信号转导(中)

15 什么决定了信号传导 的特异性
MEKK、MEK和MAPK装配 在一起。 STE5 提供了支架，这 对于 MEKK、MEK和MAPK 组装成为有活性的复合 物是必需的。激活这个 复合物的STE20定位在 质膜上并与Cdc42p结合， 且能被G蛋白的βγ二 聚体激活。
15 什么决定了信号传导 的特异性
13 Ras的激活受到GTP的调控
Ras由Ras-GAP 和SOS 控制。 细胞质Ras -GTP 和 Ras-GDP 的相对数量由两种蛋白质控 制。Ras -GAP通过水解 GTP 使Ras失活，而SOS用 GTP置 换GDP，将 Ras 激活，它负 责失活Ras的重新利用。
13 Ras的激活受到GTP的调控
10 信号通路通常涉及蛋白质-蛋白质相互作用
受体上可以有多个SH2结合位点，它们可以被 不同信号蛋白的SH2结构域所识别，从而激活 不同的信号蛋白。
有些信号蛋白含有SH3结构域，可以识别信号 通路的下游蛋白质。
10 信号通路通常涉及蛋白质-蛋白质相互作用
一些参与信号 传导的蛋白质 都有 SH2和 SH3 结构域， 均属于RTK激 活的靶蛋白。
15 什么决定了信号传导的特异性
MAPK含有不同的活性位点，而活性位点则参与 识别不同的底物。 MAPK途径的特异性可由一些支架蛋白来完成， 它结合能顺序作用的几种激酶。
15 什么决定了信号传导 的特异性 在哺乳动物中，三 种 MAPK通路的成分 具有相似性。各通 路之间的“对话” 用灰色箭头表示。
5 G蛋白可能激活或抑制靶蛋白
配体结合到膜的利血平受体（蛇根碱受体，含 7个跨膜区域），可导致G蛋白的激活。 G蛋白一般是与GDP结合的三聚体，这种存在形 式呈非激活状态。 G蛋白被激活的机制是：配体与受体的结合可 导致与三聚体结合的GDP被GTP替代。
5 G蛋白可能激活或抑制靶蛋白 G蛋白能将来自不同受体的信号传导到不同的 靶位，其一般途径的成分如下：
信号传导
1 引言
质膜只允许脂溶性小分子通过。
细胞对不能通透质膜的外界刺激分子（水溶 性物质）的应答一般分为两个基本类型： 物质(分子或大分子)通过位于脂质双分子层 中的蛋白质通道进行运输。 外界信号通过改变膜蛋白（受体）的性质， 激活它的细胞质结构域而传导。
1 引言
信息与物质横跨细 胞膜。 通过配体的移动， 或通过信号传导， 信息可以从细胞外 界传递到细胞内部。
2 载体和通道形成跨膜的水溶性通路
跨膜转运溶质的载体蛋白有单运体（一种溶 质）、协同转运体（两种溶质）以及双向转运 体（两种溶质往相反的方向）三种形式。 离子通道在膜上是水溶性的孔，它受电压或配 体的控制而开合。
2 载体和通道形成跨膜 的水溶性通路
通过构象改变，将溶 质结合位点从外部转 向内部，在此过程中， 载体（转运体）将细 胞外溶质带到细胞质； 而离子通道是由门的 开启来控制的。
1 引言
细胞主要存在三条 膜蛋白控制的运输 路线（经物理传递） 离子通道、受体介 导的配体转运和受 体内在化能将物质 转运到细胞内。
1 引言
信号传导涉及细胞外配体和跨膜蛋白之间的相 互作用，跨膜蛋白在膜的两侧都有结构域。 受体在细胞外的结构域与配体结合后激活了细 胞质结构域的活性，此过程称为信号传导。 细胞质的信号强度远远超过原来的细胞外信号 （配体），信号传导放大了原来的信号。
受体是由细胞外信号激活的膜固有蛋白质。
当与激活的受体相互作用后， G蛋白转化为活性形式。
效应器是能被G蛋白激活（少数情况下是抑制）的靶 蛋白，有时它也是另一种膜结合的蛋白质。 第二信使是在特定效应器被激活后释放的小分子。
5 G蛋白可能激活或抑制靶蛋白
各种 G 蛋白之间的显著差别来自于效应器， 而它们能被多种跨膜受体激活。
12 Ras/MAPK通路是高度保守的
研究得最清楚的RTK引发的途径，是通过单体 G蛋白的活化来激活细胞质激酶的级联反应。 Ras/MAPK途径始于单体G蛋白Ras的激活，并 由一连串激酶级联反应将信号传递下去。
12 Ras/MAPK通路是 高度保守的
