生物化學：15-1_細胞信號轉導的分子機制

1、 目錄目錄 細胞信號轉導的分子機制細胞信號轉導的分子機制 The Molecular Mechanism of Cellular Signal Transduction 目錄目錄 o 生物體內各種細胞在功能上的協(xié)調統(tǒng)一是通過生物體內各種細胞在功能上的協(xié)調統(tǒng)一是通過 細胞間細胞間相互識別和相互作用來實現(xiàn)的。一些細相互識別和相互作用來實現(xiàn)的。一些細 胞發(fā)出信號，而另一些細胞則接收信號并將其胞發(fā)出信號，而另一些細胞則接收信號并將其 轉變?yōu)樽陨砉δ茏兓?，這一過程稱為轉變?yōu)樽陨砉δ茏兓?，這一過程稱為細胞通訊細胞通訊 （cell communication）。 o 細胞針對外源信息所發(fā)生的細胞針對外源信息

2、所發(fā)生的細胞內細胞內生物化學變生物化學變 化及效應的全過程稱為化及效應的全過程稱為信號轉導（信號轉導（signal transduction）。 年度年度 重要發(fā)現(xiàn)重要發(fā)現(xiàn) 諾貝爾獎獲得者諾貝爾獎獲得者 1923年年胰島素胰島素 Frederick Grant Banting John James Richard Macleod 1936年年神經沖動的化學傳遞神經沖動的化學傳遞 Henry Hallett Dale Otto Loewi 1950年年腎上腺皮質激素腎上腺皮質激素 Edward Calvin Kendall Philip Showalter Hench Tadeus Reichs

3、tein 1970年年 神經末梢的神經遞質的合成、釋神經末梢的神經遞質的合成、釋 放及滅活放及滅活 Sir Bernard Katz Ulf von Euler Julius Axelrod 1971年年激素作用的第二信使機制激素作用的第二信使機制Earl Wilber Sutherland 1982年年前列腺素及相關的生物活性物質前列腺素及相關的生物活性物質 Sune K. Bergstrm Bengt I. Samuelsson John R. Vane 1986年年生長因子生長因子 Stanley Cohen Rita Levi-Montalcini 年度年度重要發(fā)現(xiàn)重要發(fā)現(xiàn)諾貝爾獎獲得

4、者諾貝爾獎獲得者 1992年年蛋白質可逆磷酸化調節(jié)機制蛋白質可逆磷酸化調節(jié)機制 Edmond H. Fischer Edwin G. Krebs 1994年年G蛋白及其在信號轉導中的作用蛋白及其在信號轉導中的作用 Alfred Gilman，Martin Rodbell 1998年年 一氧化氮是心血管系統(tǒng)的信號分一氧化氮是心血管系統(tǒng)的信號分 子子 Robert F. Furchgott，Louis J. Ignarro，F(xiàn)erid Murad 2000年年神經系統(tǒng)有關信號轉導神經系統(tǒng)有關信號轉導 Arvid Carlsson，Paul Greengard，Eric R. Kandel 2001

5、年年細胞周期的關鍵調節(jié)分子細胞周期的關鍵調節(jié)分子 Leland H. Hartwell R. Timothy Hunt Paul M. Nurse 2003 細胞膜離子通道作用機制細胞膜離子通道作用機制Peter Agre Roderick MacKinnon 2004 嗅受體及其作用機制嗅受體及其作用機制Richard Axel，Linda B. Buck 2004 泛素介導的蛋白質降解泛素介導的蛋白質降解Aaron Ciechanover，Avram Hershko，Irwin Rose 年度年度重要發(fā)現(xiàn)重要發(fā)現(xiàn)諾貝爾獎獲得者諾貝爾獎獲得者 2006年年 發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了RNA干擾干擾雙鏈雙鏈

6、RNA引引 發(fā)的沉默現(xiàn)象發(fā)的沉默現(xiàn)象 Andrew Z. Fire, Craig C. Mello 2007年年 在利用胚胎干細胞引入特異性基在利用胚胎干細胞引入特異性基 因修飾的原理上的發(fā)現(xiàn)因修飾的原理上的發(fā)現(xiàn) Mario R. Capecchi, Sir Martin J. Evans, Oliver Smithies 2011年年 對于先天免疫機制激活的發(fā)現(xiàn)和對于先天免疫機制激活的發(fā)現(xiàn)和 樹突狀細胞和其在后天免疫中的樹突狀細胞和其在后天免疫中的 作用作用 Bruce A. Beutler, Jules A. Hoffmann, Ralph M. Steinman 2012年年 發(fā)現(xiàn)成熟細

7、胞可被重寫成多功能發(fā)現(xiàn)成熟細胞可被重寫成多功能 細胞細胞 Sir John B. Gurdon, Shinya Yamanaka 2012年年 對對G蛋白偶聯(lián)受體的研究蛋白偶聯(lián)受體的研究Robert Lefkowitz, Brian Kobilka 2013年年 發(fā)現(xiàn)了細胞囊泡交通的運行與調發(fā)現(xiàn)了細胞囊泡交通的運行與調 節(jié)機制節(jié)機制 Randy W. Schekman, Thomas C. Sdhof 目錄目錄 第一節(jié)第一節(jié) 細胞信號轉導概述細胞信號轉導概述 The General Information of Signal Transduction 目錄目錄 改變代謝改變代謝，生長，生長，凋

8、亡，遷移凋亡，遷移 等等生物學行為或表型生物學行為或表型 細胞外信號細胞外信號 受體受體 細胞內各種分子數(shù)量、分布細胞內各種分子數(shù)量、分布 或活性變化或活性變化 n細胞信號轉導的基本路線細胞信號轉導的基本路線 目錄目錄 目錄目錄 一、細胞外化學信號有可溶型和一、細胞外化學信號有可溶型和 膜結合型兩種形式膜結合型兩種形式 o 生物體可感受任何物理、化學和生物學生物體可感受任何物理、化學和生物學 刺激信號，但最終通過刺激信號，但最終通過換能途徑換能途徑將各類將各類 信號轉換為細胞可直接感受的信號轉換為細胞可直接感受的化學信號化學信號 （chemical signaling）。 o 化學信號可以是化

