蛋白磷酸化與蛋白激酶

關(guān)于蛋白磷酸化與蛋白激酶一、蛋白激酶蛋白磷酸化是多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的重要環(huán)節(jié)，細(xì)胞內(nèi)大部分重要的生命過(guò)程都涉及蛋白磷酸化。

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可逆的蛋白質(zhì)磷酸化：

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蛋白激酶（proteinkinase，PK）：是一類磷酸轉(zhuǎn)移酶，其作用是將ATP的

-

磷酸基轉(zhuǎn)移到底物特定的氨基酸殘基上，使蛋白質(zhì)磷酸化，發(fā)揮其生理生化功能。

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（一）蛋白激酶的結(jié)構(gòu)共同的結(jié)構(gòu)特征：保守的催化結(jié)構(gòu)域/亞基調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域/亞基其他功能結(jié)構(gòu)域第5頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PKC第6頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天1.催化結(jié)構(gòu)域/亞基催化核心含有12個(gè)高度保守的亞區(qū)。功能：與蛋白質(zhì)或多肽底物結(jié)合；與磷酸供體ATP/GTP結(jié)合；轉(zhuǎn)移磷酸基到底物相應(yīng)的氨基酸殘基上。

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2.調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域/亞基同源性較低。作用：調(diào)節(jié)酶的活性；靶向作用，與酶的亞細(xì)胞定位有關(guān)。

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第9頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（二）蛋白激酶的種類第10頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

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真核細(xì)胞的蛋白激酶可分為五類：①絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶

②酪氨酸蛋白激酶③組/賴/精氨酸蛋白激酶④半胱氨酸蛋白激酶⑤天冬氨酸/谷氨酸蛋白激酶

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1.

絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶

絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（serine/

threonineproteinkinase，S/T-PK）催化絲氨酸/蘇氨酸的羥基磷酸化。第13頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）蛋白激酶A（proteinkinaseA，PKA）即cAMP依賴性蛋白激酶。全酶存在胞漿，被cAMP激活后，催化亞基可①調(diào)節(jié)代謝；②調(diào)節(jié)離子通道；③調(diào)節(jié)其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的蛋白；④進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)節(jié)基因表達(dá)。第14頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（2）蛋白激酶C即Ca2＋和磷脂依賴的蛋白激酶，受Ca2＋、DAG和PS激活。

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PKC有11種亞型：

A組－典型PKC(classicalPKC，cPKC)：、Ⅰ、

Ⅱ和

活化需要Ca2＋、DAG和PS。

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B組－新型PKC(newPKC，nPKC)：、、(L)、、和。

活化不需要Ca2＋。

C組－非典型PKC(atypicalPKC，aPKC)：和/。

活化不需要Ca2＋和DAG。

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各亞型均由一條肽鏈組成，分為四個(gè)保守區(qū)C1~C4和五個(gè)可變區(qū)V1~V5。調(diào)節(jié)區(qū)：

C1是膜結(jié)合區(qū)，與佛波酯、DAG和PS結(jié)合有關(guān)。

C2是Ca2＋結(jié)合位點(diǎn)。催化區(qū)：

C3是ATP結(jié)合位點(diǎn)。

C4是底物蛋白結(jié)合位點(diǎn)。第21頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PSDAGCa2+ATP第22頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PKC底物：參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的底物，如表皮生長(zhǎng)因子受體、胰島素受體、T細(xì)胞受體（TCR）、Ras、GTP酶活化蛋白等；參與代謝調(diào)控的底物，如膜上的通道和泵；調(diào)節(jié)基因表達(dá)的底物，如轉(zhuǎn)錄因子、翻譯因子、S6K、Raf激酶等。第23頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PKC分布：廣泛分布于各組織的胞質(zhì)，以Ca2＋依賴的形式從胞質(zhì)中移位到細(xì)胞膜上，此過(guò)程稱之為轉(zhuǎn)位。PKC轉(zhuǎn)位是其活化的標(biāo)志。第24頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

