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文檔簡介
細胞的信號系統(tǒng)胞內(nèi)信號發(fā)起和細胞對信號反應(yīng)的類型細胞的信號系統(tǒng)一
細胞通訊與細胞識別二通過細胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞三通過細胞表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞四由細胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號傳遞五細胞信號傳遞的基本特征與蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息一細胞通訊與細胞識別(一)細胞通訊(二)細胞識別與信號通路(三)細胞的信號分子與受體㈠細胞通訊細胞通訊(cellcommunication):是指一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)的過程。種類分泌化學(xué)信號的通訊;接觸性依賴的通訊(contact-dependentsignaling);通過間隙連接的通信。
1分泌化學(xué)信號的通訊①內(nèi)分泌(endocrine):內(nèi)分泌細胞分泌信號分子到血液中,由血液循環(huán)運送并作用于體內(nèi)各部位靶細胞。②旁分泌(paracrine):細胞分泌局部化學(xué)介質(zhì)到細胞外液中,局部擴散作用于鄰近靶細胞。③自分泌(autocrine):細胞對自身分泌的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。
④通過化學(xué)突觸傳遞神經(jīng)信號。
2.細胞接觸性依賴的通訊信號細胞通過質(zhì)膜上結(jié)合的信號分子和接觸的靶細胞質(zhì)膜上的受體分子相結(jié)合,從而影響靶細胞。信號細胞靶細胞3.間隙連接依賴的通訊細胞間通過間隙連接交換小分子來實現(xiàn)代謝/電偶聯(lián)㈡細胞識別與信號通路細胞識別(cellrecognition):細胞通過其表面受體與胞外信號物質(zhì)分子(配體)選擇性地相互作用,從而導(dǎo)致胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。細胞信號通路(signalingpathway):細胞接受外界信號,通過一套特定的機制,將胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號,最終調(diào)節(jié)特定基因的表達,引起細胞的應(yīng)答反應(yīng),這種反應(yīng)系列稱之為細胞信號通路。細胞識別通過各種細胞信號通路實現(xiàn);是細胞通訊的重要環(huán)節(jié)。㈢細胞的信號分子與受體1.信號分子(signalmolecule)/第一信使
2.受體(receptor)
3.信號分子與受體的對應(yīng)關(guān)系
4.第二信使與分子開關(guān)
1.信號分子(signalmolecule)
(第一信使)親脂性信號分子:分子小、疏水性強,可跨膜入胞內(nèi),結(jié)合胞質(zhì)或核中受體形成激素—受體復(fù)合物,調(diào)節(jié)基因表達(甾類激素和甲狀腺素)
親水性信號分子:不能過質(zhì)膜,結(jié)合靶細胞表面受體后在胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使或激活蛋白激酶/磷酸酶的活性,引起細胞應(yīng)答。(神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、局部化學(xué)遞質(zhì)和大多數(shù)激素)氣體性信號分子:NO。2.受體(receptor)
受體:一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體(信號分子)的大分子。結(jié)合配體后,通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)作用將胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)化學(xué)或物理的信號,啟動一系列過程,最終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)。特征:多為糖蛋白;至少包括兩個功能區(qū)域(受體結(jié)合區(qū),效應(yīng)區(qū))。分類:細胞內(nèi)受體(intracellularreceptor)細胞表面受體(cell—surfacereceptor)3受體與信號分子的對應(yīng)關(guān)系同種信號+不同細胞的不同受體,反應(yīng)不同;同種信號+不同細胞的相同受體,反應(yīng)不同;不同信號+同一細胞不同受體,反應(yīng)相同。
一種細胞具有一套多種類型的受體,應(yīng)答多種不同的胞外信號,產(chǎn)生不同效應(yīng)。受體和配體結(jié)合的特異性及細胞固有的特性決定細胞對外界的反應(yīng);避免信號分子過于繁多;4.第二信使與分子開關(guān)第二信使(secondmessenger):第一信使與受體作用后在胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號分子稱為第二信使,包括cAMP、cGMP、三磷酸肌醇(IP3)、二?;视?DG)。第二信使學(xué)說(secondmessengertheory):不能進入細胞的信號分子作用于細胞表面受體,導(dǎo)致胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使,激發(fā)一系列生化反應(yīng),產(chǎn)生一定生理效應(yīng),其信號作用隨其降解而終止。Sutherland因cAMP的研究工作,提出第二信使學(xué)說而獲得1971年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。分子開關(guān)蛋白(switchprotein)磷酸化控制:由蛋白激酶使之磷酸化而開啟,由蛋白磷酸酯酶去磷酸化而關(guān)閉,多為蛋白激酶。GTP結(jié)合控制:結(jié)合GTP活化,結(jié)合GDP失活。(Ras,G蛋白)在胞內(nèi)信號傳遞的過程中,對信號的啟動和終止具重要作用的一類蛋白。二通過細胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞1胞內(nèi)受體特性2甾類激素分子通過胞內(nèi)受體的信號傳導(dǎo)過程3.
