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文檔簡介
1、,磷脂酰肌醇雙信使信號通路,苗華彪,本節(jié)要點(diǎn),最大特點(diǎn)容,1,IP3/和DAG/PKC途徑,IP3/和DAG/PKC途徑,IP3/Ca2+和DAG/PKC途徑,概念,磷脂酰肌醇途徑 是三種G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的信號通路中的其中之一,在磷脂酰肌醇信號通路中胞外信號分子與細(xì)胞表面G蛋白耦聯(lián)型受體結(jié)合,激活質(zhì)膜上的磷脂酶C(PLC-),使質(zhì)膜上4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)兩個第二信使,胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號,這一信號系統(tǒng)又稱為 “雙信使系統(tǒng)”。,最大特點(diǎn):,胞外信號被膜受體接受后,同時(shí)產(chǎn)生兩個胞內(nèi)信使,分別激
2、活兩個不同的信號通路,即IP3/Ca2+和DAG/PKC途徑,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞對外界信號的問答。 兩個信使:IP3和DAG 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的效應(yīng)酶:磷脂酶C 信號:Ca2+,系統(tǒng)組成與信號分子,系統(tǒng)組成 由三個成員組成:受體、G蛋白和效應(yīng)物。G蛋白也是異源三聚體,其亞基上具有GTP/GDP結(jié)合位點(diǎn),作用方式與cAMP系統(tǒng)中的G蛋白完全相同。該系統(tǒng)的效應(yīng)物是磷酸肌醇特異的磷脂酶C-(phosphatidylinositol-specific phospholipase C-, PI-PLC),此處的表示一種異構(gòu)體。 信號分子 與該系統(tǒng)受體結(jié)合的信號分子有各種激素、神經(jīng)遞質(zhì)和一些局部介質(zhì)。,第二信使的產(chǎn)生,該途
3、徑有有三個第二信使:IP3、DAG、Ca2+。產(chǎn)生過程包括磷脂酶C的激活、IP3/DG的生成、 Ca2+的釋放。 磷脂酶C的激活 磷脂酶C相當(dāng)于cAMP系統(tǒng)中的腺苷酸環(huán)化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受G蛋白調(diào)節(jié)。當(dāng)信號分子識別并同受體結(jié)合后,激活G蛋白的亞基。激活的G-亞基通過擴(kuò)散與磷脂酶C接觸,并將磷脂酶C激活。 第二信使IP3/DAG的生成 被激活的磷脂酶C水解質(zhì)膜上的4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2), 產(chǎn)生三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG) 。,IP3/Ca2+:IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3配體門鈣通道結(jié)合,開啟鈣通道,使胞內(nèi)Ca2+濃度升高,激活各類依賴鈣離子的蛋白。鈣調(diào)蛋白:由
4、單一肽鏈構(gòu)成,具有四個鈣離子結(jié)合部位。結(jié)合鈣離子發(fā)生構(gòu)象改變, 可激活鈣調(diào)素依賴性激酶(CaM-Kinase)。細(xì)胞對Ca2+的反應(yīng)取決于細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白和鈣調(diào)素依賴性激酶的種類。,DAG/PKC:DG結(jié)合于質(zhì)膜上,可活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)。 (PKC以非活性形式分布于細(xì)胞溶質(zhì)中,當(dāng)細(xì)胞接受刺激,產(chǎn)生IP3 ,使Ca2+濃度升高,PKC便轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面,被DG活化,PKC可以使蛋白質(zhì)的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化是不同的細(xì)胞產(chǎn)生不同的反應(yīng),如細(xì)胞分泌、肌肉收縮、細(xì)胞增殖和分化等。),IP3和DAG的主要功能,IP3引發(fā)儲存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+的轉(zhuǎn)移到
5、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,使胞質(zhì)中游離Ca2+濃度提高,這一作用幾乎發(fā)生在所有真核細(xì)胞中。 DAG結(jié)合在質(zhì)膜上,可活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C,IP3信號的終止:是通過去磷酸化形成IP2、或磷酸化為IP4 。Ca2+被質(zhì)膜上的鈣泵和Na+- Ca2+交換器抽出細(xì)胞,或被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵抽回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。,DAG通過兩種途徑終止其信使作用: -被DG激酶磷酸化成為磷脂酸,進(jìn)入磷脂酰肌醇循環(huán); -被DG酯酶水解成單酯酰甘油。 DAG代謝周期很短,不能長期維持PKC活性,而細(xì)胞增殖或分化行為的變化又要求PKC長期活性所產(chǎn)生的效應(yīng)。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)另一種DG生成途徑,即由磷脂酶催化質(zhì)膜上的磷脂酰膽堿斷裂產(chǎn)生的DG,用來維持PKC的長期效應(yīng)。,DAG/PKC反應(yīng)鏈,胞外信號分子G-蛋白偶聯(lián)受體G-蛋白磷脂酶C(PLC)DAG激活PKC蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH,IP3/Ca
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