9、學信號可以是可溶性的可溶性的，也可以是，也可以是膜膜 結合形式的結合形式的。 目錄目錄 o 化學信號通訊是生物適應環(huán)境不斷變異、進化化學信號通訊是生物適應環(huán)境不斷變異、進化 的結果。的結果。 單細胞生物與單細胞生物與外環(huán)境外環(huán)境直接交換信息。直接交換信息。 多細胞生物中的單個細胞不僅需要適應環(huán)多細胞生物中的單個細胞不僅需要適應環(huán) 境變化，而且還需要境變化，而且還需要細胞與細胞之間細胞與細胞之間在功在功 能上的協(xié)調統(tǒng)一。能上的協(xié)調統(tǒng)一。 目錄目錄 n多細胞生物細胞間的聯(lián)系多細胞生物細胞間的聯(lián)系 細胞與細胞的直接聯(lián)系細胞與細胞的直接聯(lián)系： 1. 1. 物質物質直接交換直接交換， 2. 2. 或者或

10、者是通過細胞是通過細胞表面分子表面分子相互作用實現(xiàn)信相互作用實現(xiàn)信 息交流。息交流。 激素調節(jié)：激素調節(jié)：適應適應遠距離遠距離細胞之間的功能協(xié)調的細胞之間的功能協(xié)調的 信號系統(tǒng)。信號系統(tǒng)。 目錄目錄 （一）可溶型信號分子作為游離分子在細胞間傳遞（一）可溶型信號分子作為游離分子在細胞間傳遞 o 多細胞生物中，細胞可通過多細胞生物中，細胞可通過分泌分泌化學物質化學物質 （如蛋白質或小分子有機化合物）而發(fā)出信（如蛋白質或小分子有機化合物）而發(fā)出信 號，這些分子作用于靶細胞表面或細胞內的號，這些分子作用于靶細胞表面或細胞內的 受體受體，調節(jié)靶細胞的功能，從而實現(xiàn)細胞之，調節(jié)靶細胞的功能，從而實現(xiàn)細胞之

11、 間的信息交流。間的信息交流。 n 可溶型信號分子可根據(jù)其溶解特性分為兩大可溶型信號分子可根據(jù)其溶解特性分為兩大 類類 1. 水溶性化學信號（如肽類激素，神經遞質等）水溶性化學信號（如肽類激素，神經遞質等） 2. 脂脂溶性化學溶性化學信號（如甾類激素，脂類分子等）信號（如甾類激素，脂類分子等） 目錄目錄 n根據(jù)體內化學信號分子作用距離，可以將其分為根據(jù)體內化學信號分子作用距離，可以將其分為 三類：三類： 作用距離最遠的作用距離最遠的內分泌（內分泌（endocrine）系統(tǒng)化學系統(tǒng)化學 信號，稱為信號，稱為激素激素； 屬于屬于旁分泌（旁分泌（paracrine）系統(tǒng)的系統(tǒng)的細胞因子細胞因子，主，

12、主 要作用于周圍細胞；有些作用于自身，稱為要作用于周圍細胞；有些作用于自身，稱為自自 分泌（分泌（autocrine）。 作用距離最短的是神經元突觸內的作用距離最短的是神經元突觸內的神經遞質神經遞質 （neurotransmitter）。 目錄目錄 目錄目錄 神經分泌神經分泌內分泌內分泌自分泌及旁分泌自分泌及旁分泌 化學信號的名稱化學信號的名稱 神經遞質神經遞質激素激素細胞因子細胞因子 作用距離作用距離nmmm 受體位置受體位置膜受體膜受體膜或胞內受體膜或胞內受體膜受體膜受體 舉例舉例乙酰膽堿乙酰膽堿 谷氨酸谷氨酸 胰島素胰島素 生長激素生長激素 表皮生長因子表皮生長因子 神經生長因子神經生長

13、因子 可溶型信號分子的分類可溶型信號分子的分類 目錄目錄 （二）膜結合型信號分子需要細胞間接觸才能傳遞信號（二）膜結合型信號分子需要細胞間接觸才能傳遞信號 o 每個細胞的質膜外表面都有眾多的蛋白質、糖每個細胞的質膜外表面都有眾多的蛋白質、糖 蛋白、蛋白聚糖分子。相鄰細胞可通過蛋白、蛋白聚糖分子。相鄰細胞可通過膜表面膜表面 分子分子的的特異性識別特異性識別和和相互作用相互作用而傳遞信號。而傳遞信號。 o 當細胞通過膜表面分子發(fā)出信號時，相應的分當細胞通過膜表面分子發(fā)出信號時，相應的分 子即為膜結合型信號分子，亦稱為子即為膜結合型信號分子，亦稱為配體配體，而在，而在 靶細胞表面與之特異性結合的分子

14、（靶細胞表面與之特異性結合的分子（受體受體），）， 則通過這種分子間的相互作用而接收信號，并則通過這種分子間的相互作用而接收信號，并 將信號傳入靶細胞內。將信號傳入靶細胞內。 o 這種細胞通訊方式稱為這種細胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊膜表面分子接觸通訊。 目錄目錄 屬于這一類通訊的有：屬于這一類通訊的有： 相鄰細胞間黏附因子相鄰細胞間黏附因子 的相互作用、的相互作用、T淋巴細淋巴細 胞與胞與B淋巴細胞表面分淋巴細胞表面分 子的相互作用等。子的相互作用等。 目錄目錄 二、細胞經由特異性受體接收細胞外信號二、細胞經由特異性受體接收細胞外信號 o受體（受體（receptor）是細胞膜上或細胞內能

15、識別是細胞膜上或細胞內能識別 外源化學信號并與之結合的蛋白質分子，個別外源化學信號并與之結合的蛋白質分子，個別 糖脂也具有受體作用糖脂也具有受體作用 。 o能 夠 與 受 體 特 異 性 結 合 的 分 子 稱 為能 夠 與 受 體 特 異 性 結 合 的 分 子 稱 為 配 體配 體 （ligand）?？扇苄院湍そY合型信號分子都是?？扇苄院湍そY合型信號分子都是 常見的配體。常見的配體。 目錄目錄 （一）受體有細胞內受體和細胞膜受體（一）受體有細胞內受體和細胞膜受體 o 受體按照其在細胞內的位置分為：受體按照其在細胞內的位置分為： l細胞內受體細胞內受體 包括位于細胞質或胞核內的受體，其相應配

16、體包括位于細胞質或胞核內的受體，其相應配體 是脂溶性信號分子，如類固醇激素、甲狀腺素、維甲是脂溶性信號分子，如類固醇激素、甲狀腺素、維甲 酸等。酸等。 l細胞表面受體細胞表面受體 水溶性信號分子和膜結合型信號分子（如生長水溶性信號分子和膜結合型信號分子（如生長 因子、細胞因子、水溶性激素分子、粘附分子等）不因子、細胞因子、水溶性激素分子、粘附分子等）不 能進入靶細胞，其受體位于靶細胞的細胞質膜表面。能進入靶細胞，其受體位于靶細胞的細胞質膜表面。 目錄目錄 圖圖19-1 水溶性和脂溶性化學信號的轉導水溶性和脂溶性化學信號的轉導 目錄目錄 （二）受體結合配體并轉換信號（二）受體結合配體并轉換信號

