中國海洋大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課件細(xì)胞信號(hào)傳遞

無活性激活狀態(tài)Ca2+-鈣調(diào)蛋白催化功能區(qū)抑制功能區(qū)完全激活狀態(tài)自身磷酸化蛋白質(zhì)磷酸化酶CaM-激酶II：神經(jīng)系統(tǒng)中的一種分子記憶物質(zhì)memorytrace某些記憶和學(xué)習(xí)活動(dòng)第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白鈣調(diào)蛋白+Ca2+Ca2+-非依賴性第一頁，共二十頁。cAMP途徑Ca2+途徑信號(hào)分子cAMPCa2+質(zhì)膜細(xì)胞表面受體G-蛋白酶靶蛋白第二信使cAMP與Ca2+信號(hào)傳遞途徑的對(duì)比圖解第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白第二頁，共二十頁。3、肌醇磷脂信號(hào)傳遞途徑磷脂酰肌醇(PI)磷酸化產(chǎn)生PIP和PIP2兩種多磷酸肌醇第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白PI4-磷酸(PI-phosphate,PIP)磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)PI4,5-二磷酸(PI-biphosphate,PIP2)質(zhì)膜肌醇PIP激酶PIP激酶第三頁，共二十頁。第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白PIP2水解成兩種細(xì)胞內(nèi)介體分子：IP3和二脂酰甘油磷脂酶C-

PI4,5-二磷酸(PIP2)PI1,4,5-三磷酸(IP3)

二脂酰甘油激活蛋白激酶C內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)質(zhì)膜外半層內(nèi)半層第四頁，共二十頁。PI(磷脂酰肌醇)PIP2(PI4,5-二磷酸)PIP(PI4-磷酸)DG(二脂酰甘油)IP3(PI1,4,5-三磷酸)PIP激酶PIP激酶磷脂酶C-磷脂酶C-由磷脂酰肌醇(PI)產(chǎn)生DG和IP3兩種信號(hào)分子的過程小結(jié)第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白第五頁，共二十頁。IP3

P

P

PG蛋白關(guān)聯(lián)受體信號(hào)分子G蛋白亞基亞基GTPCa2+通道開放內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔激活的磷脂酶C二脂酰甘油(DAG)Ca2+蛋白質(zhì)激酶C激活的信號(hào)傳遞途徑第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白

