激活蛋白激酶A的活性⑤环腺苷酸磷酸二酯酶课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《激活蛋白激酶A的活性⑤环腺苷酸磷酸二酯酶课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 激活 蛋白激酶 活性 腺苷酸 磷酸二酯酶 课件
- 资源描述:
-
1、第十一章 细胞的信号转导Cell signal transductionGeneral process for transmembrane signal transduction信号转导系统信号转导系统 signal transduction system 第一信使第一信使 受体受体 第二信使第二信使 效应蛋白效应蛋白 效应蛋白效应蛋白胞外信号分子胞外信号分子,也称为,也称为第一信使第一信使(first messenger),),包括激素、神经递质、药物、光子包括激素、神经递质、药物、光子;细胞表面以及细胞内部(指细胞核)能接受这些化学信细胞表面以及细胞内部(指细胞核)能接受这些化学信号分子的
2、号分子的受体受体;受体将信号分子所携带的信号转变为受体将信号分子所携带的信号转变为细胞内信号分子细胞内信号分子,也称为也称为第二信使第二信使(second messenger),如),如cAMP、cGMP、Ca2等;等;胞内信号的转导途径胞内信号的转导途径,最终转化为细胞的各种复杂的生,最终转化为细胞的各种复杂的生物学效应。物学效应。组成要素:组成要素:胞外信号胞外信号 受体受体 G蛋白蛋白 G蛋白偶联受体介导的下游信号体系蛋白偶联受体介导的下游信号体系 信号转导引起的细胞生物学效应信号转导引起的细胞生物学效应 信号转导途径的共同特点信号转导途径的共同特点 信号转导与医学信号转导与医学主要内容
3、主要内容第一节第一节 胞外信号胞外信号 胞外信号的分类胞外信号的分类 化学信号成员化学信号成员 化学信号共同特点化学信号共同特点 胞外信号的分类胞外信号的分类胞外胞外信号信号化学信号化学信号神经递质神经递质物理信号:光、热、电流等物理信号:光、热、电流等局部化学介导因子局部化学介导因子气体分子气体分子内分泌激素内分泌激素内分泌内分泌自分泌自分泌旁分泌旁分泌产生及作用方式产生及作用方式作用距离作用距离1.神经传递神经传递2.内分泌内分泌3.3.旁分泌旁分泌4.4.气体分子(扩散)气体分子(扩散)1.1.神经传递神经传递2.2.内分泌内分泌 化学信号成员化学信号成员u 自化学结构看主要包括:短肽、
4、自化学结构看主要包括:短肽、蛋白质、气体分子、氨基酸、脂蛋白质、气体分子、氨基酸、脂类、胆固醇衍生物等。类、胆固醇衍生物等。化学信号共同特点:化学信号共同特点:u 特异性特异性:只能与特定的受体结合:只能与特定的受体结合v 高效性高效性:几个分子即可发生明显的生物学:几个分子即可发生明显的生物学效应,这一特性有赖于细胞的信号逐级放效应,这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统大系统w 可被灭活可被灭活:完成信息传递后可被降解或修:完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性,保证信息传递的完整性和饰而失去活性,保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳细胞免于疲劳第二节第二节 受体受体 定义定义 特点特点 分类
5、分类 定义定义 存在于细胞膜上或细胞核内具有特定存在于细胞膜上或细胞核内具有特定功能的蛋白质,能接受外界信号并将功能的蛋白质,能接受外界信号并将这一信号转化为细胞内的一系列生物这一信号转化为细胞内的一系列生物化学反应,对细胞的结构和功能产生化学反应,对细胞的结构和功能产生影响。影响。特点特点特异性特异性饱和性饱和性高度的亲和力高度的亲和力 受体分类受体分类u 细胞表面受体(细胞表面受体(cell surface receptor)v 细胞内受体细胞内受体 (intracellular receptor)u 细胞表面受体细胞表面受体l离子通道偶联受体离子通道偶联受体 (ion-channel-l
6、inked receptor)lG蛋白偶联受体蛋白偶联受体 (G-protein-linked-receptor)l酶偶联受体酶偶联受体 (enzyme-linked-receptor)配体闸门通道配体闸门通道(ligand-gated ion channel)j 自身为离子通道的受体,主要存在于神经、肌肉自身为离子通道的受体,主要存在于神经、肌肉等可兴奋性细胞,其分子信号为神经递质。等可兴奋性细胞,其分子信号为神经递质。k 作用机制:神经递质通过与受体的结合而改变通作用机制:神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象,导致离子通道的开启与关闭,改道蛋白的构象,导致离子通道的开启与关闭,改变