17、o 受體識別并與配體結合，是細胞接收外源信號受體識別并與配體結合，是細胞接收外源信號 的的第一步第一步反應。反應。 o 受體有兩個方面的作用：受體有兩個方面的作用： 1. 識別外源信號分子并與之結合識別外源信號分子并與之結合； 2. 轉換配體信號轉換配體信號，使之成為細胞內分子可識別的，使之成為細胞內分子可識別的 信號，并傳遞至其他分子引起細胞應答。信號，并傳遞至其他分子引起細胞應答。 目錄目錄 n 細胞內受體傳遞信號方式細胞內受體傳遞信號方式 1. 直接：直接：有許多細胞內受體是基因表達的調控蛋白，與進有許多細胞內受體是基因表達的調控蛋白，與進 入細胞的信號分子結合后，可以直接傳遞信號，即入

18、細胞的信號分子結合后，可以直接傳遞信號，即直接直接 調控基因表達調控基因表達。 2. 間接：間接：另有一些細胞內受體可以結合細胞內產生的信號另有一些細胞內受體可以結合細胞內產生的信號 分子（如細胞應激反應中產生的細胞內信號分子），直分子（如細胞應激反應中產生的細胞內信號分子），直 接激活效應分子或接激活效應分子或通過一定的信號轉導通路通過一定的信號轉導通路激活效應分激活效應分 子，子，引起細胞的應答。引起細胞的應答。 目錄目錄 目錄目錄 （三）受體與配體的相互作用具有共同的特點（三）受體與配體的相互作用具有共同的特點 配體配體- -受體結合曲線受體結合曲線 高度專一性高度專一性 高度親和力高度

19、親和力 可飽和性可飽和性 特定的作用模式特定的作用模式 可逆性可逆性 目錄目錄 三、細胞內信號轉導具有多條信號通路三、細胞內信號轉導具有多條信號通路 并形成網(wǎng)絡調控并形成網(wǎng)絡調控 o 細胞內存在多種信號轉導分子，這些分子依次相互識別、細胞內存在多種信號轉導分子，這些分子依次相互識別、 相互作用，有序地轉換和傳遞信號。由一組分子形成的相互作用，有序地轉換和傳遞信號。由一組分子形成的 有序分子變化被稱為有序分子變化被稱為信號轉導通路或信號轉導途徑信號轉導通路或信號轉導途徑 （signal transduction pathway）。）。 o 每一條信號轉導通路都是由多種信號轉導分子組成，不每一條信

20、號轉導通路都是由多種信號轉導分子組成，不 同分子間有序地依次進行相互作用，上游分子引起下游同分子間有序地依次進行相互作用，上游分子引起下游 分子的數(shù)量、分布或活性狀態(tài)變化，從而使信號向下游分子的數(shù)量、分布或活性狀態(tài)變化，從而使信號向下游 傳遞，使信號得以傳遞，使信號得以級聯(lián)放大（級聯(lián)放大（cascade amplification）。 信號轉導分子相互作用的機制構成了信號轉導的基本機信號轉導分子相互作用的機制構成了信號轉導的基本機 制。制。 目錄目錄 目錄目錄 目錄目錄 o 由一種受體分子轉換的信號，可通過一條或多條由一種受體分子轉換的信號，可通過一條或多條 信號轉導通路進行傳遞。而不同類型受

21、體分子轉信號轉導通路進行傳遞。而不同類型受體分子轉 換的信號，也可通過相同的信號通路進行傳遞。換的信號，也可通過相同的信號通路進行傳遞。 o 不同的信號轉導通路之間亦可發(fā)生交叉調控不同的信號轉導通路之間亦可發(fā)生交叉調控 （cross-talking），形成復雜的信號轉導網(wǎng)絡），形成復雜的信號轉導網(wǎng)絡 （signal transduction network）。）。 o 信號轉導通路和網(wǎng)絡的形成是動態(tài)過程，隨著信信號轉導通路和網(wǎng)絡的形成是動態(tài)過程，隨著信 號的種類和強度而不斷變化。號的種類和強度而不斷變化。 轉錄因子轉錄因子 染色質相關蛋白染色質相關蛋白 RNARNA加工蛋白加工蛋白 RNARN

22、A轉運蛋白轉運蛋白 細胞周期蛋白細胞周期蛋白 細胞骨架細胞骨架NH2 AAAAAm7G Translation 信號轉導網(wǎng)絡信號轉導網(wǎng)絡 信號接收信號接收 信號轉導信號轉導 應答反應應答反應 細胞信號轉導的基本方式示意圖細胞信號轉導的基本方式示意圖 目錄目錄 第二節(jié)第二節(jié) 細胞內信號轉導分子細胞內信號轉導分子 Intracellular Signal Molecules 目錄目錄 o 細胞外的信號經過受體轉換進入細胞內，通過細胞外的信號經過受體轉換進入細胞內，通過 細胞內一些蛋白質分子和小分子活性物質進行細胞內一些蛋白質分子和小分子活性物質進行 傳遞，這些能夠傳遞信號的分子稱為傳遞，這些能夠傳

23、遞信號的分子稱為信號轉導信號轉導 分子分子（signal transducer）。）。 o 依據(jù)作用特點，信號轉導分子主要有三大類：依據(jù)作用特點，信號轉導分子主要有三大類： 小分子第二信使、酶、調節(jié)蛋白小分子第二信使、酶、調節(jié)蛋白。 o 信號轉導分子依次相互作用，從而形成上游分信號轉導分子依次相互作用，從而形成上游分 子和下游分子的關系。子和下游分子的關系。 目錄目錄 o 受體及信號轉導分子傳遞信號的基本方式包括受體及信號轉導分子傳遞信號的基本方式包括 ： 改變信號轉導改變信號轉導分子的分子的構象（如受體本身）構象（如受體本身） 改變信號轉導改變信號轉導分子的細胞內分子的細胞內定位（包括受體本

24、身）定位（包括受體本身） 信號轉導分子復合物的信號轉導分子復合物的形成或解聚形成或解聚（如受體和靶蛋白）（如受體和靶蛋白） 改變小分子信使的細胞內改變小分子信使的細胞內濃度和分布，傳遞和放大信號濃度和分布，傳遞和放大信號 目錄目錄 一、第二信使結合并激活下游信號一、第二信使結合并激活下游信號 轉導分子轉導分子 環(huán)腺苷酸（環(huán)腺苷酸（cAMP）、環(huán)鳥苷酸（）、環(huán)鳥苷酸（cGMP）、）、 甘油二酯（甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰）、磷脂酰 肌醇肌醇-3,4,5-三磷酸（三磷酸（PIP3）、）、Ca2+等可以作為外源等可以作為外源 信息在細胞內的信號轉導分子，稱為細胞