佛波酯（TPAorPMA）是一種促癌劑，其結(jié)構(gòu)與DAG相似，可持續(xù)活化PKC，促進(jìn)細(xì)胞增殖。乙酸豆蔻佛波第25頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（3）鈣/鈣調(diào)素依賴性蛋白激酶（CaMK）包括肌球蛋白輕鏈激酶（myosinlightchainkinase，MLCK）、磷酸化酶激酶、CaMKⅡ等。

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（4）CMGC組蛋白激酶脯氨酸依賴性激酶（prolinedepedentkinase，PDK）酪蛋白激酶Ⅱ（caseinkinaseⅡ

，CKⅡ

）家族第31頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PDK：細(xì)胞周期素依賴性蛋白激酶（cyclindepedentkinase，CDK）家族絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）家族糖原合成酶激酶3（glycogensynthetasekinase3，GSK3）

CDK樣激酶（CDK-likekinase，CLK）家族第32頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

MAPK途徑：

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EGF途徑第35頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（5）蛋白激酶G即cGMP依賴性蛋白激酶（cGMP–dependentproteinkinase，PKG），以cGMP

為變構(gòu)劑，在腦和平滑肌中含量較豐富。

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（6）G蛋白偶聯(lián)受體激酶有腎上腺素受體蛋白激酶（-adrenergicreceptorkinase，-ARK）、-ARK相關(guān)激酶和視紫紅質(zhì)激酶等。第37頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（7）核糖體S6激酶（S6K）包括S6KⅠ和S6KⅡ，能催化核糖體S6蛋白磷酸化。第38頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第39頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（8）整合素連接激酶整合素連接激酶（intergrin-linkedkinase，ILK）可直接磷酸化PKB/Akt，其活性依賴PI3K。第40頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

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（9）DNA依賴性蛋白激酶

DNA依賴性蛋白激酶（DNA-depen-dentproteinkinaes，DNA-PK）可磷酸化許多核蛋白，包括核受體、轉(zhuǎn)錄因子、DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶和RNA聚合酶Ⅱ等。

DNA-PK可發(fā)生自主磷酸化，其催化亞基和Ku蛋白都依賴于DNA和ATP而磷酸化。第42頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第43頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2.酪氨酸蛋白激酶（PTK）是一類催化ATP上

-磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到蛋白酪氨酸殘基酚羥基上的激酶，使多種底物蛋白磷酸化，在細(xì)胞增殖、分化中起重要作用。

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分類：（1）非受體酪氨酸蛋白激酶（NRTK）（2）受體酪氨酸蛋白激酶（RTK）（3）核內(nèi)酪氨酸蛋白激酶

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（1）非受體酪氨酸蛋白激酶（NRTK）

1）非受體酪氨酸蛋白激酶的重要結(jié)構(gòu)域有SH1（c-Srchomologydomain1）、SH2、SH3、PH、PTB等。它們?cè)诩っ傅拇呋磻?yīng)、酶定位、活性調(diào)節(jié)以及與其他分子相互作用中起重要作用。

SH結(jié)構(gòu)域是Src同源結(jié)構(gòu)域的簡(jiǎn)稱。第46頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

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第48頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

a）SH1結(jié)構(gòu)域非受體型的PTK的催化區(qū)因與Src家族催化結(jié)構(gòu)域的一級(jí)結(jié)構(gòu)高度同源，因此稱為Src同源結(jié)構(gòu)域1（SH1

）。大部分SH1區(qū)有一個(gè)自主磷酸化位點(diǎn)。

SH1有PTK活性。第49頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

b）SH2結(jié)構(gòu)域主要存在于多種胞質(zhì)信號(hào)蛋白中。如PIP2特異性PLC、PI3K的調(diào)節(jié)亞基（p85）、Ras-GTP酶激活蛋白（GTPaseactivatingprotein，GAP）以及crk、abl和vav原癌基因產(chǎn)物等。第50頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

