蛋白质与蛋白质作用

AF区
DNA结合区
HBD
-COOH
AF:具细胞和启
动子特异性
胞内受体结构示意图
注：AF —— 转录激活功能区（activation function） HBD —— 激素结合区（hormone binding doman
二、受体作用的特点
（一）高度专一性
受体与配体的结合通过反应基团的定位和分子构象的相互 作用来实现。 （二）高度亲和力 在信息物质浓度低达 <10-8mol/L，呈现明显生物学效应。
第五节 蛋白质与蛋白质之间的相互作用
一、分子识别
生物大分子间的专一性 结合 抗体-抗原 受体-配体（激素） 肌动蛋白-肌球蛋白 酶-蛋白质抑制剂 蛋白质自我装配 多酶复合体的形成
分子识别的条件 蛋白质间的结合部 位，微区构象互补; 氨基酸侧链彼此之间 有足够的的结合力。
二、分子杂交
不同蛋白质亚基之间的交叉聚合，产 生有活性的杂交分子 例： 1.同功酶的不同纯聚体之间可发生杂交 (如:乳酸脱氢酶) 2.同源蛋白质的亚基可以交换(如:固氮酶)
胰岛素受体（糖蛋白）
胰岛素受体组成：四聚体（α2β2） 有三个结构域 富含半胱氨酸结构域 胰岛素结合结构域 酪氨酸蛋白激酶结构域

胰岛素受体示意图
胰岛素
αβ各链链之间靠 二硫键相连
跨膜α-螺旋是疏水氨基 酸残基
胞外 膜
β
α
α
β
胞质溶胶
C端 C端
酪氨酸蛋白激酶
第四节 蛋白质与核酸的作用
染色体中蛋白质的作用

GTP 激活或抑制
+


激活或抑制
效应分子
效应分子
3、单个跨膜-螺旋受体
跨膜区仅为单向一次性-螺旋结构的糖蛋白，其介导的
信号转导有酶广泛参与。 （1）催化型受体 ——是一类具有内在酶活性受体（receptor with intrinsic enzymatic activity）。 大多受体与配体结合后触发的是激酶活性，尤其酪氨酸蛋 白激酶和 Ser/Thr激酶，如 insulin R和大多生长因子受体。另 一些受体激活后则呈现鸟苷酸环化酶（guanylate cyclase, GC）
与GDP（GTP）结合
具有GTP 酶活性 与下游效应分子相互作用 -亚基（35KD） 紧密结合成二聚体
-亚基（ 7KD）
种类：
-亚基 23种，-亚基 5种，-亚基 10种
信息传导过程中的常见几种G蛋白
类 型 Gs Gi Gp Go -亚基 功 能
s I p o
激活腺苷酸环化酶 抑制腺苷酸环化酶 激活磷脂酰肌醇磷脂酶C 脑中主要的G蛋白，调节离子通道

两种不同乳酸脱氢酶的杂交

乳酸脱氢酶LDH1和LDH5是纯聚体
杂交
LDH1
LDH5
同源固氮酶之间发生杂交
棕色固氮菌的固氮酶中钼铁蛋白可与红螺菌 的固氮酶中铁蛋白分子之间发生交换
杂交
三、受 体与配 体
受体（receptor） 细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子，
并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质。
或蛋白磷酸酶（protein phosphatases）活性。
这类激酶受体与配体结合时都会发生同源二聚体化， 才能表现酶活性。
结构特点： 胞外区（配体结合区）—— 500-850个残基，有多种形式 结构域， 如免疫球蛋白样序列、富含Cys区段 等， 不同受体间结构差异很大。 跨膜区 —— 22-26个残基构成高度疏水的-螺旋。 胞内区 TPK功能区（近膜侧 —— ATP 结合位点， 远膜侧 —— 底物结合位点，并具催化功能）
一、受体的分类、一般结构及功能
膜受体 —— 位于细胞质膜
胞内受体 —— 位于细胞浆和细胞核中
（一）膜受体
1、环状受体
配体依赖性离子通道（配体门控离子通道），
主要受神经递质的信息物质直接调节。
在神经冲动的快速传递中起作用。
2、七个跨膜 -螺旋受体（ 蛇型受体，serpentine
receptor） —— G-蛋白偶联受体 （1）结构：
N 细胞外侧 细胞质膜 细胞内侧 1
G蛋白偶联区 -螺旋
2
3 C
G蛋白偶联受体的结构
一般传递方式：
激素 受体 蛋白激酶 （2）G 蛋白 一类位于细胞质膜胞浆面，能与GTP或GDP 结合的外周蛋白。 G蛋白 酶 第二信使 生物学效应
酶或功能蛋白
G蛋白组成：
wenku.baidu.com亚基（45KD）
与受体结合 与 亚基结合
与G蛋白偶联的受体作用机理：
G-蛋白 的两种 构象 配体 + 受体 （-GDP） 非活化型
配体-受体复合物
（-GTP） + 活化型
GDP
配体-受体
（复合物）
GDP Pi