25、內信息在細胞內的信號轉導分子，稱為細胞內小分子小分子 信使，或稱為信使，或稱為第二信使（第二信使（second messenger）。 目錄目錄 （一）小分子信使傳遞信號具有相似的特點（一）小分子信使傳遞信號具有相似的特點 在完整細胞中，其在完整細胞中，其濃度濃度或或分布分布可在細胞外信號的可在細胞外信號的 作用下發(fā)生作用下發(fā)生迅速迅速改變，使信號傳遞和放大。改變，使信號傳遞和放大。 該分子類似物可模擬細胞外信號的作用該分子類似物可模擬細胞外信號的作用 阻斷該分子的變化可阻斷細胞對外源信號的反應阻斷該分子的變化可阻斷細胞對外源信號的反應 作為作為別構效應劑別構效應劑在細胞內有特定的靶蛋白分子在

26、細胞內有特定的靶蛋白分子， 當當其結合于下游蛋白分子后，通過改變蛋白質的其結合于下游蛋白分子后，通過改變蛋白質的 構象而將其構象而將其激活或抑制，激活或抑制，從而使信號進一步傳遞從而使信號進一步傳遞 目錄目錄 第二信使的濃度在第二信使的濃度在細胞細胞接收接收信號后變化非常迅速，信號后變化非常迅速， 可以在數(shù)分鐘內被可以在數(shù)分鐘內被檢測。檢測。 1.多數(shù)小分子信使的多數(shù)小分子信使的上游信號轉導分子是酶類上游信號轉導分子是酶類。激活。激活 后催化小分子信使的后催化小分子信使的合成合成，使其濃度在細胞內迅速，使其濃度在細胞內迅速 升高升高。 2.還存在還存在相應的相應的水解酶水解酶，可迅速將它們，可

27、迅速將它們清除清除，使信號，使信號 迅速終止迅速終止，等待接受，等待接受新的信號新的信號。 3.只有當其只有當其上游分子（酶）上游分子（酶）持續(xù)被激活，才能使小分持續(xù)被激活，才能使小分 子信使持續(xù)維持在一定的濃度。子信使持續(xù)維持在一定的濃度。 n 第二信使的濃度升高或分布變化第二信使的濃度升高或分布變化 目錄目錄 （二）環(huán)核苷酸是重要的細胞內第二信使（二）環(huán)核苷酸是重要的細胞內第二信使 目前已知的細胞內環(huán)核苷酸類第二信使有目前已知的細胞內環(huán)核苷酸類第二信使有cAMP和和cGMP兩種。兩種。 目錄目錄 1. cAMP和和cGMP的上游信號轉導分子是相應的的上游信號轉導分子是相應的 核苷酸環(huán)化酶核

28、苷酸環(huán)化酶 （adenylate cyclase，AC） （guanylate cyclase，GC） 目錄目錄 2. 磷酸二酯酶催化環(huán)核苷酸水解磷酸二酯酶催化環(huán)核苷酸水解 o 細胞中存在多種催化環(huán)核苷酸水解的磷酸二酯細胞中存在多種催化環(huán)核苷酸水解的磷酸二酯 酶（酶（phosphodiesterase，PDE）。）。 o 在脂肪細胞中，胰高血糖素在升高在脂肪細胞中，胰高血糖素在升高cAMP水平水平 的同時會增加的同時會增加PDE活性，促進活性，促進cAMP的水解，的水解， 這是調節(jié)這是調節(jié)cAMP濃度的重要機制。濃度的重要機制。 o PDE對對cAMP和和cGMP的水解具有相對特異性。的水解具

29、有相對特異性。 目錄目錄 3環(huán)核苷酸在細胞內調節(jié)蛋白激酶活性環(huán)核苷酸在細胞內調節(jié)蛋白激酶活性 o 蛋白激酶是一類通過磷酸化底物分子調節(jié)其生蛋白激酶是一類通過磷酸化底物分子調節(jié)其生 物活性的重要信號轉導分子，是許多小分子第物活性的重要信號轉導分子，是許多小分子第 二信使直接作用的靶分子。二信使直接作用的靶分子。 o 環(huán)核苷酸作為第二信使的作用機制：環(huán)核苷酸作為第二信使的作用機制：cAMP和和 cGMP在細胞可以作用于蛋白質分子，使后者在細胞可以作用于蛋白質分子，使后者 發(fā)生構象變化，從而改變活性。發(fā)生構象變化，從而改變活性。 目錄目錄 蛋白激酶蛋白激酶A是是cAMP的靶分子的靶分子 o cAMP

30、作用于作用于cAMP依賴性蛋白激酶（依賴性蛋白激酶（cAMP- dependent protein kinase，cAPK），即蛋白激），即蛋白激 酶酶A（protein kinase A，PKA）。）。 o PKA活化后，可使多種蛋白質底物的絲氨酸或活化后，可使多種蛋白質底物的絲氨酸或 蘇氨酸殘基發(fā)生磷酸化，改變其活性狀態(tài)，底蘇氨酸殘基發(fā)生磷酸化，改變其活性狀態(tài)，底 物分子包括一些糖、脂代謝相關的酶類、離子物分子包括一些糖、脂代謝相關的酶類、離子 通道和某些轉錄因子通道和某些轉錄因子 。 cAMP激活激活 PKA影響糖代謝示意圖影響糖代謝示意圖 目錄目錄 蛋白激酶蛋白激酶G是是cGMP的靶分

31、子的靶分子 o cGMP作用于作用于cGMP依賴性蛋白激酶（依賴性蛋白激酶（cGMP- dependent protein kinase，cGPK），即蛋白激），即蛋白激 酶酶G（protein kinase G，PKG）。）。 o PKG是由相同亞基構成的二聚體。與是由相同亞基構成的二聚體。與PKA不同，不同， PKG的的調節(jié)結構域和催化結構域存在于同一個亞調節(jié)結構域和催化結構域存在于同一個亞 基內基內。PKG在心肌及平滑肌收縮調節(jié)方面具有重在心肌及平滑肌收縮調節(jié)方面具有重 要作用。要作用。 cGMP激活激活PKG示意圖示意圖 目錄目錄 4蛋白激酶不是蛋白激酶不是cAMP和和cGMP的唯一靶