NO“明星信號分子”1胞內(nèi)受體特性激素激活的基因調(diào)控蛋白,結(jié)合親脂性小信號分子(如激素)。非活化狀態(tài):結(jié)合胞內(nèi)抑制性蛋白(如Hsp90)
形成的復(fù)合物;活化態(tài):結(jié)合信號分子后,抑制性蛋白解離,暴露出DNA結(jié)合位點。結(jié)構(gòu):C端:激素結(jié)合位點;中部:DNA/Hsp90結(jié)合位點:富含Cys、具鋅指結(jié)構(gòu)N端:轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。①經(jīng)簡單擴散跨膜進入胞內(nèi);②結(jié)合受體,形成激素—受體復(fù)合物;③受體構(gòu)象改變,結(jié)合DNA能力增強;④穿過核孔進入核內(nèi);⑤活化受體結(jié)合特異的DNA序列(受體依賴的轉(zhuǎn)錄增強子),調(diào)節(jié)基因表達。2甾類激素分子通過胞內(nèi)受體的信號傳導(dǎo)過程甾類激素作為信號誘導(dǎo)基因活化的兩個階段:初級反應(yīng)階段:直接活化少數(shù)特殊基因的轉(zhuǎn)錄,發(fā)生迅速;次級反應(yīng)階段:由初級反應(yīng)的產(chǎn)物再活化其他基因產(chǎn)生,以放大初級反應(yīng),較緩慢。3.
NO“明星信號分子”體內(nèi)NO的特性
:
一種自由基性質(zhì)的氣體,具脂溶性,可快速擴散過質(zhì)膜,到達鄰近靶細胞發(fā)揮作用(局部介質(zhì))。NO生成部位:血管內(nèi)皮細胞和神經(jīng)細胞。NO的生理功效:快速導(dǎo)致血管平滑肌舒張,從而使血管擴張、血流通暢。(硝酸甘油)參與大腦的學(xué)習(xí)記憶生理過程。
NO的作用機理
①血管內(nèi)皮細胞/神經(jīng)細胞接受刺激(乙酰膽堿),Ca2+內(nèi)流,激活NO合成酶,內(nèi)源性合成NO:②NO擴散到鄰近細胞,結(jié)合鳥苷酸環(huán)化酶(GC)活性中心的Fe2+,增強其活性,cGMP合成增多;③cGMP作為第二信使介導(dǎo)蛋白質(zhì)磷酸化等過程,發(fā)揮多種生物學(xué)作用。R.Furchgott等三位美國科學(xué)家因此獲得1998年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。NOSL-精氨酸+O2NO+L瓜氨酸乙酰膽堿三通過細胞表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞
離子通道偶聯(lián)的受體
ion-channellinkedreceptorG-蛋白偶聯(lián)的受體
G-proteinlinkedreceptor酶偶聯(lián)的受體
enzyme-linkedreceptor㈠離子通道偶聯(lián)的受體受體—離子通道復(fù)合體,由多個亞基組成,既有信號結(jié)合位點,又是離子通道,其跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟。又稱配體/遞質(zhì)門離子通道。㈡G蛋白偶聯(lián)的受體配體—受體復(fù)合物與靶蛋白(酶或離子通道)的作用要通過與G蛋白偶聯(lián),調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性,在胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使,將胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)。