受体的自我磷酸化 激发其细胞质结构 域的激酶活性。靶 蛋白可能通过 SH2 结构域被识别，继 而信号可能沿一系 列激酶级联反应被 传导下去。
7 蛋白质激酶在信号传导中扮演了重要的角色
蛋白质激酶是一类能磷酸化靶蛋白上的丝氨酸/苏氨 酸或酪氨酸的蛋白质。 受体蛋白质激酶（质膜上）通常是蛋白质酪氨酸激酶， 含细胞外配体结合结构域和细胞质中的催化结构域。 细胞质内的蛋白质激酶通常是蛋白质丝氨酸/苏氨酸 激酶。
双特异性激酶能磷酸化靶蛋白上的酪氨酸及丝氨酸/ 苏氨酸，存在于MAPK信号传导通路中。
13 Ras的激活受到GTP的调控
Ras是一种单体G蛋白,它的激活和失活与结合 GTP还是GDP有关。 GTP被水解导致Ras的构象改变。
13 Ras的激活受到GTP的调控
SOS是鸟苷酸交换因子，可以使GTP代替GDP与 Ras结合而激活Ras。SOS被接应器Grb2激活， 而Grb2则由受体激活。 Ras-GAP是一种GTP酶激活蛋白，它可使Ras失 活。
SH2结合位点由C端一 侧的磷酸酪氨酸和5 个以内的氨基酸残基 组成。 SH2结构域形成球形 结构，上面有个“口 袋”，用来结合靶蛋 白SH2结合位点上的 磷酸酪氨酸残基。
11 磷酸酪氨酸是SH2结合 位点能被结合的重要特征
SH2结构域结合磷酸 酪氨酸。 RTK酪氨酸的磷酸化 使受体产生一个SH2 结合位点，该位点可 与具有 SH2 结构域 的蛋白质结合。
紫外线激活MAPK途 径。 JNK 是一个可被紫 外线或 Ras蛋白激 活的MAPK。
16 cAMP与CREB的激活 在细胞质膜上，当G蛋白刺激腺苷酸环化酶时， 产生cAMP。
14 MAPK通路是一个级 联反应
信号从细胞膜进入细胞 核。 通过将途径中的成分或 转录因子易位，信号传 导的级联反应可进入到 细胞核。这些因子本身 被磷酸化后直接进入细 胞核，或因其抑制因子 发生磷酸化，将其释放 而进入细胞核。
14 MAPK通路是一个级联反应
MEK是信号传导的汇合点。 RTK和利血平受体激活的 途径汇合于MEK。
门的开启类似于球和链的机制。
3 离子通道是选择性的
钾离子通道（电压门控）由球和链控制。 在钾离子通道亚基中，一些特殊的跨膜区 形成一个孔，门的开启类似于球和链的机 制。
3 离子通道是选择性的
钾离子通道 的孔由三个 区域组成： 选择性滤器、 中心腔、内 部孔
3 离子通道是选择性的 钾离子通道的孔结 构中带电情况的一 种模型：蓝色代表 正电荷，白色为中 性，红色代表负电 荷，疏水物质用黄 色表示。
6 G蛋白通过三聚体的解离而发挥作用
当GDP被GTP代替以后，三聚体G蛋白解离成一 个α亚基和一个βγ二聚体。 一般是α亚基激活了信号通路的下游成分-效 应器。 少数效应器是被βγ二聚体激活的。
6 G蛋白通过三聚体的 解离而发挥作用
Gs（兴奋型信号耦联蛋白） 被激活后，其α亚基可激 活腺苷酸环化酶。
8 生长因子受体是蛋白质激酶
生长因子是小分子多肽，其作用包括小分子物质吸 收的改变、细胞周期的启动或激发及细胞分裂等。 如表皮生长因子(EGF) 、血小板起源生长因子 (PDGF)及胰岛素 。
8 生长因子受体是蛋白质激酶
生长因子受体是Ⅰ型膜 整合蛋白，仅跨膜一次， N端在质膜的细胞外侧， 而C端在质膜的细胞内 侧。细胞外区域结合配 体后，会激活细胞质内 区域的蛋白质激酶活性。 受体激活会产生第二信 使或激活激酶级联反应。
8 生长因子受体是蛋白质激酶
蛋白质酪氨酸激酶受体（RTK)的效应器包括各 种激酶和磷酸酶，它们作用于脂类分子，进而 产生第二信使。
9 受体通过二聚化而激活
配体结合受体单体后，导致细胞外区域的相互 作用而形成二聚体。 二聚体可能是由受体跨膜结构域在脂质双分子 层的横向移动形成的。
9 受体通过二聚化而激活
2 载体和通道形成跨膜的水溶性通路
两性螺旋形成通道。通道的形成可能是这样的：蛋 白质形成两性螺旋，其疏水面朝向脂双层，带电荷 的一面与疏水面平行，与脂双层隔开。图中所举的 例子带的是正电荷，有利于阴离子通过。
3 离子通道是选择性的