32、分子的唯一靶分子 o 環(huán)核苷酸作為別構效應劑還可以作用于細胞內環(huán)核苷酸作為別構效應劑還可以作用于細胞內 其他非蛋白激酶類分子。其他非蛋白激酶類分子。 o 一些離子通道也可以直接受一些離子通道也可以直接受cAMP或或cGMP的別的別 構調節(jié)。構調節(jié)。 視桿細胞膜上富含視桿細胞膜上富含cGMP-門控陽離子通道門控陽離子通道 嗅覺細胞核苷酸嗅覺細胞核苷酸-門控鈣通道門控鈣通道 目錄目錄 （三）脂類也可衍生出胞內第二信使（三）脂類也可衍生出胞內第二信使 o具有第二信使特征的脂類衍生物具有第二信使特征的脂類衍生物: 二脂酰甘油（二脂酰甘油（diacylglycerol，DAG） 花生四烯酸（花生四烯酸（

33、arachidonic acid，AA） 磷脂酸（磷脂酸（phosphatidic acid， PA） 溶血磷脂酸（溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid，LPA） 4-磷酸磷脂酰肌醇（磷酸磷脂酰肌醇（PI-4-phosphate，PIP） 磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸二磷酸(phosphatidylinositol -4,5- diphosphate，PIP2) 肌醇肌醇-1,4,5-三磷酸（三磷酸（Inositol-1,4,5-triphosphate，IP3） o這些脂類衍生物都是由體內磷脂代謝產生的。這些脂類衍生物都是由體內磷脂代謝產生的。 目錄目錄 1. 磷脂

34、酰肌醇激酶和磷脂酶催化生成第二信使磷脂酰肌醇激酶和磷脂酶催化生成第二信使 o 磷脂酰肌醇激酶類，催化磷脂酰肌醇磷酸化。磷脂酰肌醇激酶類，催化磷脂酰肌醇磷酸化。 根據(jù)肌醇環(huán)的磷酸化羥基位置不同，這類激酶根據(jù)肌醇環(huán)的磷酸化羥基位置不同，這類激酶 有有PI-3K、PI-4K和和PI-5K等。等。 o 磷脂酰肌醇特異性磷脂酶磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C（ PLC）可將磷脂）可將磷脂 酰肌醇酰肌醇-4,5-二磷酸（二磷酸（PIP2）分解成為）分解成為DAG和和IP3。 目錄目錄 磷脂酶和磷脂酰肌醇激酶催化第二信使的生成磷脂酶和磷脂酰肌醇激酶催化第二信使的生成 目錄目錄 2脂類第二信使作用于相應的靶蛋白分子脂

35、類第二信使作用于相應的靶蛋白分子 o DAG是脂溶性分子，生成后仍留在質膜上。是脂溶性分子，生成后仍留在質膜上。 o IP3是水溶性分子，可在細胞內擴散至內質網(wǎng)或肌質是水溶性分子，可在細胞內擴散至內質網(wǎng)或肌質 網(wǎng)膜上，并與其受體結合。網(wǎng)膜上，并與其受體結合。 目錄目錄 IP3的靶分子是鈣離子通道的靶分子是鈣離子通道 o IP3為水溶性，生成后從細胞質膜擴散至細胞質為水溶性，生成后從細胞質膜擴散至細胞質 中，與內質網(wǎng)或肌質網(wǎng)膜上的中，與內質網(wǎng)或肌質網(wǎng)膜上的IP3受體結合。受體結合。 IP3 IP3受體受體 鈣離子通道開放，細胞內鈣釋放鈣離子通道開放，細胞內鈣釋放 細胞內鈣離子濃度迅速增加細胞內鈣

36、離子濃度迅速增加 目錄目錄 DAG和鈣離子的靶分子是蛋白激酶和鈣離子的靶分子是蛋白激酶C o蛋白激酶蛋白激酶C（protein kinase C，PKC），屬于），屬于 絲絲/蘇氨酸蛋白激酶，廣泛參與細胞的各項生理蘇氨酸蛋白激酶，廣泛參與細胞的各項生理 活動?；顒?。 oPKC作用的底物包括質膜受體、膜蛋白、多種作用的底物包括質膜受體、膜蛋白、多種 酶和轉錄因子等，參與多種生理功能的調節(jié)。酶和轉錄因子等，參與多種生理功能的調節(jié)。 o目前發(fā)現(xiàn)的目前發(fā)現(xiàn)的PKC同工酶有同工酶有12種以上，不同的同工種以上，不同的同工 酶有不同的酶學特性、特異的組織分布和亞細胞酶有不同的酶學特性、特異的組織分布和亞細

37、胞 定位，對輔助激活劑的依賴性亦不同。定位，對輔助激活劑的依賴性亦不同。 目錄目錄 催化結構域催化結構域 Ca2+ DAG 磷磷 脂脂 酰酰 絲絲 氨氨 酸酸 調調 節(jié)節(jié) 結結 構構 域域 催化結構域催化結構域 底物底物 Ca2+ DAG 磷磷 脂脂 酰酰 絲絲 氨氨 酸酸 調節(jié)結構域調節(jié)結構域 假底物結合區(qū)假底物結合區(qū) DAC活化活化PKC的作用機制示意圖的作用機制示意圖 目錄目錄 （四）鈣離子可以激活信號轉導相關的酶類（四）鈣離子可以激活信號轉導相關的酶類 1鈣離子在細胞中的分布具有明顯的區(qū)域特征鈣離子在細胞中的分布具有明顯的區(qū)域特征 細胞外液游離鈣濃度高（細胞外液游離鈣濃度高（1.121

38、.23mmol/L）；）； 細胞內液的鈣離子含量很低，且細胞內液的鈣離子含量很低，且90%以上儲存于細以上儲存于細 胞內鈣庫（內質網(wǎng)和線粒體內）；胞液中游離胞內鈣庫（內質網(wǎng)和線粒體內）；胞液中游離Ca2+ 的含量極少（基礎濃度只有的含量極少（基礎濃度只有0.010.1mol/L）。）。 目錄目錄 o 導致胞液游離導致胞液游離Ca2+濃度升高的反應有兩種：濃度升高的反應有兩種： 一是細胞質膜鈣通道開放，引起鈣內流；一是細胞質膜鈣通道開放，引起鈣內流； 二是細胞內鈣庫膜上的鈣通道開放，引起鈣釋放。二是細胞內鈣庫膜上的鈣通道開放，引起鈣釋放。 o 胞液胞液Ca2+可以再經由細胞質膜及鈣庫膜上的鈣可以