SH2能特異地識(shí)別磷酸化的酪氨酸殘基以及磷酸化殘基的羧基端氨基酸序列并與其相互結(jié)合。

SH2的主要功能是介導(dǎo)胞質(zhì)內(nèi)多種信號(hào)蛋白的相互連接，形成蛋白異聚體復(fù)合物，從而調(diào)節(jié)信號(hào)傳遞。第51頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

C-terminalPLC

SH2domain第52頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第53頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

c）SH3結(jié)構(gòu)域可見(jiàn)于多種胞質(zhì)信號(hào)蛋白及肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白中。

SH3識(shí)別的部位是一些富含脯氨酸的區(qū)域PXXP。功能：參與PTK介導(dǎo)的蛋白質(zhì)間的相互作用，可能在亞細(xì)胞定位和細(xì)胞骨架蛋白相互作用中起作用。第54頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第55頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第56頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

SH3Domain第57頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第58頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

d）PH結(jié)構(gòu)域最初于一種血小板內(nèi)PKC底物pleckstrin中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)域，稱為pleckstrin同源(pleckstrinhomology，PH)結(jié)構(gòu)域。

GAP、PLC等含有PH結(jié)構(gòu)域，后者可同G蛋白及磷脂類分子PIP2、PIP3、IP3等結(jié)合。第59頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PLC-

1的PHdomain與IP3結(jié)合第60頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

血影蛋白的PHdomain與膜磷脂結(jié)合第61頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

e）PTB結(jié)構(gòu)域

PTB結(jié)構(gòu)也可識(shí)別一些含磷酸化酪氨酸的模體。ShcPTBDomain第62頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第63頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

非受體酪氨酸蛋白激酶重要結(jié)構(gòu)域的特點(diǎn)：一個(gè)信號(hào)分子可含有兩種以上的結(jié)構(gòu)域，因此可同時(shí)與兩種以上的其他信號(hào)分子結(jié)合。同一類結(jié)構(gòu)域可存在于多種不同的信號(hào)分子中。本身均為非催化結(jié)構(gòu)域。第64頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2）非受體酪氨酸蛋白激酶的種類分為11個(gè)家族，至少有30個(gè)成員。它們介導(dǎo)多種生長(zhǎng)因子受體、細(xì)胞因子受體、淋巴細(xì)胞抗原受體以及黏附分子整合素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。第65頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

a）Src激酶家族

Src是原癌基因c-Src的產(chǎn)物，參與抗原受體、細(xì)胞因子受體和整合素介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

Src激酶家族是一組膜結(jié)合蛋白，與受體結(jié)合存在，當(dāng)配體與受體結(jié)合后被激活。第66頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

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Src羧基端有一酪氨酸磷酸化位點(diǎn)Tyr527，其磷酸化可與Src自身的SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合。

Src的SH3結(jié)構(gòu)域能與分子內(nèi)調(diào)節(jié)區(qū)和激酶區(qū)交界部的脯氨酸殘基結(jié)合。這種結(jié)合可阻止底物與Src的結(jié)合，起自身抑制作用。其磷酸化位點(diǎn)是激酶的負(fù)調(diào)節(jié)點(diǎn)。第68頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第69頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

b）JAK激酶家族

JAK(Januskinase)家族成員有JAK1、JAK2、JAK3和TYK2。特征性結(jié)構(gòu)是有兩個(gè)激酶結(jié)構(gòu)域：激酶區(qū)（JH1）和激酶相關(guān)區(qū)（JH2或假SH1區(qū)）。此外，還有5個(gè)同源結(jié)構(gòu)域（JH3~JH7

）。

JH1和JH2都與Src具有同源性。第70頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

JH1JH2第71頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

JAK最主要的底物是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子（signaltranducersandactivatorsoftranscription，STAT）。

STAT是一種DNA結(jié)合蛋白家族，有7個(gè)成員。它與酪氨酸磷酸化信號(hào)偶聯(lián)，發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用。

JAK家族介導(dǎo)細(xì)胞因子受體的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。第72頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

