细胞生物学细胞信号转导演示文稿

细胞生物学—细胞信号转导
G
Effector
Signal
细胞生物学—细胞信号转导
Binding of ligands
Extracellular
-NH2
e2
e3
e1 -S-S-
TM1
TM2
TM3
TM4
TM5
TM6
TM7
i1
Cytoplasmic
i2
Location of G
i3
COOH-
细胞生物学—细胞信号转导
细胞生物学细胞信号转导 演示文稿
（优选）细胞生物学细胞 信号转导
细胞生物学—细胞信号转导
二、膜受体的特性 识别外来信号并通过构象变化引发胞内继发效应是受体的两个基本
作用。它一般具有以下特性： １、特异性 受体与化学信号的专一性结合是依靠分子之间的立体构象 互补的非共价键结合。这种特异性结合不是绝对的。 ２、可饱和性 一个细胞或一定量组织内受体数目是有限的，各类细胞 中不同受体的浓度是相对恒定的。因此，受体与配体的结合有一个饱和 度。
磷脂酰肌醇
PI
G蛋白 介导
H+R
激活
磷脂酰肌醇-4,5-双磷酸
PI2P CH2O OCR1
磷脂酶C PLC
CHO OCR2
水解 CH2O
P
OH OH O
PO OP
Biblioteka Baidu
OH
CH2O OCR1 CHO OCR2 CH2OH
二脂酰甘油
DG
三磷酸肌醇
IP3
OH OH PO
PO O
P
OH
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hormone signal
GPCR
outside
plasma membrane
AC cytosol GDP GTP
GTP GDP
ATP cAMP + PPi
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Effects of PKA Ser/Thr残基磷酸化
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细胞生物学—细胞信号转导 G-protein subtypes
Gi/o
Gs
Gq
G12/13
✓ inhibi✓tioinncorfeacsAe✓MdaPscyptnirvtoahdteu✓isocinstmiooefndPicaLAtCeMsPlseiagdnainllgintgobetween GPCR ✓ inhibi✓tiaocntoivfatCiao2✓n+aoccfhtaCivnaan2te+ailoasnnddoRfKh+PocKAhCa((nGDnTeAPlGsas)e) ✓activation of GI✓RKintKr+acchea✓llnunflaeurlnscCtai2o+nruenledaesrein(IvPe3s)tigation
protein）简称G蛋白，位于质膜胞质侧，由α、β、γ三个亚基组成， α 和γ亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上，G蛋白在信号转导 过程中起着分子开关的作用，当α亚基与GDP结合时处于关闭状态， 与GTP结合时处于开启状态，α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合 的ATP水解，恢复无活性的三聚体状态，其GTP酶的活性能被RGS （regulator of G protein signaling）增强。RGS也属于GAP （GTPase activating protein）。
５、特定的组织定位 受体的分布，无论在种类，还是数量上，均呈 现特定的模式，即受体之存在于靶细胞。
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三、膜受体类型 根据膜受体蛋白的类型及相应的信号转导机制之不同，可将膜受体
归纳为以下三种类型： 离子通道偶联受体 G蛋白偶联受体 酶偶联受体 核受体
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离子通道型受体 离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体，即配体门通道
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腺苷酸环化酶
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蛋白激酶A
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环腺苷酸磷酸二酯酶
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➢ cAMP信号通路的传递过程——Gs调节模型 配体（信号分子）→受体→G蛋白→环化酶→cAMP（第二信使）→
蛋白激酶A（protein kinase A,PKA）→基因调控蛋白→基因转录。
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磷脂酰肌醇信号通路
胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合，激活 质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使质膜上4，5-二磷酸磷脂 酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二 酰基甘油（DG）两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号。
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（ligand-gated channel）。主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞， 其信号分子为神经递质。
离子通道型受体分为阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺 的受体，和阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受体。
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G蛋白耦联型受体 三聚体GTP结合调节蛋白（trimeric GTP-binding regulatory
３、高亲和性 受体与配体具有很强的亲和力，表现为：当溶液中只有 相当低浓度的配体时，就足以使二者结合达到饱和。
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４、可逆性 由于受体与配体之间属于非共价键结合，所以，分子间 的识别反应往往是可逆的。当结合引发出生物效应后，受体－配体复 合物便解离，受体又恢复到原来状态，能再与配体结合。
Three subunits
✓ 4 superfamilies ✓ binds GTP
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cAMP信号通路 ➢ cAMP信号通路的组成： ✓膜刺激型受体（stimulatary receptor，Rs）； ✓抑制型受体（inhibitory receptor，Ri）； ✓刺激型调节蛋白（sitimulatary regulatory protein，Gs）； ✓抑制型调节蛋白（inhibitory regulatory protein，Gi）； ✓腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC）； ✓蛋白激酶A（protein Kinase A，PKA）； ✓环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMP phosphodieste-rase）。
（1）对代谢的调节作用 肾上腺素调节糖原分解
（2）对基因表达的调节作用 cAMP应答元件（CRE）基因调控区 cAMP应答元件结合蛋白（CREB）反式作用因子 PKA的催化亚基进入细胞后使CERB特定的 Ser/Thr磷酸化，形成同源二聚体，结合DNA， 激活转录
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➢ cAMP信号通路 的传递过程——Gi 调节模型