39、再經由細胞質膜及鈣庫膜上的鈣 泵（泵（Ca2+-ATP酶）返回細胞外或胞內鈣庫，以酶）返回細胞外或胞內鈣庫，以 消耗能量的方式維持細胞質內的低鈣狀態(tài)。消耗能量的方式維持細胞質內的低鈣狀態(tài)。 目錄目錄 2鈣離子的下游信號轉導分子是鈣調蛋白鈣離子的下游信號轉導分子是鈣調蛋白 o 鈣調蛋白鈣調蛋白（calmodulin，CaM）可看作是細）可看作是細 胞內胞內Ca2+的受體。的受體。 乙酰膽堿、兒茶酚胺、乙酰膽堿、兒茶酚胺、 加壓素、血管緊張素加壓素、血管緊張素 和胰高血糖素等和胰高血糖素等 胞液胞液Ca2+濃度升高濃度升高 CaM CaM Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ 目錄目錄 o Ca

40、M發(fā)生構象變化后，作用于發(fā)生構象變化后，作用于Ca 2+/CaM-依賴依賴 性激酶（性激酶（CaM-K） 。 專一功能專一功能CaM-K 多功能多功能CaM-K 肌球蛋白輕鏈激酶肌球蛋白輕鏈激酶:調節(jié)肌肉收縮調節(jié)肌肉收縮 磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶:調節(jié)糖原分解調節(jié)糖原分解 延長因子延長因子2激酶激酶:調節(jié)蛋白合成調節(jié)蛋白合成 Ca2+/CaM-依賴性激酶依賴性激酶 I Ca2+/CaM-依賴性激酶依賴性激酶 II 目錄目錄 3鈣調蛋白不是鈣離子的唯一靶分子鈣調蛋白不是鈣離子的唯一靶分子 o Ca2+還結合還結合PKC、AC和和cAMP-PDE等多種信等多種信 號轉導分子，通過別構效應激活這些分

41、子。號轉導分子，通過別構效應激活這些分子。 目錄目錄 （五）（五）NO等小分子也具有信使功能等小分子也具有信使功能 o NO合酶介導合酶介導NO生成生成 NO合酶合酶 胍氨酸胍氨酸 精氨酸精氨酸 NH H2N NH2 + H2N + COO- NH H2N O H2N + COO- NO 目錄目錄 o NO的生理調節(jié)作用主要通過激活鳥苷酸環(huán)化酶、的生理調節(jié)作用主要通過激活鳥苷酸環(huán)化酶、 ADP-核糖轉移酶和環(huán)氧化酶完成。核糖轉移酶和環(huán)氧化酶完成。 NO與可溶性鳥苷酸環(huán)化酶分子中的血紅素鐵結合與可溶性鳥苷酸環(huán)化酶分子中的血紅素鐵結合 生成的生成的cGMP 引起鳥苷酸環(huán)化酶構象改變引起鳥苷酸環(huán)化酶

42、構象改變.酶活性增高酶活性增高 cGMP作為第二信使，產生生理效應作為第二信使，產生生理效應 GTP 目錄目錄 o 除了除了NO以外，一氧化碳（以外，一氧化碳（carbon monoxide， CO）、硫化氫（）、硫化氫（sulfureted hydrogen，H2S） 的第二信使作用近年來也得到證實。的第二信使作用近年來也得到證實。 目錄目錄 二、許多酶可通過其催化的反應而二、許多酶可通過其催化的反應而 傳遞信號傳遞信號 o細胞內的許多信號轉導分子都是酶。細胞內的許多信號轉導分子都是酶。 o作為信號轉導分子的酶主要有兩大類。作為信號轉導分子的酶主要有兩大類。 n 一是催化小分子信使生成和轉化

43、的酶，如腺苷酸環(huán)一是催化小分子信使生成和轉化的酶，如腺苷酸環(huán) 化酶、鳥苷酸環(huán)化酶、磷脂酶化酶、鳥苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C、磷脂酶、磷脂酶D（PLD） 等；等； n 二是蛋白激酶，作為信號轉導分子的蛋白激酶主要二是蛋白激酶，作為信號轉導分子的蛋白激酶主要 是蛋白酪氨酸激酶和蛋白絲是蛋白酪氨酸激酶和蛋白絲/蘇氨酸激酶。蘇氨酸激酶。 目錄目錄 （一）蛋白激酶（一）蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信號通路開關分子蛋白磷酸酶是信號通路開關分子 o 蛋白激酶（蛋白激酶（protein kinase）與蛋白磷酸酶（）與蛋白磷酸酶（protein phosphatase）催化蛋白質的可逆性磷酸化修飾，對）催化蛋白質的可逆性

44、磷酸化修飾，對 下游分子的活性進行調節(jié)。下游分子的活性進行調節(jié)。 o 蛋白質的磷酸化修飾可能提高其活性，也可能降低蛋白質的磷酸化修飾可能提高其活性，也可能降低 其活性，取決于構象變化是否有利于反應的進行。其活性，取決于構象變化是否有利于反應的進行。 o 各種蛋白激酶和蛋白磷酸酶在細胞內僅僅選擇性作各種蛋白激酶和蛋白磷酸酶在細胞內僅僅選擇性作 用于有限的底物，它們的催化作用特異性及其在細用于有限的底物，它們的催化作用特異性及其在細 胞內的分布特異性決定了信號轉導通路的精確性。胞內的分布特異性決定了信號轉導通路的精確性。 蛋白質的可逆磷酸化修飾是最重要的信號通路開關蛋白質的可逆磷酸化修飾是最重要的

45、信號通路開關 酶的磷酸化與脫磷酸化酶的磷酸化與脫磷酸化 -OH Thr Ser Tyr 酶蛋白酶蛋白 H2OPi 磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP 蛋白激酶蛋白激酶 Thr Ser Tyr -O-PO32- 磷酸化的磷酸化的 酶蛋白酶蛋白 目錄目錄 1. 蛋白絲氨酸蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要蘇氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要 的蛋白激酶的蛋白激酶 o 蛋白激酶是催化蛋白激酶是催化ATP -ATP -磷酸基轉移至靶蛋白的磷酸基轉移至靶蛋白的 特定氨基酸殘基上的一大類酶。已超特定氨基酸殘基上的一大類酶。已超800800種。種。 激酶激酶磷酸基團的受體磷酸基團的受體 蛋白絲氨酸

