程。
EGFR信号通路
参与细胞增殖、分化、凋亡、迁移等多种信号 通路。
MAPK信号通路
参与多种信号传递和调节,在细胞增殖、分化、 凋亡等多个过程中发挥作用。
信号通路的调控机制
1
负性调控
2
包括脱磷酸化、蛋白酶降解和信号分子
的清除等多种机制。
信号通路医学分子生物学课件
了解信号通路组成部分,调控机制,相关疾病,并了解常见的信号通路,包 括Wnt、EGFR、PI3K/AKT和MAPK。
信号通路的定义
1 简介
信号通路是细胞内分子相互作用的网络,调控细胞的生长、分化和死亡等生命活动。
2 意义
掌握信号通路的组成和调控机制对研究疾病和开发治疗药物具有重要意义。
3
阳性调控
包括自磷酸化、辅助因子和激酶的活性 增强等多种机制。
剪切酶调控
作用于信号分子或蛋白质的启动子,在 信号传递过程中起到重要的调控作用。
相关疾病与信号通路
疾病类型 癌症
炎症 代谢性疾病
相关信号通路 常见的信号通路有Wnt、EGFR、PI3K/AKT信号通 路等。 NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路等。 AMPK信号通路、Insulin-R信号通路等。
信号通路的组成部分
受体
细胞膜表面的受体蛋白质,通过感受信号分子的结 合传递信号。
《EGFR信号通路》课件
配体与EGFR的结合通常是特异性的,通过与受体上的某个特定区 域相互作用,引发一系列构象变化。
作用
配体与EGFR的结合是EGFR激活的第一步,是信号转导的起始事件 。
EGFR的磷酸化过程
01
磷酸化
指通过激酶的作用,将磷酸基团 加到蛋白质或脂质分子上的过程 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
03
EGFR磷酸化
磷酸化位点
总结词
受体、配体、信号转导蛋白
详细描述
EGFR信号通路主要由受体(EGFR)、配体(EGF、TGFα等生长因子)和信号转导蛋白(如GRB2、 SOS等)组成。这些成分通过相互作用,将胞外信号传递到胞内,调控细胞的生物学反应。
02
EGFR的激活与磷酸 化
配体与EGFR的结合
配体
指能够与受体结合,启动信号转导的分子。常见的配体包括EGF、 TGF-α等。
05
EGFR信号通路与疾 病
EGFR与肿瘤
肿瘤细胞表面EGFR高表 达
EGFR是一种在细胞表面表达的受体蛋白, 当它过度表达时,会导致细胞生长和分裂失 控,进而形成肿瘤。
EGFR突变与肿瘤发生
某些EGFR基因突变可以增加细胞的生长和增殖能力 ,从而增加肿瘤发生的风险。
靶向治疗
针对EGFR的靶向治疗,如EGFR抑制剂,可 以阻断EGFR信号通路的传导,从而抑制肿 瘤的生长。
单克隆抗体抑制剂
西妥昔单抗(Cetuximab)
一种人鼠嵌合的单克隆抗体,通过与EGFR的胞外域结合 ,阻止EGFR与其配体结合,从而抑制肿瘤细胞增殖。
帕尼单抗(Panitumumab)
一种全人源化的单克隆抗体,通过与EGFR的胞外域结合 ,阻止EGFR与其配体结合,抑制肿瘤细胞增殖。
信号通路-医学分子生物学
However, with the help of RGS (regulator of G protein signaling, a GAP for unit), signals can be shut off even
Cytoplasmic signaling molecules
1. Phosphorylation and dephosphorylation--Kinase and phosphatase
Function: activation and inactivation of signaling molecules
Type 4 Transmembrane Signaling-ion channel
Type 5 Transmembrane Signaling--GPCR
G蛋白介导的CST通路源自G蛋白介导的CST通路G蛋白活性调节
G蛋白是指能结合GTP或GDP,并 具有内在GTP酶活性的蛋白。
G蛋白分类
faster
G蛋白活性的调节
包括多种激素(NE、AE、 ADH、TSH、AngII等)、
分神子经开递质关以及光、味等
GPCR:指配体-受体复合物与靶蛋白的 作用要通过与G蛋白的偶联在细胞内 产生第二信使,从而将胞外信号跨膜
传递到胞内影响细胞的行为。
G
GDP
G GTP
Gs GTP 激活AC活性
GDP
•异三聚体G蛋白
G蛋白家族等
•小分子G蛋白
G GDP
包括Ras家族等 G
A G-Protein-Coupled Receptor Or G Protein-linked Receptor 7 transmembrane domains
医学细胞生物学 1 G蛋白介导的信号通路PPT课件
AC cAMP信号通路 PLC 磷脂酰肌醇信号通路
1
❖ cAMP信号通路
(Gs)
AC
cAMP PKA 底物蛋白
细胞胞内反应
2
腺苷酸环化酶(adenylate cyclase , AC)