多種神經(jīng)遞質(zhì)、肽類激素和趨化因子的受體。信號分子結(jié)合區(qū)G蛋白偶聯(lián)區(qū)G蛋白偶聯(lián)的受體1)G蛋白結(jié)構(gòu):由α,β,γ三個亞基組成;β與γ形成二聚體,結(jié)合于膜上,固定α亞基;α具GTP/GDP結(jié)合位點和GTP酶活性;α+GDP,關(guān)閉態(tài);α+GTP,開啟態(tài)。1.G蛋白2)G蛋白的活化:①受體結(jié)合配體后露出結(jié)合G蛋白的位點,并同其結(jié)合;
②G蛋白同GDP結(jié)合減弱,GDP解離;③G蛋白結(jié)合GTP,并解離成βγ復(fù)合物及α,被激活。3)G蛋白的失活:通過α亞基水解GTP而實現(xiàn)。4)G蛋白功能:A.調(diào)節(jié)離子通道;B.激活腺苷酸環(huán)化酶產(chǎn)生cAMP;C.激活磷脂酶c(PLC)產(chǎn)生IP3和DAG。調(diào)節(jié)離子通道:G蛋白調(diào)節(jié)心肌細胞中K+通道的開放。通過βγ復(fù)合物實現(xiàn)。2cAMP信號通路
胞外信號與受體結(jié)合,導(dǎo)致細胞內(nèi)第二信使cAMP的水平變化而引起細胞反應(yīng)的信號通路。此信號通路的第一個效應(yīng)酶是腺苷酸環(huán)化酶(A-cyclase,AC)。神經(jīng)細胞對神經(jīng)遞質(zhì)快速響應(yīng)引起cAMP增加
1)cAMP信號通路組分:①受體:激活型激素受體(Rs):與Gs相互作用,激活A(yù)C活性(腎上腺素β受體);
抑制型激素受體(Ri):與Gi相互作用,抑制AC活性(如腎上腺素α受體)。受體胞外結(jié)構(gòu)域識別并結(jié)合胞外信號分子,胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與G蛋白偶聯(lián)/結(jié)合。已鑒定有幾十種Rs和Ri。②G蛋白激活型調(diào)節(jié)G蛋白(Gs):偶聯(lián)Rs和A-cyclase;抑制型調(diào)節(jié)G蛋白(Gi):偶聯(lián)Ri和A-cyclase。③腺苷酸環(huán)化酶和環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶腺苷酸環(huán)化酶(A-cyclase)
一種糖蛋白,被Gsα活化,為cAMP信號通路的催化單位(150KD,跨膜12次)。在Mg2+/Mn2+存在下,催化ATP生成cAMP。降解cAMP生成5’-AMP,終止信號。
胞內(nèi)cAMP的快速合成與降解使細胞能快速應(yīng)答胞外信號。茶堿、咖啡堿可抑制其活性。環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶Phosphodiesterase活化型G蛋白(Gs)活化腺苷酸環(huán)化酶(AC)的模型A-cyclase活化抑制型G蛋白(Gi)抑制腺苷酸環(huán)化酶AC活性的模型兩條途徑:⑴Gi解離的α亞基結(jié)合AC,抑制其活性;⑵Gi解離的βγ復(fù)合物結(jié)合Gs游離的α亞基,阻止Gsα和AC的結(jié)合。④蛋白激酶A(PKA):cAMP依賴性蛋白激酶,由兩個催化亞基(C)和兩個調(diào)節(jié)亞基(R)組成。-cAMP:鈍化復(fù)合體;+cAMP:解離出活化的催化亞基;cAMP通過蛋白激酶對各代謝過程的影響PKA功能:磷酸化某些蛋白特定的Ser和Thr,調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝和基因表達;(ATP依賴)a)磷酸化胞漿內(nèi)的核蛋白體蛋白、膜蛋白、微管蛋白及受體蛋白等。
b)調(diào)節(jié)基因表達:PKA催化亞單位進入核,將組蛋白、酸性蛋白、CREB磷酸化,調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達。CRE(cAMPresponseelement)是DNA上的調(diào)節(jié)區(qū)域;
