蛋白激酶

protein，GAP）以及crk、abl和vav原癌基
因产物等。
SH2能特异地识别磷酸化的酪氨酸残 基以及磷酸化残基的羧基端氨基酸序列并 与其相互结合。
SH2的主要功能是介导胞质内多种信 号蛋白的相互连接，形成蛋白异聚体复合 物，从而调节信号传递。
Cterminal PLC SH2 domain
c）SH3结构域
可见于多种胞质信号蛋白及肌动蛋白 结合蛋白中。
SH3识别的部位是一些富含脯氨酸的 区域PXXP。
功能：参与PTK介导的蛋白质间的相 互作用，可能在亚细胞定位和细胞骨架蛋 白相互作用中起作用。
SH3 Domain
d）PH结构域
最初于一种血小板内PKC底物 pleckstrin中发现的结构域，称为 pleckstrin 同源 (pleckstrin homology， PH) 结构域。
PINCH, ILK domain structures & interacting partners
Nck-2
SH3 SH3 SH3
SH2
PINCH
LIM5 LIM4 LIM3 LIM2
LIM1
ILK
pp
ANK ANK ANK ANK PH
RTK
CH-ILKBP/actopaxin parvins/affixin
黏附斑激酶（focal adhesion kinase， FAK）在黏附分子整合素介导的细胞与细 胞外基质的黏附和信号转导中具有起始作 用。
整 合 素 结 构 模 型
Linear structure of FAK
（2）受体酪氨酸蛋白激酶
PDGF一类的跨膜受体，可磷酸化靶蛋 白的酪氨酸，因此称为受体酪氨酸蛋白激 酶（receptor tyrosine kinase，RTK）。
N-ter
Actin Cytoskeleton Filamin
CH1 CH2
Kinase domain
N-ter LIMS
Migfilin
FEtegrins
ECM
Generously provided to the CMC by Cary Wu (Apr-03
GAP、PLC等含有PH结构域，后者可 同G蛋白及磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3等 结合。
PLC-1的PH domain与IP3结合
血影蛋白的PH domain与膜磷脂结合
e）PTB结构域 PTB结构也可识别一些含磷酸化酪氨
酸的模体。
Shc PTB Domain
非受体酪氨酸蛋白激酶重要结构域的特点：
C组－非典型PKC (atypical PKC，aPKC)： 和 / 。 活化不需要Ca2＋和DAG。
各亚型均由一条肽链组成，分为四个保 守区C1~C4和五个可变区V1~V5。 • 调节区：
C1是膜结合区，与佛波酯、DAG和PS结合 有关。
C2是Ca2＋结合位点。
• 催化区：
C3是ATP结合位点。
1）非受体酪氨酸蛋白激酶的重要结构域
有SH1（c-Src homology domain 1）、SH2、SH3、PH、PTB等。它们在激 酶的催化反应、酶定位、活性调节以及与 其他分子相互作用中起重要作用。
SH结构域是Src同源结构域的简称。
a）SH1结构域 非受体型的PTK的催化区因与Src家
一、 蛋白激酶
蛋白磷酸化是多种信号转导途径中 的重要环节，细胞内大部分重要的生命过 程都涉及蛋白磷酸化。
可逆的蛋白质磷酸化：
ATP
ADP
蛋白质
蛋白激酶 蛋白质 P
蛋白磷酸酶
Pi
H2O
蛋白激酶（protein kinase，PK）：
是一类磷酸转移酶，其作用是将 ATP 的 - 磷酸基转移到底物特定的氨基 酸残基上，使蛋白质磷酸化， 发挥其生理 生化功能。
作为PTK底物的信号蛋白又分为具有酶 活性和不具有酶活性的接头蛋白两类。
即Ca2＋和磷脂依赖的蛋白激酶，受 Ca2＋ 、DAG和PS激活。
PKC有11种亚型：
A组－典型PKC (classical PKC，cPKC)： 、Ⅰ、Ⅱ和
活化需要Ca2＋ 、DAG和PS。
B组－新型PKC (new PKC，nPKC)：、、 (L) 、、 和 。 活化不需要Ca2＋。
是一类催化ATP上 -磷酸基团转移到 蛋白酪氨酸残基酚羟基上的激酶，使多种底 物蛋白磷酸化，在细胞增殖、分化中起重要 作用。
NH
HC CH2
OH
OC
NH HC CH2 OC
O OP O
O
分类： （1）非受体酪氨酸蛋白激酶（NRTK） （2）受体酪氨酸蛋白激酶（RTK） （3）核内酪氨酸蛋白激酶
（1）非受体酪氨酸蛋白激酶（NRTK）
JH1和JH2都与Src具有同源性。
JH2
JH1
JAK最主要的底物是信号转导子和转 录激活子（signal tranducers and activators of transcription，STAT）。
STAT是一种DNA结合蛋白家族，有7 个成员。它与酪氨酸磷酸化信号偶联，发 挥转录调控作用。
这种结合可阻止底物与Src的结合，起 自身抑制作用。其磷酸化位点是激酶的负调 节点。