➢ 分布于几乎所有细胞质膜 ➢ G蛋白效应蛋白之一 ➢ 调节胞内cAMP水平
磷酸二酯酶
cAMP
14
Thank You
在别人的演说中思考,在自己的故事里成长
Thinking In Other People‘S Speeches,Growing Up In Your Own Story 讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
15
底物蛋白
组蛋白
磷酸化的作用
失去对转录 的阻碍作用
生理意义
DNA进行转录
核蛋白体蛋白 加速翻译
细胞膜蛋白
膜蛋白构象 及功能改变
促进蛋白质的合成
改变膜对水及 离子通道的通透性
微管蛋白
构象和功能改变
影响细胞分泌
心肌肌原蛋白 易与Ca2+结合
加强心肌收缩
6
PKA对基因表达的调节作用
C
C
细
C
CC
C
胞
R
Pi
E B
Mg2+ 5'-AM P
M1 C1
M2 C2
ATP
cAMP
3
蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)
cAMP分子
激酶活 性
RC RC
R
C
+
R
C
调节亚单位 催化亚单位
cAMP-调节 亚单位复合体
(医学课件)胰岛素信号通路
2023-10-28contents •胰岛素信号通路概述•胰岛素信号通路的受体及配体•胰岛素信号通路的信号转导途径•胰岛素信号通路与疾病的关系•研究胰岛素信号通路的常用方法•展望未来研究方向目录01胰岛素信号通路概述定义与作用定义胰岛素信号通路是指胰岛素与细胞受体结合后,传递信号至细胞内,引发一系列生物学效应的过程。
作用胰岛素信号通路在调节糖、脂肪和蛋白质代谢中发挥关键作用,对于维持机体血糖稳定及营养物质代谢平衡至关重要。
胰岛素信号通路的组成胰岛素与受体结合胰岛素首先与细胞表面的胰岛素受体结合,启动信号转导。
胰岛素受体复合物活化结合胰岛素后,受体复合物激活,引发一系列磷酸化反应,生成第二信使分子。
第二信使分子传递信号第二信使分子将胰岛素的信号传递至细胞内,触发一系列生物学效应。
生物学效应通过调控基因表达、酶活性及离子通道等,实现对糖、脂肪和蛋白质代谢的调节。
免疫调节胰岛素对免疫系统具有广泛影响,可调节免疫细胞的分化和功能,参与炎症反应及免疫应答。
胰岛素信号通路的生理意义维持血糖稳定胰岛素通过增加糖摄取、抑制糖原分解及糖异生等途径,降低血糖;同时促进脂肪和蛋白质合成,维持机体营养物质代谢平衡。
生长发育调控胰岛素不仅参与胎儿和婴儿的生长发育,还对成人组织的生长和修复发挥重要作用。
调节能量代谢胰岛素可促进葡萄糖的氧化分解,抑制脂肪动员,调节机体能量代谢。
02胰岛素信号通路的受体及配体胰岛素受体是一种跨膜蛋白,由两个α亚单位和两个β亚单位组成,α亚单位负责结合胰岛素,β亚单位负责传递信号。
结构胰岛素受体在细胞膜上接受胰岛素的信号,进而激活一系列的信号转导通路,最终实现对糖、脂肪和蛋白质代谢的调节。
功能胰岛素受体的结构与功能胰岛素配体的种类与特点种类胰岛素配体主要有胰岛素、胰岛素样生长因子-1和胰岛素样生长因子-2。
特点胰岛素是人体内主要的配体,具有促进糖原合成、抑制糖原分解、提高细胞膜对葡萄糖的通透性等作用;胰岛素样生长因子-1与胰岛素有相似的结构和作用,但其作用机制不完全相同;胰岛素样生长因子-2的作用机制尚不明确。
信号通路途径ppt课件
Hh信号传递受靶细胞膜上两种受体 Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)的控制。受体Ptc由 肿瘤抑制基因Patched编码,是由12个跨膜区的单 一肽链构成,能与配体直接结合,对Hh信号起负 调控作用。受体Smo由原癌基因Smothened 编码, 与G蛋白偶联受体同源,由7个跨膜区的单一肽链 构成,N端位于细胞外,C端位于细胞内,跨膜区 氨基酸序列高度保守,C 末端的丝氨酸与苏氨酸 残基为磷酸化部位,蛋白激酶催化时结合磷酸基 团。
21
受体络氨酸介导的信号通路主要有Ras信号通路、 PI3K信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等等。
信号分子间的识别结构域主要有三类: SH2结构域:介导信号分子与含磷酸酪氨酸
蛋白分子结合; SH3结构域:介导信号分子与富含脯氨酸的
蛋白质分子结合; PH结构域:与磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3
代谢改变 基因表达 细胞形状
改变
或运动改变
4
cAMP是第一个被发现的第二信使。
NH2
N
N
O CH2O N
O P O OH OH
N
萨瑟兰(EaEral rWl Wilb. uSruSthuethrelralnandd, JJrr) 1915.( 111.991~5 1- 9197744.3).9
1971年获诺贝尔生理学和医学奖
17
18
