(完整版)细胞信号转导进展-G蛋白

GPCR Art
mAchR—A类GPCRs
• Belongs to subfamily A18 – M1 (CHRM1, ACM1) – M2 (CHRM2, ACM2) – M3 (CHRM3, ACM3) – M4 (CHRM4, ACM4) – M5 (CHRM5, ACM5)
• 代谢型离子通道
mAchRs的组织分布和功能
mAchR
Primary Localization
M1 CNS & PNS
Examples of Some Mediated Events Memory, modulates response to amphetamines
M2 Brain, heart, stomach,etc.
mGluR—同源二聚体
G蛋白介导的信号转导
➢GPCR ➢G蛋白介导的跨膜信号转导 ➢小G蛋白
参与G蛋白跨膜信号转导 的信号分子
➢GPCR ➢G蛋白（鸟苷酸结合蛋白） ➢G蛋白效应分子 ➢第二信使 ➢蛋白激酶等一系列的信号分子
G蛋白
➢鸟苷酸结合蛋白（guanylate binding protein）的简称 ➢包括异源三聚体G蛋白和单体G蛋白/小G蛋白
receptors) • Taste receptors • Orphan receptors: 孤儿受体，配体未知
C类GPCRs
C类GPCRs 的一般结构
Venus Flytrap Domain
VFT
Cys-rich Domain
CRD Heptahelical Domain
HD
Agonists Antagonists
• Subfamily A19 – 5-HT1A (HTR1A, 5H1A) – 5-HT1B (HTR1B, 5H1B) – 5-HT1D (HTR1D, 5H1D) – 5-HT1E (HTR1E, 5H1E) – 5-HT1F (HTR1F, 5H1F) – 5-HT4 (HTR4) – 5-HT5A (HTR5A, 5H5A) – 5-HT7 (HTR7, 5H7)
• 5-HT3为离子通道型受体
B类Gຫໍສະໝຸດ BaiduCRs
C类GPCRs
• Calcium-sensing receptor-related (CaS) • GABAB receptors • Metabotropic glutamate receptors (mGluR), 代谢型谷氨酸
受体 • RAIG (Retinoic acid-inducible orphan G protein-coupled
» Ras-Raf-MAPK 信号途径 » PI3K/Akt 信号途径 » JAK/Stat 信号途径 • 第九章 TGF-β/SMAD信号途径 • 第十章 细胞凋亡信号途径 • 第十一章 Wnt信号途径 • 第十二章 Hedgehog/Notch 途径
G蛋白介导的信号转导
➢GPCR ➢G蛋白介导的跨膜信号转导 ➢小G蛋白
细胞信号转导进展
2010.11.12 E-mail:jiangxn88@mail.hust.edu.cn
内容
• 绪论 • 第一章 细胞信号分子 • 第二章 蛋白质的可逆磷酸化 • 第三章 离子通道 • 第四章 胞内受体的作用机制 • 第五章 G蛋白介导的信号转导 • 第六章 第二信使——cAMP与cGMP • 第七章 第二信使——IP3, DAG与Ca2+ • 第八章 酪氨酸蛋白激酶途径
M5 CNS, arteries/arterioles
regulate dopamine release (modulate morphine reward/withdrawal, dilation of blood vessels
5-HT受体—A类GPCRs
• Subfamily A17 – 5-HT2A (HTR2A, 5H2A) – 5-HT2B (HTR2B, 5H2B) – 5-HT2C (HTR2C, 5H2C) – 5-HT6 (HTR6, 5H6)
bradycardia (heart)心动过缓
M3 Salivary glands, eye, amylase secretion, pupil constriction, bladder
bladder
contraction
M4 CNS
regulate dopaminergic responses (e.g., locomotor activity)
Allosteric Modulator,AM G-protein
mGlu1 VFT区的晶体结构
OPEN without Glu CLOSED with Glu
Kunishima et al., Nature, 2000
GABAB 受体—异二聚体
离子型GABA受体
B1
B2
• 代谢型GABA受体，由B1, B2两个亚单位组成。 • B1与配体GABA结合，B2介导G蛋白的激活。 • B2可单独转运至细胞膜，B1需与B2形成异二聚体才能转运至细胞膜。 • B1亚单位的VFT与GABA结合后，VFT关闭，引起跨膜部分的构象
1994年10月9日，在诺贝尔颁奖大会上，诺贝尔生理学奖授予给了 Alfred G.Gilman 和Martin Rodbell，以表彰他们的重大发现：G蛋白及其在细胞内信号传导中所起的作用。
Alfred G.Gilman Martin Rodbell
改变，激活G蛋白 • 功能：神经递质释放的突触前抑制。
mGluR
• 与离子通道型 GluR(iGluR)不同， mGluR不是离子通道。
• 位于突触前膜及突触 后膜，与学习、记忆、 焦虑及痛觉有关。
• 功能： – 修饰离子通道的活 性 – 改变突触的兴奋性， 如神经递质传递的 突触前抑制或诱导 突触后应答
GPCR的分子结构
➢ 又称蛇型受体 (serpentine receptor), 只存在与真核生物中。 ➢ 通常由单一的多肽链或均一的亚基组成：跨膜区由7个螺旋结构组成；
每个疏水跨膜区段由20-25个氨基酸组成，多肽链的N-端位于细胞外 区，而C-端位于细胞内区；在第五及第六跨膜螺旋结构之间的细胞 内环部分（第三内环区），是与G蛋白偶联的区域。