JAKSTATpathway第73頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

c）Syk/ZAP-70家族包括Syk和T細(xì)胞受體鏈連接蛋白-70

（zetachain-associatedprotein-70，ZAP-70）。二者可介導(dǎo)淋巴細(xì)胞抗原受體和某些細(xì)胞因子受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，在淋巴細(xì)胞的分化、發(fā)育和活化中具有重要作用。第74頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第75頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

d）CSK家族

CSK(CterminalSrc-familykinase）家族中p50CSK含有SH1、SH2和SH3結(jié)構(gòu)域，能使Src的羧基端Tyr527磷酸化，從而抑制Src的活性。第76頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第77頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

e）Tec家族包括Btk、Itk、Tec、Txk、Bmx等，其成員有不同的組織表達(dá)。第78頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第79頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

f）黏附斑激酶黏附斑激酶（focaladhesionkinase，F(xiàn)AK）在黏附分子整合素介導(dǎo)的細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中具有起始作用。第80頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

整合素結(jié)構(gòu)模型第81頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

LinearstructureofFAK第82頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第83頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（2）受體酪氨酸蛋白激酶

PDGF一類的跨膜受體，可磷酸化靶蛋白的酪氨酸，因此稱為受體酪氨酸蛋白激酶（receptortyrosinekinase，RTK）。第84頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第85頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

1）受體酪氨酸激酶的自主磷酸化位點(diǎn)常位于受體的羧基末端胞質(zhì)域的非催化區(qū)，或質(zhì)膜與酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域之間。主要功能是與靶蛋白的SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)合，激活靶蛋白。靶蛋白與磷酸化位點(diǎn)的結(jié)合依賴于pTyr附近的氨基酸組成及順序。第86頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2）受體酪氨酸激酶激活信號(hào)蛋白的機(jī)制一是信號(hào)分子的膜轉(zhuǎn)位；二是通過(guò)結(jié)構(gòu)改變而被激活；三是通過(guò)酪氨酸的磷酸化被激活。作為PTK底物的信號(hào)蛋白又分為具有酶活性和不具有酶活性的接頭蛋白兩類。第87頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第88頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

3）受體酪氨酸激酶的分類

第89頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第90頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

a）表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）家族包括EGFR、erbB2/neu及erbB3基因表達(dá)產(chǎn)物。特點(diǎn)：胞膜外有兩個(gè)富含Cys的區(qū)域，胞質(zhì)內(nèi)含有一個(gè)酪氨酸激酶活性區(qū)。第91頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第92頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

b）胰島素受體家族包括胰島素受體（insulinreceptor，IR）、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1受體（insulin-likegrowthfactor-1receptor，IGF-1R）以及胰島素相關(guān)受體（insulinrelatedreceptor，IRR）。第93頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第94頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

c）PDGF/MCSF/SCF受體家族包括PDGF-R、PDGF-R、M-CSFR、SCFR。第95頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

d）成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體家族成員有FGFR1、FGFR2、FGFR3及FGFR4。第96頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第97頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第98頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（3）核內(nèi)酪氨酸蛋白激酶

Abl即存在于胞核內(nèi)，也存在于胞質(zhì)中，參與轉(zhuǎn)錄過(guò)程和細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)。

Wee只存在于核內(nèi)，可抑制cyclin-2的磷酸化，調(diào)節(jié)其活性，對(duì)細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂期具有調(diào)節(jié)作用。

第99頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第100頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.

雙重特異性蛋白激酶

是既能使絲氨酸/蘇氨酸磷酸化也能使酪氨酸磷酸化的蛋白激酶。

MAPK上游激酶MAPKK或MEK（MAPK/ERKkinase）是一個(gè)雙重特異性蛋白激酶，能使MAPK分子中的Thr185和Tyr187磷酸化而使該酶激活。

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第102頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4.