IP3信号的终止:是通过去磷酸化形成IP2、或磷酸化为 IP4 。Ca2+被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+交换器抽出细胞,
或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。
DAG信号的终止:
-----被DAG激酶磷酸化成为磷脂酸,进入磷脂酰肌醇 循环;
-----被DAG酯酶水解成单酯酰甘油。
生物课件第五篇 细胞信号转导的分子生物学PPT.ppt
类固醇激素及其受体的作用机理示意图
不同的激素-受体复合物结合于不同的激 素反应元件(表1)。结合于激素反应元件的激 素-受体复合物再与位于启动子区域的基本录 因子及其它的转录调节分子作用,从而开放或 关闭其下游基因。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
激素 糖皮质激素
雌激素 甲状腺素
表1 激素反应元件 (HRE) DNA序列(双股)
下面分别介绍这两种受体转导生物信号的 特点。
水溶性和脂溶性化学信号的转导
二、细胞内受体的信号转导机理
脂溶性化学信号(如类固醇激素、甲状腺素、 前列腺素、维生素A及其衍生物和维生素D及其 衍生物等)的受体位于细胞浆或细胞核内。激素 进入细胞后,有些可与其胞核内的受体相结合 形成激素-受体复合物,有些则先与其在胞浆内 的受体结合,然后以激素-受体复合物的形式进 入核内。
3. 自分泌(autocrine)系统以神经介质为主,其 作用局限于突触内,作用距离在100nm以内。
化学信号还可以根据其溶解性分为脂溶性 化学信号和水溶性化学信号两大类。
所有的化学信号都必须通过与受体结合方 可发挥作用,水溶性化学信号不能进入细胞, 其受体位于细胞外表面。脂溶性化学信号可以 通过膜脂双层结构进入胞内,其受体位于胞浆 或胞核内。
膜表面分子接触通讯也属于细胞间的直接 通讯,最为典型的例子是T淋巴细胞与B淋巴细 胞的相互作用。
信使的信号通路教学课件
02
信使的信号通路的分子机制
信号转导的起始
1 2
受体激活
配体与细胞表面受体结合,激活受体分子,引 发一系列反应,启动信号转导过程。
受体类型
包括离子通道型受体、G蛋白偶联受体、酶联型 受体和生长因子受体等。
配体种类
3
包括神经递质、激素、离子和外界刺激等。
信号转导的传递
信号转导途径
包括G蛋白偶联途径、酶联型 途径和生长因子途径等。
如caspase、PARP等在神经元凋亡中发挥重要作用。
与自身免疫性疾病的关系
自身免疫性疾病与信号通路
自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等,其发病与免疫细胞内信号通路的 异常有关。
Th17细胞分化与信号通路
Th17细胞是一种重要的效应T细胞,其分化与信号通路如IL-6、IL-23等有关。
第二信使
在信号转导过程中,激活的受体 分子通过产生第二信使分子,如 cAMP、cGMP、DAG、IP3等, 传递信号。
蛋白激酶与磷酸化
第二信使激活蛋白激酶,使靶蛋白 磷酸化,从而改变靶蛋白的活性。
信号转导的终止
酶促降解
通过酶促反应,分解第二信使分子,终止信号转 导过程。
脱磷酸化
通过蛋白磷酸酶的作用,使靶蛋白去磷酸化,恢 复其原始活性。
针对关键节点蛋白或复合物进行干预,开发新 型抑制剂,为肿瘤治疗提供新思路。
3
跨学科合作与数据共享
加强跨学科合作与数据共享,挖掘更深层次的 生物学信息,推动肿瘤治疗研究的发展。
研研究的投入,深入探究其网络调 控机制。
发展新技术方法
运用新兴的生物技术方法,如单细胞测序、质谱分析等,解析 肿瘤细胞信号通路的精细调控机制。
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Type 3 Transmembrane Signaling-JAK
10
Type 4 Transmembrane Signaling-ion channel
11
Type 5 Transmembrane Signaling--GPCR
12
G蛋白介导的CST通路
13
G蛋白介导的CST通路
G蛋白活性调节
靶蛋白 磷酸化
Gs AC cAMP PKA
2
(一)
Gi
M2
靶基因 转录
20
磷脂酶C(PLC)途径
IP3 Ca2+
靶蛋白 磷酸化
1 Ang2
Gq PLC
DAG
PKC
靶基因 转录
21
酪氨酸蛋白激酶介导的CST通路
✓受体TPK途径 ✓非受体TPK途径
又称JAK途径
22
受体酪氨酸激酶的激活及细胞内信号转导复合物的形成
传递到胞内影响细胞的行为。
17
G
GDP
G GTP
Gs GTP 激活AC活性
Gi
Gq
GTP
GTP
抑制AC活性 活化PLCß
G12
GTP 激活Rho
18
G蛋白介导的CST通路 •腺苷酸环化酶(AC)途径 •磷脂酶C(PLC)途径 •磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3K)途径 •离子通道途径等
19
腺苷酸环化酶(AC)途径
2