通道具有多个跨膜结构域，一般是由几个蛋白 质亚基组成的轴对称的水溶性孔道。 孔道的属性决定了通道的选择性。
13 Ras的激活受到GTP的调控
许多途径包含单体G 蛋白。 细胞的生长或转化中 的一些变化是由单体 G蛋白介导的。
14 MAPK通路是一个级联反应
细胞传导途径的一个重要特点是既分叉又汇合。 这种分叉也许在起始阶段就已开始。 不同起始信号能激活MAPK(蛋白质丝氨酸/苏氨 酸激酶）。至少有三个MAPK家族（ERK、 JNK/SAPK、 P38)。 Ras激活蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶Raf，Raf激 活MEK，MEK又激活ERK。
Ras蛋白的不同结构域分别行使以下 功能：鸟嘌呤核苷结合功能、效应器 功能、wk.baidu.com附着功能。
13 Ras的激活受到GTP的调控
Ras 蛋白有GTP和效应器 结合位点。 Ras 蛋白的晶体结构具有 6 个β链、 4 个α螺旋 和 9 个连接环。 GTP 结 合到由 L9、 L7、L2和 L1组成的一个口袋中。
10 信号通路通常涉及蛋白 质-蛋白质相互作用
PDGF受体的细胞质结构域 自我磷酸化以后，产生供 某些蛋白质结合的 SH2位 点。受体的SH2位点可以结 合一种以上的蛋白质结构 域，同时一些含有SH2结构 域的蛋白质又可以结合一 种以上的受体SH2位点。
11 磷酸酪氨酸是SH2结合位点能被结合的重要特征
1 引言
受体激活的两种常见 类型。 信号可以通过激活跨 膜受体的细胞质结构 域的激酶活性而传导， 或通过使 G 蛋白解聚 成能作用于膜靶蛋白 的亚基而传导。
2 载体和通道形成跨膜的水溶性通路
跨膜电位（内负外正）有利于阳离子的进入， 而不利于阴离子的进入。
如果总体的电化学梯度有利于一种离子，那么 它将以被动运输的方式进入细胞，反之，它将 被逆势主动转运。
3 离子通道是选择性的
4 神经递质控制离子通道的活性
神经递质门控受体是一种离子通道，它的开启 关闭受到神经递质(乙酰胆碱、甘氨酸或 GABA）的调控。
烟酰乙酰胆碱受体是一个由5个亚基组成的离 子通道，它允许一些阳离子主要是钠离子进入 细胞质。
4 神经递质控制离子通道 的活性
烟酰乙酰胆碱受体为离子 通道。 烟酰乙酰胆碱受体的5个 亚基组成一个环，环状结 构朝外伸到细胞外空间， 跨膜区窄缩为离子通道。
12 Ras/MAPK通路是高 度保守的
Ras激活MAPK级联反应。 一个普遍的信号传导途 径是：RTK将信号通过 接应器传给Ras, Ras经 一系列的 Ser/Thr 磷 酸化事件，最后 ，被 激活的MAPK进入细胞核 对转录因子进行磷酸化。
12 Ras/MAPK通路是高度保守的
Ras 途径从细胞膜开始。 在质膜的细胞质膜面发生 了一系列激活事件，引发 了Ras耦联反应。
配体与RTK 细胞外结构 域的结合引 起二聚体的 形成。
9 受体通过二聚化而激活
可由多种方式发生二聚 化。 配体与受体细胞外结构 域的结合，会引起受体 单体以多种方式进行聚 集，众多聚集行为的共 同特征是使这些单体的 细胞质结构域之间产生 新的接触。
10 信号通路通常涉及蛋白质-蛋白质相互作用
蛋白质可通过物理的相互作用特异性地识别下 游蛋白质。一个蛋白质的结构域能识别第二个 蛋白质的相对较短的基序。基序的普遍特征是 含有磷酸酪氨酸残基和脯氨酸残基。 Src同源域包括SH2和SH3结构域，是重要的基序。 SH2结合位点有一个磷酸酪氨酸残基，它能被 SH2结构域识别。
14 MAPK通路是一个级联反应
G蛋白的另一条途径激活MEKK，它激活MEK。
在所有的真核生物中，我们都发现相似的Ras/ MAPK通路。 MAPK通路激活的最终结果是通过对核蛋白的磷 酸化作用而激活转录。
14 MAPK通路是一个级 联反应
Ras激活MAP级联反应。 一个普遍的信号传导 途径是：RTK将信号 通过接应器传给Ras, Ras经一系列的 Ser/Thr 磷酸化事件， 最后 ，被激活的 MAPK进入细胞核对转 录因子进行磷酸化。