組氨酸蛋白激酶（HistidineProteinKinase，HPK）

HPK是磷酸化底物蛋白分子中組氨酸咪唑氮的激酶。

第103頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（1）雙組分組氨酸蛋白激酶存在：原核細(xì)胞，低等真核細(xì)胞（植物，酵母）。作用：調(diào)節(jié)對(duì)環(huán)境刺激發(fā)生的反應(yīng)在結(jié)構(gòu)和作用方式上與酪氨酸激酶受體相似。

第104頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

雙組分組氨酸蛋白激酶的組成：HPK：使自身的His磷酸化。反應(yīng)調(diào)節(jié)蛋白（RR）：多為轉(zhuǎn)錄因子，使His上的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到自身調(diào)控區(qū)的Asp上而被激活。參與調(diào)節(jié)酶的活性、細(xì)胞周期調(diào)控、抗生素抗性的表達(dá)、趨化性運(yùn)動(dòng)、果實(shí)成熟等各種生理過(guò)程。第105頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

雙組分組氨酸蛋白激酶的磷酸轉(zhuǎn)移反應(yīng)第106頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第107頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

三個(gè)磷酸轉(zhuǎn)移步驟第108頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（2）雙組分樣哺乳動(dòng)物組氨酸蛋白激酶有支鏈

-酮酸脫氫酶激酶（BCKDHK）和丙酮酸脫氫酶激酶（PDHK）。核苷二磷酸激酶（NDPK）也可自主磷酸化His，然后向其他蛋白的His或Ser/Thr上轉(zhuǎn)移（如ATP－檸檬酸裂解酶的His）。第109頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（3）G蛋白組氨酸蛋白激酶先磷酸化G蛋白

亞基的His，再將磷酸基向

亞基的GDP轉(zhuǎn)移。第110頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（4）其他系統(tǒng)的哺乳動(dòng)物組氨酸蛋白激酶

1）組蛋白H4組氨酸蛋白激酶磷酸化組蛋白H4的H18或H75的His，形成1-磷酸化或3-磷酸化His。推測(cè)此酶與細(xì)胞增殖有關(guān)。第111頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2）其他哺乳動(dòng)物蛋白組氨酸蛋白激酶突觸膜蛋白的Ser和His殘基的磷酸化，在調(diào)節(jié)突觸傳遞中發(fā)揮作用。血小板膜蛋白P-選擇素胞質(zhì)部分磷酸化的氨基酸中有His。羊氣管上皮細(xì)胞膜聯(lián)蛋白I（annexinI）His磷酸化。第112頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

蛋白質(zhì)磷酸化的效應(yīng)：

①酶活性增強(qiáng)或抑制。

②提高激酶與輔因子結(jié)合的親和力。

③利于底物的識(shí)別。④增加底物蛋白穩(wěn)定性。第113頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

不同的蛋白激酶磷酸化同一蛋白的意義：

①

不同的幾個(gè)蛋白激酶可能對(duì)同一個(gè)蛋白質(zhì)的功能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

②不同的蛋白激酶對(duì)同一蛋白質(zhì)的不同部位的磷酸化可能產(chǎn)生同樣的生物反應(yīng)。

第114頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

③不同的蛋白激酶對(duì)同一蛋白質(zhì)的不同部位的磷酸化也可能產(chǎn)生不同的生物反應(yīng)。④蛋白激酶的多點(diǎn)磷酸化有利于其對(duì)下一步蛋白激酶活性的調(diào)節(jié)。多點(diǎn)磷酸化可能成為多種不同信息傳遞通路之間的交叉點(diǎn)，而這種交叉點(diǎn)對(duì)跨膜信息傳遞的交聯(lián)和整合十分重要。第115頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（三）蛋白激酶在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用以四種方式參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：

1.