➢Cell signal transduction ( CST)
stimulus
membrane receptor or nuclear receptor
ligand receptor
Signal transduction
transion
target
MR-mediated transmembrane signaling transduction
Significance: (1)组蛋白的乙酰化刺激DNA转录 (2)组蛋白的乙酰化对转录因子与DNA结合活性调节 (3)乙酰化调节蛋白质和蛋白质的相互作用 (4)乙酰化调节蛋白质的稳定性
28
3. Ubiquitination of protein
E1
E2
Ub
Ub
E1
ATP
E3 Ub
E2
protein
G蛋白是指能结合GTP或GDP,并 具有内在GTP酶活性的蛋白。
G蛋白分类
GDP
•异三聚体G蛋 白G蛋白家族等
•小分子G蛋
G GDP
白包括Ras家族等 G 14
A G-Protein-Coupled Receptor Or G Protein-linked Receptor 7 transmembrane domains
23
受体TPK途径
PI3K
PKB
靶蛋白
生长
磷酸化
因子
P
T
GTP
P -Grb2-Sos Ras Raf ERK
K
P
PLC DG IP3
PKC 靶基因 Ca2+ 转 录
24
激素 等
生长 因子 细胞 因子
甾体 激素
G
cAMP PKA
蛋 白
AC PLC
IP3 -Ca2+
CaM.PK
DG
PKC
生理 效应
TPK Ras
Function: activation and inactivation of signaling molecules
27
2. Acetylation and deacetylation of protein
组蛋白乙酰化酶 (histone acetylase,HAT) 组蛋白脱乙酰化酶 (histone deacetylase,HDAC)
15
The disassembly of G-Protein upon stimulation
Spontaneous deactivation is very fast, in minutes. However, with the help of RGS (regulator of G protein signaling, a GAP for
receptor
Signal molecules
target
ligand
•G protein coupled receptor •Tyrosine protein kinase receptor
•Ser/thr protein kinase receptor
•Ion channel type receptor
NR-mediated signaling transduction
3
➢ Principle of CST
信号接受
信号转导
①
②
生物效应
③
受体 配体
信号转导蛋白
靶蛋白
4
transmembrane signal transduction
胞外信号分子与膜受体结
合,将信号传递至胞浆或核内,
调节靶细胞功能的过程。
MAPK
TF P
(非受体TPK) JAK
胞浆受体
不同通路间存在
交互通话(cross-talk)
25
Interaction between signaling molecules in cytoplasm
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Cytoplasmic signaling molecules
1. Phosphorylation and dephosphorylation--Kinase and phosphatase
Ub Ub Ub Ub
Signaling Transduction in Disease
1
“Sickness comes from lost integrity Sickness comes from lack of inner peace
The unity of spirit, soul, body and mind Will make You happy and shine” (Taoist poem)
unit), signals can be shut off even faster
16
G蛋白活性的调节
包括多种激素(NE、AE、 ADH、TSH、AngII等)、
分神子经开递质关以及光、味等
GPCR:指配体-受体复合物与靶蛋白的 作用要通过与G蛋白的偶联在细胞内 产生第二信使,从而将胞外信号跨膜
•Cytokines receptor
5
Types of Receptor
6
Basic Mechanism of Transmembrane Signaling
7
Type 1 Transmembrane Signaling-GC
8
Type 2 Transmembrane Signaling-EGF