CREB:
CRE結(jié)合蛋白。cAMP充當?shù)诙攀勾偌毎虮磉_的過程cAMP
結(jié)合PKA調(diào)節(jié)亞單位
PKA構(gòu)象改變組蛋白H1、H2A、H3DNA解螺旋
催化亞單位磷酸化
CREB與DNA上CRE區(qū)結(jié)合(暴露核定位信號,進入核內(nèi))啟動特異基因表達合成特異蛋白
抑增殖促分化腎上腺素引起的葡萄糖異生作用激活
cAMP激活的PKA在不同細胞中可引起不同靶蛋白磷酸化,從而引起不同效應(yīng);可分為快速和慢速效應(yīng)。腎上腺素通過cAMP實現(xiàn)信號的放大cAMP信號途徑的調(diào)控①激素與受體分離;②大量活化的PKA可使受體敏感性降低;③G蛋白α亞基上GTP/GDP的交替;④磷酸二酯酶水解cAMP為5’AMP⑤磷酸酶將被磷酸化的蛋白去磷酸化而失活.
3磷脂酰肌醇信號通路
信號分子+受體激活磷脂酶C(PLC)
4,5-二磷酸
磷脂酰肌醇(PIP2)1,4,5—三磷酸肌醇(IP3)+二?;视?DG)(類酯二酰甘油DAG)兩個第二信使DG和IP3生成后,胞外信號轉(zhuǎn)為胞內(nèi)信號。特點:同時產(chǎn)生兩個胞內(nèi)信使;激活兩個信號途徑:IP3-Ca2+和DG-PKC途徑??缒ば盘栟D(zhuǎn)導(dǎo)是通過效應(yīng)酶磷脂酶C完成的。PLC水解PKC1)磷脂酰肌醇信號通路的重要組分①細胞膜受體;②G蛋白;③磷脂酶C(PLCβ):催化4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DAG);轉(zhuǎn)換胞外信號為胞內(nèi)信號。
PLCPIP2DAGIP3
IP3:結(jié)合并打開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的IP3配體門Ca2+通道,使胞內(nèi)Ca2+濃度升高,激活各類依賴鈣離子的蛋白。DAG:結(jié)合于質(zhì)膜上,通過提高PKC對Ca2+的敏感性而活化PKC。④三磷酸肌醇和二?;视停孩軨a2+及鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)
ACa2+直接激活某些酶
B借助鈣調(diào)蛋白傳遞信息
鈣調(diào)蛋白:含4個Ca2+結(jié)合位點,本身無酶活性,結(jié)合Ca2+后可活化胞中多種別構(gòu)激酶和蛋白質(zhì)(如PKC、AC、磷酸二酯酶和糖原磷酸化酶、Ca2+泵等)
CaM激活靶酶的過程無活性靶酶活性靶酶鈣調(diào)蛋白激活的兩類激酶①多功能蛋白激酶:磷酸化多種蛋白,介導(dǎo)因Ca2+升高而發(fā)生的多種生理功能(基因轉(zhuǎn)錄、蛋白合成、細胞分泌),參與調(diào)節(jié)多種代謝途徑及激活激素信號傳遞相關(guān)酶(AC、磷酸二酯酶等)②依賴鈣調(diào)蛋白的特定激酶:只作用于一種底物(酶),使其磷酸化,如肌球蛋白輕鏈激酶、磷酸化激酶、延長因子2激酶,可分別調(diào)節(jié)肌肉收縮、糖原分解及蛋白合成。⑥蛋白激酶C(ProteinKinaseC,PKC):胞質(zhì)中依賴Ca2+的蛋白激酶,[Ca2+]升高時,轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面,被DAG活化。