GTP
G蛋 白 循 环 示 意 图
效应分子：
腺苷酸环化酶
（adenylate cyclase, AC） 磷脂酰肌醇磷脂酶C （phosphatedyl inositol phospholipase, PI-PLC）
（二）真核生物 DNA分子结构： 多层次压缩包装
Chromosome
chromatid
大肠杆菌染色体 超螺旋附着在支 架蛋白上形成放 射环
支架蛋白
染色质示意图 DNA与组蛋白结合
组蛋白 H2A、 H2B、H3、 H4各2分 DNA 子 （146bp）
核小体
H1
核小体结构
个别受体可以是糖脂。 配体（ligand） 能与受体特异结合的生物活性分子，如细胞 间信息物质（激素、神经递质）、药物、维生素
（如：D3）和毒素（
如：银环蛇毒素）。
配体与受体的结合导致受体发生构象改变，引起靶
细胞的一系列反应，导致细胞功能变化——信号转 导（Signal transduction）
1、维持染色质的结构稳定 2、对特定基因起阻遏作用——关闭基因 一、DNA与支架蛋白（原核） 支架蛋白与DNA结合后使染色体保持紧密状态。 二、DNA与蛋白质（真核） 染色体中DNA与蛋白质结合构成核小体 核小体中的蛋白质 组蛋白（Histone）：N端富含碱性氨基酸，C端富含酸性氨 基酸，共5种。 非组蛋白（Nohistone）：不均一，有种属和器官特异性
C端若干自身磷酸化位点
酪氨酸蛋白激酶受体型的结构特点
免 疫 球 蛋 白 样 序 列
重 复 区
富 含 Cys 区 段
含
TPK
TPK
Eph受体 IGF-1受体
激 酶 插 入 序 列 PDGF受体 FGF受体
结 构 域 的 受 体
EGF受体
注：EGF——表皮生长因子
PDGF——血小板衍生生长因子
IGF-1——胰岛素样生长因子
（三）可饱和性
（四）可逆性 （五）特定的作用模式 组织特异性 特定生理效应
受 体 饱 和 度
%
配体浓度
配体-受体结合曲线
三、受体活性的调节
机制： 1、磷酸化和脱磷酸化
如：insulinR EGFR
磷酸化 促进与配体的结合
类固醇激素受体
磷酸化
抑制与配体结合
2、膜磷脂代谢的影响 —— 通过膜流动性或直接影响受体活性 3、酶促水解作用 —— 经内化（internalization）和溶酶体降解 4、G-蛋白的调节 —— 激活的G蛋白可降低受体与配体亲和力
FGF——成纤维细胞生长因子
（2）非催化型受体 该类受体缺乏内在酶活性，但与配体
结合后可引起其同源二聚体形成，与酪氨酸
蛋白激酶偶联而表现激酶的活性。
（二）、胞内受体
由400-1000个残基组成的单体蛋白，多为反式作用因子。
与配体结合可与DNA顺式作用元件相互作用，以调节基因转
录。 （一）结构
NH2-