46、蛋白絲氨酸/ /蘇氨酸激酶蘇氨酸激酶 蛋白酪氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶 蛋白組蛋白組/ /賴賴/ /精氨酸激酶精氨酸激酶 蛋白半胱氨酸激酶蛋白半胱氨酸激酶 蛋白天冬氨酸蛋白天冬氨酸/ /谷氨酸激酶谷氨酸激酶 絲氨酸絲氨酸/ /蘇氨酸羥基蘇氨酸羥基 酪氨酸的酚羥基酪氨酸的酚羥基 咪唑環(huán)，胍基，咪唑環(huán)，胍基，- -氨基氨基 巰基巰基 ?；；?蛋白激酶的分類蛋白激酶的分類 目錄目錄 2. 蛋白磷酸酶衰減或終止蛋白激酶誘導的效應蛋白磷酸酶衰減或終止蛋白激酶誘導的效應 o 蛋白質磷酸酶蛋白質磷酸酶(phosphatidase)使磷酸化的蛋白使磷酸化的蛋白 分子發(fā)生去磷酸化，與蛋白激酶共同構成了蛋分子發(fā)生去

47、磷酸化，與蛋白激酶共同構成了蛋 白質活性的調控系統(tǒng)。白質活性的調控系統(tǒng)。 o 無論蛋白激酶對于其下游分子的作用是正調節(jié)無論蛋白激酶對于其下游分子的作用是正調節(jié) 還是負調節(jié)，蛋白磷酸酶都將對蛋白激酶所引還是負調節(jié)，蛋白磷酸酶都將對蛋白激酶所引 起的變化產生衰減或終止效應。起的變化產生衰減或終止效應。 目錄目錄 蛋白磷酸酶衰減或終止蛋白激酶誘導的效應蛋白磷酸酶衰減或終止蛋白激酶誘導的效應 PTK PTK 無活性無活性 活化活化 P 自自 我我 磷磷 酸酸 化化 PTP PTP S S P 無活性無活性 活化活化 Src family PTK 無活性無活性 Src family PTK PTP P

48、PTK 活化活化 活化活化 信號信號 抑制抑制 信號信號 目錄目錄 o 根據(jù)蛋白磷酸酶所作用的氨基酸殘基而分類：根據(jù)蛋白磷酸酶所作用的氨基酸殘基而分類： 蛋白絲氨酸蛋白絲氨酸/ /蘇氨酸磷酸酶蘇氨酸磷酸酶 蛋白酪氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶 個別的蛋白磷酸酶具有雙重作用，即可同個別的蛋白磷酸酶具有雙重作用，即可同 時作用于酪氨酸和絲時作用于酪氨酸和絲/ /蘇氨酸殘基。蘇氨酸殘基。 目錄目錄 （二）許多信號通路涉及蛋白絲（二）許多信號通路涉及蛋白絲/蘇氨酸激蘇氨酸激 酶的作用酶的作用 o 細胞內重要的蛋白絲細胞內重要的蛋白絲/蘇氨酸激酶包括蘇氨酸激酶包括 n 受環(huán)核苷酸調控的受環(huán)核苷酸調控的PKA

49、和和PKG n 受受DAG/Ca2+調控的調控的PKC n 受受Ca2+/CaM調控的調控的Ca2+/CaM-PK n 受受PIP3調控的調控的PKB n 受絲裂原激活的蛋白激酶（受絲裂原激活的蛋白激酶（mitogen activated protein kinase, MAPK）。）。 目錄目錄 1. MAPK調控細胞的多種重要的生理功能調控細胞的多種重要的生理功能 o 哺乳動物細胞重要的哺乳動物細胞重要的MAPK亞家族：亞家族： 細胞外調節(jié)激酶（細胞外調節(jié)激酶（extracellular regulated kinase， ERK） c-Jun N -末端激酶末端激酶/應激激活的蛋白激酶（

50、應激激活的蛋白激酶（c-Jun N- terminal kinase/stress-activated protein kinase， JNK/SAPK） p-38-MAPK 目錄目錄 o ERK參與細胞增殖與分化的調控，多種生長因參與細胞增殖與分化的調控，多種生長因 子受體、營養(yǎng)相關因子受體等都需要子受體、營養(yǎng)相關因子受體等都需要ERK的活的活 化來完成信號轉導過程?；瘉硗瓿尚盘栟D導過程。 o JNK家族是細胞對各種應激原誘導的信號進行家族是細胞對各種應激原誘導的信號進行 轉導的關鍵分子，參與細胞對輻射、滲透壓、轉導的關鍵分子，參與細胞對輻射、滲透壓、 溫度變化等的應激反應。溫度變化等的應激

51、反應。 o p38-MAPK亞家族介導炎癥、凋亡等應激反應。亞家族介導炎癥、凋亡等應激反應。 目錄目錄 2. MAPK級聯(lián)激活是多種信號通路的中心環(huán)節(jié)級聯(lián)激活是多種信號通路的中心環(huán)節(jié) o MAPK上游的兩級信號轉導分子也是蛋白激酶，稱為上游的兩級信號轉導分子也是蛋白激酶，稱為 MAPKK（MAP kinase kinase）和）和MAPKKK（MAP kinase kinase kinase）。）。 o MAPKK和和MAPK本身也是通過磷酸化修飾而被激活。本身也是通過磷酸化修飾而被激活。 o 細胞受到生長因子或其他因素刺激時，其上游信號轉導細胞受到生長因子或其他因素刺激時，其上游信號轉導 分

52、子被依次活化，進而將分子被依次活化，進而將MAPKKK激活，激活，MAPKKK通通 過磷酸化修飾而激活過磷酸化修飾而激活MAPKK，后者再修飾激活，后者再修飾激活MAPK， 從而形成逐級磷酸化的從而形成逐級磷酸化的級聯(lián)激活反應級聯(lián)激活反應。 目錄目錄 MAPK的級聯(lián)激活的級聯(lián)激活 MAPKKK MAPKK MAPK ThrTyrThr Tyr PP phosphatase off on MAPK 目錄目錄 o MAPK被激活后轉移至細胞核內，使一些轉錄被激活后轉移至細胞核內，使一些轉錄 因子發(fā)生磷酸化，改變細胞內基因表達的狀態(tài)。因子發(fā)生磷酸化，改變細胞內基因表達的狀態(tài)。 另外，它也可以使一些其

53、它的酶發(fā)生磷酸化使另外，它也可以使一些其它的酶發(fā)生磷酸化使 之活性發(fā)生改變。之活性發(fā)生改變。 o MAPK家族成員的底物大部分是轉錄因子、蛋家族成員的底物大部分是轉錄因子、蛋 白激酶等。白激酶等。 o MAPK調控的生物學效應：參與多種細胞功能調控的生物學效應：參與多種細胞功能 的調控，尤其是在細胞增殖、分化及凋亡過程的調控，尤其是在細胞增殖、分化及凋亡過程 中，是多種信號轉導途徑的共同作用部位。中，是多種信號轉導途徑的共同作用部位。 目錄目錄 ERK途徑包括途徑包括Raf-MEK-MAPK級聯(lián)反應級聯(lián)反應 o ERK亞家族包括亞家族包括ERK1、ERK2和和ERK3等。等。 o ERK的級聯(lián)