功能:催化某些蛋白Ser或Thr磷酸化,啟動由這些蛋白調(diào)節(jié)的細胞分泌、肌肉收縮等“短期生理效應(yīng)”,及細胞增殖、分化等“長期生理效應(yīng)”。PKC質(zhì)膜非活化態(tài)活化態(tài)DG-PKC信號通路調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活化激活蛋白激酶磷酸化抑制蛋白二磷酸磷脂酰肌醇鈣池調(diào)控鈣離子通道calcium-release-activatedcalciumDG-PKC途徑與鈣信號系統(tǒng)的相互關(guān)系許多能使DG生成并激活PKC的激素受體往往同時促進胞漿內(nèi)Ca2+升高,Ca2+能加強PKC活化。Ca2+的效應(yīng)較短暫,而DG引起的PKC激活則可延長細胞的反應(yīng)。
2)磷脂酰肌醇信號通路的終止:
IP3信號終止:去磷酸化形成IP2,磷酸化形成IP4。DG信號終止:被DG-激酶磷酸化成為磷脂酸,被DG酯酶水解成單酯酰甘油。
Ca2+信號的終止:質(zhì)膜上的Ca2+泵和Na+_Ca2+交換器將其抽出細胞;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵將其抽進內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
G蛋白系統(tǒng)是許多信號傳遞途徑的中心環(huán)節(jié),因此也就成了眾多藥物和毒素攻擊的靶位點。市面上的很多藥物,如Claritin(開瑞坦,抗過敏藥)的和Prozac(百憂解fluoxetine,是一種藉由刺激單一神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)血清素,來改善心理狀況的藥物)以及大量濫用的毒品:可卡因,海洛因,大麻等,通過與G蛋白偶聯(lián)進入細胞發(fā)揮其藥性。
百日咳毒素(Pertussistoxin):催化Gi-α上一個Cys的ADP核糖基化修飾,阻止Giα上GDP被GTP取代,使其失去對AC的抑制作用,也導(dǎo)致cAMP的濃度增加,由于百日咳是經(jīng)呼吸道感染的,被感染的細胞與呼吸系統(tǒng)相關(guān),這些細胞中cAMP濃度的提高促使大量的體液分泌進入肺引起嚴重的咳嗽。百日咳是由百日咳桿菌引起的小兒呼吸道傳染病傳染性很強。臨床特征為咳嗽逐漸加重、呈陣發(fā)性痙攣性咳嗽,咳末有雞啼聲,未經(jīng)治療的病人病程可延續(xù)2-3月故名“百日咳”。嬰兒及重癥者易并發(fā)肺炎及腦病?;魜y毒素(Choleratoxin):催化Gs-α的翻譯后修飾,轉(zhuǎn)移NAD的ADP核糖到Gs-α蛋白GTPase活性位點的Arg,ADP核糖基化阻止了Gs-α上的GTP水解,導(dǎo)致AC持續(xù)活化,產(chǎn)生大量cAMP,改變小腸上皮細胞膜蛋白構(gòu)型,大量氯離子和水分子持續(xù)轉(zhuǎn)運入腸腔引起嚴重腹瀉和脫水。霍亂是由霍亂弧菌所致的烈性腸道傳染病,臨床上以劇烈無痛性瀉吐,米泔樣大便,嚴重脫水,肌肉痛性痙攣及周圍循環(huán)衰竭等為特征。㈢與酶連接的受體為跨膜蛋白,胞外段結(jié)合配體后,即激活其胞內(nèi)段的酶活性,又叫催化性受體(catalyticreceptor)。分類:①受體酪氨酸激酶;②受體絲氨酸/蘇氨酸激酶;③受體酪氨酸磷酸酯酶;④受體鳥苷酸環(huán)化酶;⑤酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體。1.受體酪氨酸激酶(RTKs)及RTK-Ras蛋白信號通路配體結(jié)合受體后,激活受體的酪氨酸蛋白激酶活性,引起一系列磷酸化級聯(lián)反應(yīng),改變細胞生理或基因表達。
特點:無需信號偶聯(lián)蛋白參與,由受體本身酶活性的激活來完成信號跨膜傳遞。
①結(jié)構(gòu):
胞外區(qū):配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域;跨膜區(qū):一個α螺旋;
胞內(nèi)區(qū):
酪氨酸蛋白激酶催化部位自磷酸化位點;②分類:胰島素和多種生長因子受體等6個亞族.1)受體酪氨酸激酶(RTKs):胰島素受體血管內(nèi)皮生長因子血小板衍生生長因子血小板衍生生長因子2)RTKs的激活