P

PPIP2

P蛋白激酶C第六頁，共二十頁。C-激酶(蛋白質(zhì)激酶C)激活靶蛋白的專一Ser或Thr磷酸化靶蛋白激活蛋白質(zhì)激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)鏈激活基因調(diào)節(jié)蛋白磷酸化而被激活促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄抑制蛋白磷酸化釋放與抑制蛋白結(jié)合的基因調(diào)節(jié)蛋白進(jìn)入細(xì)胞核刺激專一基因轉(zhuǎn)錄信號(hào)分子G蛋白關(guān)聯(lián)受體激活G蛋白磷脂酶C-β激活激活進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)并迅速擴(kuò)散RER膜上IP3的門Ca2＋釋放通道釋放Ca2＋+激活I(lǐng)P3(肌醇三磷酸)二脂酰甘油降解PIP2蛋白質(zhì)激酶C激活的信號(hào)傳遞途徑的圖示第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白第七頁，共二十頁。Elk-1SRFSRE轉(zhuǎn)錄無活性C-激酶激活的C-激酶細(xì)胞核質(zhì)膜編碼區(qū)編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄NF-B結(jié)合位點(diǎn)基因1和2不轉(zhuǎn)錄激活基因1和2的轉(zhuǎn)錄抑制蛋白磷酸化的抑制蛋白釋放出的基因調(diào)節(jié)蛋白基因調(diào)節(jié)蛋白Elk-1SRFSRENF-BNF-BI-BI-BNF-BMAP激酶Gene1Gene1Gene2Gene2mRNAmRNA細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)MAP激酶二脂酰甘油磷酸化梯級(jí)鏈基因調(diào)節(jié)蛋白第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白名詞縮寫激活的C-激酶激活專一基因轉(zhuǎn)錄的兩條途徑SRF,血清反應(yīng)因子;SRE,血清反應(yīng)成分；第八頁，共二十頁。五、絲氨酸/蘇氨酸激酶性受體四、酪氨酸磷酸酶性受體三、酪氨酸激酶關(guān)聯(lián)性受體第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑一、鳥苷酸環(huán)化酶性受體二、酪氨酸激酶性受體第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑第九頁，共二十頁。靶蛋白激活降解cGMP一、鳥苷酸環(huán)化酶性受體鳥苷酸環(huán)化酶和cGMP磷酸二酯酶GTP激活G-激酶靶蛋白的Ser或Thr殘基磷酸化調(diào)節(jié)基因表達(dá)(cGMP依賴蛋白質(zhì)激酶)第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑第十頁，共二十頁。二、酪氨酸激酶性受體大多數(shù)生長因子的細(xì)胞表面受體第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑第十一頁，共二十頁。無活性與有活性的酪氨酸激酶性受體的結(jié)構(gòu)模式圖解PPPPPP活性受體酪氨酸激酶磷酸化的Tyr殘基酪氨酸激酶區(qū)生長因子結(jié)合部位無活性受體酪氨酸激酶磷酸化第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑第十二頁，共二十頁。Tyr激酶區(qū)無活性的受體酪氨酸激酶胞外區(qū)細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)質(zhì)膜PPPPPP磷酸化激活的受體酪氨酸激酶磷酸化的Tyr殘基胞外信號(hào)傳入胞內(nèi)PPPPPP信號(hào)蛋白結(jié)合胞內(nèi)二體型信號(hào)分子配體/受體結(jié)合激活Tyr激酶活性受體酪氨酸激酶被激活后形成胞內(nèi)信號(hào)傳遞復(fù)合物的過程圖解第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑第十三頁，共二十頁。二體型信號(hào)分子銜接蛋白R(shí)as激活蛋白胞外區(qū)細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)質(zhì)膜PPPPPP激活的Tyr激酶Ras蛋白在受體酪氨酸激酶所激起的磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的作用圖解GTPGTPGDPGDP激活的Ras蛋白失活的Ras蛋白第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑信號(hào)傳送方向細(xì)胞增殖第十四頁，共二十頁。Ras蛋白激活細(xì)胞增殖的信號(hào)傳遞途徑第十五頁，共二十頁。五、絲氨酸/蘇氨酸激酶性受體被激活后使細(xì)胞內(nèi)某些靶蛋白的特定Ser或Thr磷酸化，而激活靶蛋白四、酪氨酸磷酸酶性受體具有Tyr磷酸酶活性，能將特定靶蛋白的磷酸化Tyr脫磷酸，使Tyr磷酸化作用持時(shí)較短，也可使靜息細(xì)胞中的Tyr磷酸化保持在極低水平三、酪氨酸激酶關(guān)聯(lián)性受體如細(xì)胞因子、某些激素和T、B抗原的專一性受體結(jié)合上配體后，可激活相關(guān)聯(lián)的酪氨酸激酶，后者再催化各種靶蛋白磷酸化如WBC表面的CD45蛋白如TGF-β超家族的表面受體第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑第十六頁，共二十頁。第1節(jié)信號(hào)細(xì)胞與靶細(xì)胞第2節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞的基本原理第3節(jié)G蛋白關(guān)聯(lián)受體與G蛋白第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑本章小結(jié)信號(hào)分子與信號(hào)細(xì)胞靶細(xì)胞旁分泌信號(hào)突觸信號(hào)內(nèi)分泌信號(hào)自分泌信號(hào)專一識(shí)別信號(hào)反應(yīng)差異靶細(xì)胞中的受體胞內(nèi)信號(hào)傳遞的級(jí)聯(lián)反應(yīng)細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外信號(hào)反應(yīng)的不同速率調(diào)節(jié)離子通道激活腺苷酸環(huán)化酶激活磷脂酶CcAMP信號(hào)傳遞途徑細(xì)胞內(nèi)的鈣信號(hào)肌醇磷脂信號(hào)傳遞途徑G蛋白的結(jié)構(gòu)與活性變化G蛋白在信號(hào)傳遞中的功能胞內(nèi)信號(hào)傳遞與第二信使鳥苷酸環(huán)化酶性受體酪氨酸激酶性受體酪氨酸激酶關(guān)聯(lián)性受體酪氨酸磷酸酶性受體絲氨酸/蘇氨酸激酶性受體胞內(nèi)受體細(xì)胞表面受體第十七頁，共二十頁。激素G蛋白關(guān)聯(lián)的受體蛋白二脂酰甘油銜接蛋白R(shí)as激活蛋白R(shí)as蛋白蛋白質(zhì)激酶I,II,III(磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng))C激酶鈣調(diào)蛋白磷脂酶CIP3Ca2+CAM激酶靶蛋白G-蛋白腺苷酸環(huán)化酶基因調(diào)節(jié)蛋白A激酶cAMP細(xì)胞內(nèi)的4條信號(hào)傳遞途徑第4節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)傳遞途徑生長因子酪氨酸激酶性受體（快速反應(yīng)）（慢速反