54、激活過程：的級聯(lián)激活過程： Raf（MAPKKK） MEK（MAPKK） ERK（MAPK） 目錄目錄 JNK/SAPK途徑參與應激途徑參與應激(反應反應) o JNK/SAPK的級聯(lián)激活過程：的級聯(lián)激活過程： MEKK（MAPKKK） JNKK（MAPKK） JNK/SAPK（MAPK） 目錄目錄 P38-MAPK亞家族介導炎癥、凋亡等應激（反應）亞家族介導炎癥、凋亡等應激（反應） o P38-MAPK的級聯(lián)激活過程：的級聯(lián)激活過程： 凋亡信號調節(jié)激酶凋亡信號調節(jié)激酶 （apoptosis signal regulating kinase 1，ASK1） （MAPKKK） MKK3/MKK6

55、（MAPKK） P38-MAPK 目錄目錄 （三）蛋白酪氨酸激酶轉導細胞增殖與分化信號（三）蛋白酪氨酸激酶轉導細胞增殖與分化信號 o 蛋白質酪氨酸激酶（蛋白質酪氨酸激酶（Protein Tyrosine kinase，PTK） 催化蛋白質分子中的酪氨酸殘基磷酸化。催化蛋白質分子中的酪氨酸殘基磷酸化。 o 酪氨酸磷酸化修飾的蛋白質大部分對細胞增殖具有正向酪氨酸磷酸化修飾的蛋白質大部分對細胞增殖具有正向 調節(jié)作用，無論是生長因子作用后正常細胞的增殖、惡調節(jié)作用，無論是生長因子作用后正常細胞的增殖、惡 性腫瘤細胞的增殖，還是性腫瘤細胞的增殖，還是T細胞、細胞、B細胞或肥大細胞的細胞或肥大細胞的 活化

56、都伴隨著瞬間發(fā)生的多種蛋白質分子的酪氨酸磷酸活化都伴隨著瞬間發(fā)生的多種蛋白質分子的酪氨酸磷酸 化?；?。 目錄目錄 1. 部分膜受體具有部分膜受體具有PTK功能功能 o 這些受體被稱為受體型這些受體被稱為受體型PTK。 o 它們在結構上均為單次跨膜蛋白質，其胞外部分為配它們在結構上均為單次跨膜蛋白質，其胞外部分為配 體結合區(qū)，中間有跨膜區(qū)，細胞內部分含有體結合區(qū)，中間有跨膜區(qū)，細胞內部分含有PTK的催的催 化結構域?；Y構域。 o 受體型受體型PTK與配體結合后形成二聚體，同時激活其酶與配體結合后形成二聚體，同時激活其酶 活性，使受體胞內部分的酪氨酸殘基磷酸化（自身磷活性，使受體胞內部分的酪氨酸

57、殘基磷酸化（自身磷 酸化）。磷酸化的受體募集含有酸化）。磷酸化的受體募集含有SH2結構域的信號分結構域的信號分 子，從而將信號傳遞至下游分子。子，從而將信號傳遞至下游分子。 目錄目錄 生長因子類受體屬于生長因子類受體屬于PTK 部分受體型部分受體型PTK 結構示意圖結構示意圖 目錄目錄 2. 細胞內有多種非受體型的細胞內有多種非受體型的PTK o 這些這些PTK本身并不是受體。本身并不是受體。 o 有些有些PTK是直接與受體結合，由受體激活而向下游傳是直接與受體結合，由受體激活而向下游傳 遞信號。遞信號。 o 有些則是存在于胞質或胞核中，由其上游信號轉導分有些則是存在于胞質或胞核中，由其上游信

58、號轉導分 子激活，再向下游傳遞信號。子激活，再向下游傳遞信號。 目錄目錄 基因家族名稱基因家族名稱舉例舉例細胞內定位細胞內定位主要功能主要功能 SRC家族家族 Src、Fyn、 Lck、Lyn等等 常與受體結合存常與受體結合存 在于質膜內側在于質膜內側 接受受體傳遞的信號發(fā)生磷酸化接受受體傳遞的信號發(fā)生磷酸化 而激活，通過催化底物的酪氨酸而激活，通過催化底物的酪氨酸 磷酸化向下游傳遞信號磷酸化向下游傳遞信號 ZAP70家族家族 ZAP70、 Syk 與受體結合存在與受體結合存在 于質膜內側于質膜內側 接受接受T淋巴細胞的抗原受體或淋巴細胞的抗原受體或B 淋巴細胞的抗原受體的信號淋巴細胞的抗原受

59、體的信號 TEC家族家族 Btk、Itk、 Tec等等 存在于細胞質存在于細胞質 位于位于ZAP70和和Src家族下游接受家族下游接受T 淋巴細胞的抗原受體或淋巴細胞的抗原受體或B淋巴細淋巴細 胞的抗原受體的信號胞的抗原受體的信號 JAK家族家族 JAK1、 JAK2、 JAK3等等 與一些白細胞介與一些白細胞介 素受體結合存在素受體結合存在 于質膜內側于質膜內側 介導白細胞介素受體活化信號介導白細胞介素受體活化信號 核內核內PTK Abl、Wee細胞核細胞核參與轉錄過程和細胞周期的調節(jié)參與轉錄過程和細胞周期的調節(jié) 非受體型非受體型PTK的主要作用的主要作用 目錄目錄 三、信號轉導蛋白可通過蛋

60、白質相三、信號轉導蛋白可通過蛋白質相 互作用傳遞信號互作用傳遞信號 o信號轉導通路中有許多信號轉導分子是沒有酶活信號轉導通路中有許多信號轉導分子是沒有酶活 性的蛋白質，它們通過分子間的相互作用被激活、性的蛋白質，它們通過分子間的相互作用被激活、 或激活下游分子?；蚣せ钕掠畏肿印?o這些信號轉導分子主要包括這些信號轉導分子主要包括G蛋白蛋白、銜接蛋白銜接蛋白和和 支架蛋白支架蛋白。 目錄目錄 （一）（一）G蛋白的蛋白的GTP/GDP結合狀態(tài)決定信結合狀態(tài)決定信 號的傳遞號的傳遞 o 鳥苷酸結合蛋白鳥苷酸結合蛋白（guanine nucleotide binding protein，G prote