配體(二聚體)結(jié)合受體受體二聚體化,形成同源或異源二聚體各受體的Tyr激酶活性被激活,并相互磷酸化胞內(nèi)段的Tyr細胞內(nèi)信號蛋白結(jié)合磷酸化的Tyr信號向下傳遞。受體相互磷酸化Tyr
3)結(jié)合于RTK的磷酸化的Tyr上的胞內(nèi)蛋白
①信號蛋白:PI3-Kinase,PLCγ,GTP酶活化蛋白(GAP);②接頭蛋白(adaptorproteins):本身無酶活性也不能傳遞信號;可聯(lián)接受體和其他信號分子,形成信號轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物。如Grb2.二者共性:
含至少2個高度保守區(qū)域:SH2域:識別并結(jié)合磷酸化的Tyr;
SH3域:結(jié)合富含Pro的序列。鳥苷酸釋放蛋白4)RTKs的作用
直接激活或磷酸化其Tyr而激活信號蛋白,將信號向下傳遞給:磷脂酶C
(PLC)、PI3激酶(將磷脂酰肌醇類物質(zhì)磷酸化,,參與磷脂酰肌醇循環(huán)),將信號傳遞到磷脂酰肌醇信號途徑。蛋白磷酸酯酶;接頭蛋白:由其介導(dǎo)將信號下傳;
Ras等低分子量G蛋白;
+GTP活化,+GDP失活;鳥苷酸釋放因子(GRF)使GDP解離而活化RasGRF結(jié)合被RTK激活的接頭蛋白后被活化;GTP酶活化蛋白(GAP)促進GTP的水解;Ras蛋白:一種G蛋白,具GTPase活性,位于質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè),在RTKs激活的信號傳導(dǎo)中起分子開關(guān)作用。5)RTK—Ras信號通路GRF
Ras蛋白的激活Ras蛋白激活的激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)
Ras-GTP結(jié)合Raf/MAPKKK的N端Raf/MAPKKK活化(磷酸化MAPKK的Ser/Thr殘基)
MAPKK/MEK活化
磷酸化MAPK的Ser/Thr殘基MAPK/ERK(有絲分裂原活化蛋白激酶)活化進入細胞核磷酸化核內(nèi)底物蛋白的Ser/Thr殘基,修飾它們的活性,調(diào)節(jié)基因表達MAP:有絲分裂原活化蛋白蛋白激酶的磷酸化級聯(lián)反應(yīng)RafRTK—Ras信號通路作用模式:配體——RTK——adaptor(接頭蛋白)——GRF—
—Ras-GDP——Ras-GTP——Raf(MAPKKK)——MAPKK——MAPK——
進入細胞核——
啟動其他激酶或基因調(diào)控蛋白(轉(zhuǎn)錄因子)的磷酸化修飾。GAP2受體酪氨酸磷酸酯酶(receptortyrosinephosphatases)
為單次跨膜蛋白受體,胞內(nèi)區(qū)具有Tyr磷酸酯酶的活性,活化酶可使特異的胞內(nèi)信號蛋白的磷酸Tyr殘基去磷酸化。作用:持續(xù)地逆轉(zhuǎn)RTKs的效應(yīng),在細胞信號系統(tǒng)中和細胞周期調(diào)控中發(fā)揮重要作用。3受體鳥苷酸環(huán)化酶(receptorguanylatecyclase)單次跨膜蛋白受體,胞外段是配體結(jié)合部位,胞內(nèi)段為GC催化結(jié)構(gòu)域。配體:心房排鈉肽(atrialnatriureticpeptides,ANPs),可促進腎細胞排水和鈉,使血管平滑肌細胞松弛,降低血壓。ANPs作用途徑:ANPs+受體激活受體GCGTPcGMP結(jié)合激活
cGMP依賴的蛋白激酶G(PKG)
