第三节
信息的传递途径
一、膜受体介导的信息传递
cAMP-蛋白激酶途经
cGMP-蛋白激酶途径
Ca2+-依赖性蛋白激酶途径
酪氨酸蛋白激酶途径
核因子κB途径
蛋白激酶(protein kinase,PK)
能将ATP分子上的-磷酸转移到蛋白质的Ser,Thr, Tyr残基上,使蛋白质磷酸化的酶。PKA, PKC, PKG, PKB, CaMK
(一)cAMP-蛋白激酶A途经
1. cAMP的合成与分解
2. cAMP的作用机制
激活cAMP依赖性蛋白激酶(PKA)
3. PKA的作用
使多种蛋白质特定的Ser/Thr残基磷酸化。
(1)对代谢的调节作用
(2)对基因表达的调节作用
受cAMP调控的基因中,在其转录调控区有一共同的DNA序列(TGACGTCA),称为cAMP应答元件(cAMP response element, CRE)。可与cAMP应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)相互作用而调节此基因的转录。
肾上腺素对糖原磷酸化酶的调节作用
(二)Ca2+-依赖性蛋白激酶途径
Ca 2+在收缩、运动、分泌、分裂和信息传递等生命活动中有重要作用。
〔Ca 2+〕i -1μmol/L
细胞外
5000~10000倍, Ca 2+库-内质网、线粒体、肌浆网,释放入胞浆 调节生命活动。
和IP3的生成与功能
PLC
PIP 2 IP 3 + DAG
第二信使(双信使)
IP3:
与内质网和肌浆网上的受体结合,促使细胞内Ca2+释放
DG:
在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同下激活PKC。
Ca2+-磷脂依赖性蛋白激酶途径
(DAG-PKC途径)
Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径
( Ca2+ -CAM-CAMK途径)
+-磷脂依赖性蛋白激酶途径
(1)
(2)PKC的生理功能
调节代谢
活化的PKC引起一系列靶蛋白的丝、苏氨酸残基磷酸化。
靶蛋白包括:质膜受体、膜蛋白和多种酶。
调节基因表达
PKC对基因的活化分为早期反应和晚期反应。
早期反应:
3. Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径
钙调蛋白(calmodulin,CaM):
为钙结合蛋白, 四个分子的Ca2+与其结合后,构象发生改变而激活CaM 激酶。
CaM 激酶:
可磷酸化许多蛋白质的Ser/Thr残基。
(三)cGMP-蛋白激酶途经
以cGMP为第二信使
1. cGMP的合成与分解
GC 有两种:结合型GC,可溶型GC
2. PKG的功能
3. cGMP-蛋白激酶途经
(四)酪氨酸蛋白激酶途经
酪氨酸蛋白激酶(tyrosine-protein kinase,TPK)在细胞的生长、增殖、分化等过程中起重要作用,并与肿瘤的发生有密切关系。TPK分两种类型:
受体型TPK:位于细胞质膜上
非受体型TPK:位于胞浆
1. 受体型TPK-Ras-MAPK途径
胰岛素及某些生长因子通过此途径调节基因的转录。
GRB2、SOS、ras、raf为癌基因表达产物,其中Ras性质类似于G蛋白中的α亚基,又叫小G蛋白。
MAPK(有丝分裂原激活蛋白激酶)系统:
包括MAPK、MAPKK、MAPKKK,是一组酶兼底物的蛋白分子。MAPK主要使反式作用因子磷酸化,调节转录。
2. JAKs-STAT途径
一部分生长因子、大部分细胞因子和激素通过此途径影响基因的转录。
配体 非催化型受体
JAKs STAT 基因的转录
JAKs:一类具有激酶结构的连接蛋白,分子内有SH2结构域。即与原癌基因src编码的TPK区同源,能识别磷酸化的Tyr残基并与之结合。
STAT:信号转导子和转录激动子。
(五)核因子κB途经
二、胞内受体介导的信息传递
类固醇激素(糖皮质激素、盐皮质激素、雄激素、孕激素、雌激素和1,25(OH)2-D3)与胞浆中的受体结合成复合物发挥作用。
甲状腺素与核内受体结合成复合物发挥作用。
本章复习题
1.举例说明何为细胞信息物质,细胞间信息物质,细胞内信息物质,第二信使?
2.什么是受体,有几类,各具什么特点。
3.受体作用的特点是什么?
4.经膜受体介导的信息途径有哪些,简述
其过程。
5.什么是蛋白激酶,有几种?
6.简述G蛋白的组成及功能。
7.简述胞内受体介导的信息传递过程。