具有激酶活性的受體

多數(shù)生長(zhǎng)因子受體本身就是激酶，與配體結(jié)合后，能直接啟動(dòng)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

第116頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

生長(zhǎng)因子受體的主要信號(hào)通路：Grb2/mSOS-Ras/MAPK途徑PI3K-Akt途徑Rac/Cdc42途徑PLC--CaMK和PKC途徑STAT途徑

第117頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

生長(zhǎng)因子受體的主要信號(hào)通路第118頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第119頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第120頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

一些游離于胞質(zhì)中的激酶如Src和JAK家族，通過(guò)與受體胞內(nèi)區(qū)、質(zhì)膜或上游其他信號(hào)蛋白的結(jié)合，參與受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

2.

近膜信號(hào)分子第121頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天一些蛋白激酶作為胞內(nèi)信號(hào)分子的直接或間接的底物，被胞內(nèi)信使激活后，通過(guò)對(duì)下游蛋白的磷酸化反應(yīng)，控制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中其他酶類或蛋白質(zhì)的活性，介導(dǎo)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)和放大，并最終引起細(xì)胞對(duì)胞外信號(hào)的反應(yīng)。如MAPK家族。3.

細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子第122頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

整合素和生長(zhǎng)因子受體可以形成復(fù)合物，使其在無(wú)配體結(jié)合情況下自主磷酸化，導(dǎo)致信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

4.

多聚體形成第123頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天（四）蛋白激酶間的相互調(diào)節(jié)

通過(guò)磷酸化相互調(diào)節(jié)酶的活性。

1.同一信號(hào)途徑中的酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)

第124頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第125頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

不同信號(hào)途徑間的交談（cross-talk），即一條信號(hào)通路中的激酶作為另一條信號(hào)通路中激酶的底物。

應(yīng)激細(xì)胞因子MKK4MKK7JNK2.

信號(hào)途徑間的交互作用第126頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第127頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第128頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天蛋白激酶之間相互調(diào)節(jié)過(guò)程中，如何選擇特異性底物是保證其功能的基礎(chǔ)。支架蛋白與激酶形成的復(fù)合物是決定信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)特異性的關(guān)鍵。3.

蛋白激酶相互作用的特異性第129頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第130頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、蛋白磷酸酶

蛋白磷酸酶（proteinphospha-tase，PP）的作用是使磷酸化的蛋白質(zhì)脫去磷酸。在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中，磷酸化主要體現(xiàn)在信號(hào)的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)導(dǎo)和放大上，而去磷酸化則主要與信號(hào)的終止和失活有關(guān)。第131頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

蛋白磷酸酶的分類：絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶（proteinserine/threoninephosphatase，PSTP）酪氨酸蛋白磷酸酶（proteintyrosinephosphatase，PTP）雙重特異性蛋白磷酸酶第132頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（一）PSTP的結(jié)構(gòu)由催化亞基和調(diào)節(jié)/靶向亞基組成。調(diào)節(jié)/靶向亞基不僅可引導(dǎo)蛋白磷酸酶定位于靶位點(diǎn)，還可與催化亞基相互作用，調(diào)節(jié)催化亞基對(duì)靶蛋白的活性和選擇特異性。第133頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（二）PSTP的分類

1.

PPP家族

（1）PP1催化亞基：PP1c調(diào)節(jié)/靶向亞基：G亞基、M亞基、N亞基

第134頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天由催化亞基（C亞基）、調(diào)節(jié)亞基（A亞基）和可變調(diào)節(jié)亞基（B亞基）組成異三聚體。

PP2A選擇性地使Ser或Thr脫磷酸，對(duì)調(diào)節(jié)代謝的酶、信息傳遞中的蛋白激酶及轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子等起調(diào)節(jié)作用，從而影響細(xì)胞周期和細(xì)胞轉(zhuǎn)化等。

（2）PP2A第135頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

StructureofPP2A第136頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PP2AandregulationoftheG2/Mtransition第137頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天又名鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶（calcineurin，Cn或CaN）。由催化亞基（A亞基，CnA）和調(diào)節(jié)亞基（B亞基，CnB）組成。

PP2B在激活T細(xì)胞的Ca2+信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。（3）PP2B第138頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第139頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

Multiplelevelsofregulationoccurinthecalcium-calcineurin-NFATpathway.