靶蛋白Ser/Thr殘基磷酸化4受體絲氨酸/蘇氨酸激酶(receptorserine/threoninekinases)為一次性跨膜蛋白受體,胞內(nèi)區(qū)具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性,以異二聚體行使功能。配體:轉(zhuǎn)化生長因子—βs(transforminggrowthfactor—βs,TGF—βs)家族。它們可抑制細胞增殖、刺激胞外基質(zhì)合成、刺激骨的形成、通過趨化性吸引細胞和作為胚胎發(fā)育過程中誘導(dǎo)信號等。5酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體(tyrosinekinase-linkedreceptors)本身無酶活性,其胞內(nèi)段具有酪氨酸蛋白激酶的結(jié)合位點,其活性依賴于非受體酪氨酸蛋白激酶
(nonreceptorTyrkinases)。受體:調(diào)節(jié)細胞增殖與分化的局部介質(zhì)(細胞因子)的受體、生長激素和催乳素的受體以及T淋巴細胞和B淋巴細胞抗原特異性受體。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑:受體與配體結(jié)合后,通過與之相聯(lián)系的TK的活化,磷酸化各種靶蛋白的Tyr殘基來實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。分類:與Src蛋白家族相聯(lián)系的受體;與Janus激酶家族相聯(lián)系的受體。與RTKs異同:活化過程均涉及受體二聚化,都形成功能受體復(fù)合物。不同:非受體酪氨酸蛋白激酶由另外的基因編碼,并以非共價鍵與受體多肽結(jié)合。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子四由細胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號傳遞整聯(lián)蛋白(integrin)是細胞表面的跨膜蛋白,由α和β兩個亞基組成的異二聚體,其胞外段具有纖連蛋白、膠原和蛋白聚糖的結(jié)合位點;參與形成半橋粒和粘著斑等細胞連接,介導(dǎo)細胞附著到胞外基質(zhì)上;與胞外配體用,可產(chǎn)生多種信號如:Ca2+
進入細胞質(zhì)基質(zhì);肌醇第二信使的合成;胞內(nèi)蛋白Tyr殘基的磷酸化等,引起信號傳導(dǎo)。(一)粘著斑的功能:機械結(jié)構(gòu):通過整聯(lián)蛋白連接肌動蛋白纖維和多種肌動蛋白的結(jié)合蛋白而實現(xiàn);信號傳遞:通過酪氨酸激酶Src和粘著斑激酶(focaladhesionkinase,F(xiàn)AK)而實現(xiàn)。通路1:1.胞外配體與整聯(lián)蛋白結(jié)合,Rho—GDP轉(zhuǎn)換為Rho—GTP導(dǎo)致Rho蛋白激活(和Ras蛋白類似);2.Rho—GTP激活磷脂酰肌醇5—激酶PI(5)K;3.活化的PI(5)K使PI(4)P磷酸化生成PI(4,5)P2;4.PI(4,5)P2結(jié)合微絲結(jié)合蛋白gelsolin和profilin;5.gelsolin和profilin分別和F-ctin、G-actin分離;6.肌動蛋白單體(G—actin)聚合到微絲(F—actin)末端。(二)粘著斑裝配的兩條信號通路profilinG-actin通路2:1.胞外配體與整聯(lián)蛋白結(jié)合,Rho—GDP轉(zhuǎn)換為Rho—GTP導(dǎo)致Rho蛋白激活(和Ras蛋白類似);2b.Rho—GTP與Rho激酶結(jié)合,活化其激酶活性;3b.活化的Rho激酶磷酸化并失活肌球蛋白輕鏈磷酸酶(myosinlightchainphosphatase,MLCP)活性;4b.MLCP的失活導(dǎo)致肌球蛋白活化,從而有利于肌動蛋白纖維(張力絲)的裝配。(
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