b）JAK激酶家族
JAK (Janus kinase) 家族成员有 JAK1、JAK2、JAK3和TYK2。
特征性结构是有两个激酶结构域：激 酶区（JH1）和激酶相关区（JH2或假SH1 区）。此外，还有5个同源结构域（ JH3 ~JH7 ）。
族催化结构域的一级结构高度同源，因此 称为Src同源结构域1（ SH1 ）。
大部分SH1区有一个自主磷酸化位点。 SH1有PTK活性。
b）SH2结构域
主要存在于多种胞质信号蛋白中。如 PIP2特异性PLC、PI3K的调节亚基（p85）、 Ras-GTP酶激活蛋白（GTPase activating
（二）蛋白激酶的种类
真核细胞的蛋白激酶可分为五类： ① 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 ② 酪氨酸蛋白激酶 ③ 组/赖/精氨酸蛋白激酶 ④ 半胱氨酸蛋白激酶 ⑤ 天冬氨酸/谷氨酸蛋白激酶
1. 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶
丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/ threonine protein kinase，S/T-PK）催化 丝氨酸/苏氨酸的羟基磷酸化。
（9）DNA依赖性蛋白激酶
DNA依赖性蛋白激酶（DNA-dependent protein kinaes，DNA-PK）可磷酸 化许多核蛋白，包括核受体、转录因子、 DNA拓扑异构酶和RNA聚合酶Ⅱ等。
DNA-PK可发生自主磷酸化，其催化 亚基和Ku蛋白都依赖于DNA和ATP而磷酸 化。
2. 酪氨酸蛋白激酶（PTK）
• 一个信号分子可含有两种以上的结构域， 因此可同时与两种以上的其他信号分子结 合。
• 同一类结构域可存在于多种不同的信号分 子中。
• 本身均为非催化结构域。
2）非受体酪氨酸蛋白激酶的种类
分为11个家族，至少有30个成员。它 们介导多种生长因子受体、细胞因子受体、 淋巴细胞抗原受体以及黏附分子整合素的 信号转导。
糖原合成酶激酶3（glycogen synthetase kinase 3，GSK3）
CDK样激酶（CDK-like kinase， CLK）家族
MAPK途径：
EGF途径
（5）蛋白激酶G
即cGMP依赖性蛋白激酶（ cGMP – dependent protein kinase，PKG），以 cGMP 为变构剂，在脑和平滑肌中含量较 丰富。
JAK家族介导细胞因子受体的跨膜信 号转导。
JAK STAT pathway
c）Syk/ZAP-70家族
包括Syk和T细胞受体链连接蛋白-70 （zeta chain-associated protein-70， ZAP-70 ）。
二者可介导淋巴细胞抗原受体和某些 细胞因子受体的信号转导，在淋巴细胞的 分化、发育和活化中具有重要作用。
第五章
蛋白激酶、蛋白磷酸酶 与信号转导
【目的要求】
1．掌握蛋白激酶的概念及其催化的蛋白质磷酸 化反应；丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的主要种类及 其激活剂；PKC的分类及其特点；酪氨酸蛋白 激酶的概念、分类及其重要的结构域；受体酪 氨酸蛋白激酶的概念；蛋白磷酸酶的概念及分 类。
【目的要求】
2．熟悉受体酪氨酸蛋白激酶的分类；双重特异 性蛋白激酶；蛋白激酶在信号转导中的作用； 丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶的生物学作用；酪氨 酸蛋白磷酸酶的分类及其在信号转导中的作用； 双重特异性蛋白磷酸酶。
（6）G蛋白偶联受体激酶
有肾上腺素受体蛋白激酶（ adrenergic receptor kinase， -ARK）、 -ARK相关激酶和视紫红质激酶等。
（7）核糖体S6激酶（S6K）
包括S6KⅠ和S6KⅡ，能催化核糖体 S6蛋白磷酸化。
（8）整合素连接激酶
整合素连接激酶（intergrin-linked kinase，ILK）可直接磷酸化PKB/Akt， 其活性依赖PI3K。
（4）CMGC组蛋白激酶
• 脯氨酸依赖性激酶（proline depedent kinase，PDK）
• 酪蛋白激酶Ⅱ（casein kinase Ⅱ ，CK Ⅱ ）家族
PDK：
细胞周期素依赖性蛋白激酶（cyclin depedent kinase，CDK）家族
丝裂原活化蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）家族
a）Src激酶家族
Src是原癌基因c-Src的产物，参与抗 原受体、细胞因子受体和整合素介导的跨 膜信号转导。
Src激酶家族是一组膜结合蛋白，与 受体结合存在，当配体与受体结合后被激 活。
Src羧基端有一酪氨酸磷酸化位点 Tyr527，其磷酸化可与Src 自身的SH2结构 域结合。