Calcineurin(Cn)isactivatedbythebindingofcalcineurinA(CnA)tocalcineurinB(CnB)andcalmodulin(CaM),displacinganauto-inhibitorydomain.DephosphorylationofNFAT(nuclearfactorofactivatedTcells)

promotesitsnuclearimport.

第140頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天包括SIT4、PP5、PPQ、PPV、PPX、PPY、PPZ等。（4）其他第141頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PP2C是PPM家族的典型成員。其最大活性需要Mg2＋。

PP2C

和PP2C

都含有功能性的核定位信號(hào)。2.

PPM家族第142頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（三）PSTP的生物學(xué)作用

1.

參與肌糖原合成與分解

第143頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第144頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PP1能使cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）脫磷酸化，失去轉(zhuǎn)錄活性。

2.

轉(zhuǎn)錄調(diào)控第145頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

PP1和PP2B能使S6蛋白脫磷酸，而PP2A能使S6K脫磷酸并失活。

S6S6-PS6K-PPP1/PP2BPP2AS6K3.

翻譯調(diào)控第146頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

4.T細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第147頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

抑制PP1和PP2A的脫磷酸能使細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。

岡田酸5.

細(xì)胞的轉(zhuǎn)化第148頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第149頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天長(zhǎng)時(shí)程抑制（long-termdepression，LTD）和長(zhǎng)時(shí)程電位（long-termpotential，LTP）在學(xué)習(xí)和記憶的信息儲(chǔ)存中有重要作用。LTD中的起始磷酸酶是鈣激活的PP2B。

6.

神經(jīng)細(xì)胞特異性的活動(dòng)第150頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天7.

細(xì)胞周期的調(diào)控

第151頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第152頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（四）PTP的結(jié)構(gòu)和分類

1.

PTP的結(jié)構(gòu)

分為受體和非受體樣PTP兩類。

PTP的最適底物是含有磷酸化酪氨酸的多肽。部分有雙重專一性。第153頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天受體型的PTP超家族有80多種，以SHP-1、SHP-2和CD45為代表。結(jié)構(gòu)：催化域活性中心保守序列中Cys對(duì)酶的活性至關(guān)重要。調(diào)節(jié)序列有SH2區(qū)、配體結(jié)合區(qū)和定位信號(hào)序列。第154頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天非受體型PTP以PTP1B為代表。結(jié)構(gòu)：催化結(jié)構(gòu)域調(diào)節(jié)序列轉(zhuǎn)移活性序列。

第155頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2.

PTP的分類

（1）受體型PTP

第156頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第157頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天（2）非受體型PTP

非受體型PTP重要的區(qū)域：SH2功能域：增強(qiáng)催化區(qū)的活性。膜結(jié)合域：定位作用。功能蛋白結(jié)合域PEST功能域Ser和Thr磷酸化區(qū)域第158頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（五）PTP在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用

1.調(diào)節(jié)細(xì)胞因子受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程

第159頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第160頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2.調(diào)節(jié)抗原受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程

第161頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.參與黏附分子介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)多種PTP在氨基端具有與細(xì)胞黏附和細(xì)胞骨架結(jié)合蛋白同源的結(jié)構(gòu)域，可通過(guò)脫磷酸作用參與細(xì)胞黏附反應(yīng)和黏附分子介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。第162頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

第163頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（六）雙重特異性蛋白磷酸酶如PP2A、CD45、Cdc25等，特異性較低，也能選擇性地水解Thr或Tyr上的磷酸基。

第164頁(yè),共178頁(yè)，2024年2月25日，星期天

（七）蛋白激酶及磷酸酶之間的平衡蛋白激酶及磷酸酶之間的平衡在細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起關(guān)鍵作用。為了保證PTK與PTP之間的平衡，使信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)正常進(jìn)行，PTP的作用受嚴(yán)格的控制，主要包括其亞細(xì)胞分布的調(diào)節(jié)和活性的修飾。第165頁(yè),共