7、质膜的离子通透性,在瞬间将胞外化学信号转变质膜的离子通透性,在瞬间将胞外化学信号转换为电信号,继而改变突触后细胞的兴奋性。换为电信号,继而改变突触后细胞的兴奋性。Chemical synapse乙酰胆碱受体的结构模型乙酰胆碱受体的结构模型Three conformation of the acetylcholine receptor乙酰胆碱受体的结构模型乙酰胆碱受体的结构模型Ion-channel linked receptors in neurotransmission受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶(tyrosine kinase,trk)j 概念:位于膜上起受体作用的酪氨酸激酶,在化学信号概
8、念:位于膜上起受体作用的酪氨酸激酶,在化学信号的刺激下,激活后使底物蛋白上的酪氨酸残基磷酸化。的刺激下,激活后使底物蛋白上的酪氨酸残基磷酸化。k 结构:结构:l 朝向细胞外的部分称为配体结合区,起受体的作用,朝向细胞外的部分称为配体结合区,起受体的作用,与相应的配体结合;与相应的配体结合;l 越膜区由疏水氨基酸组成;越膜区由疏水氨基酸组成;l 朝向细胞质一侧的部分称为激酶活性区,具有酪氨酸朝向细胞质一侧的部分称为激酶活性区,具有酪氨酸激酶的活性。激酶的活性。当配体与配体结合区结合后,通过蛋白质构象的变当配体与配体结合区结合后,通过蛋白质构象的变 化,使位于细胞质部分的激酶活性区的酪氨酸残化,使
9、位于细胞质部分的激酶活性区的酪氨酸残 基发生自体磷酸化(基发生自体磷酸化(autophosphorylation),激活),激活 下游的蛋白质,可进一步催化细胞内的生物化学下游的蛋白质,可进一步催化细胞内的生物化学 反应,从而把细胞外的信号传导到细胞内。反应,从而把细胞外的信号传导到细胞内。Receptor Tyrosine Kinases m 此类受体的配体主要有:胰岛素生长因子、血小板生此类受体的配体主要有:胰岛素生长因子、血小板生长因子、集落刺激因子和表皮生长因子等。长因子、集落刺激因子和表皮生长因子等。G蛋白偶联受体蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor)j
10、 类型:包括激素受体、神经递质受体、光激活类型:包括激素受体、神经递质受体、光激活受体、嗅觉有关受体等受体、嗅觉有关受体等k 结构:结构:1条多肽链,条多肽链,7次跨膜蛋白次跨膜蛋白G-protein linked receptor胞外胞外胞内胞内由一条多肽链组成,含有由一条多肽链组成,含有7个跨膜个跨膜-螺旋区域;氨基末端朝向胞外,螺旋区域;氨基末端朝向胞外,有有4个胞外区,羧基末端朝向胞质,有个胞外区,羧基末端朝向胞质,有4个胞内区;氨基末端有一些个胞内区;氨基末端有一些糖基化位点,胞内的第三个袢及羧基末端各有一个磷酸化位点。糖基化位点,胞内的第三个袢及羧基末端各有一个磷酸化位点。k 作用
11、机制:胞外结构域识别信号分子,胞内作用机制:胞外结构域识别信号分子,胞内结构域与结构域与G蛋白耦联,与相应配体结合后,蛋白耦联,与相应配体结合后,触发受体蛋白的构象改变,后者再进一步调触发受体蛋白的构象改变,后者再进一步调节节G蛋白的活性,调节相关酶活性,在胞内蛋白的活性,调节相关酶活性,在胞内产生第二信使。产生第二信使。v胞内受体胞内受体 分为胞浆受体和核受体。分为胞浆受体和核受体。配体主要是甾体类激素、甲状腺激素、维生素配体主要是甾体类激素、甲状腺激素、维生素D等。等。甾类激素甾类激素n受体是胞内激素激活的基因调控蛋白。受体是胞内激素激活的基因调控蛋白。n受体与配体(如皮质醇)结合,使抑制
12、性蛋受体与配体(如皮质醇)结合,使抑制性蛋白与受体分离,暴露与白与受体分离,暴露与DNA的结合位点。的结合位点。n受体结合的序列是受体依赖的转录增强子。受体结合的序列是受体依赖的转录增强子。第三节第三节 G蛋白蛋白 概念概念 结构结构 分类分类 作用机制作用机制 又称鸟苷酸结合蛋白(又称鸟苷酸结合蛋白(guanine nucleotide-binding protein)指的是在)指的是在信号转导途径中与受体偶联的鸟苷酸信号转导途径中与受体偶联的鸟苷酸结合蛋白。结合蛋白。G蛋白(蛋白(G protein)概念:)概念:Martin GilmanAlfred G.Gilman G蛋白结构特征:蛋
13、白结构特征:l 由由、3个不同的亚单位构成的异三个不同的亚单位构成的异三聚体;聚体;l 具有结合具有结合GTP或或GDP的能力,并具有的能力,并具有GTP酶的活性;酶的活性;l 本身的构象改变可进一步激活效应蛋白本身的构象改变可进一步激活效应蛋白,从而把胞外信号传到胞内。,从而把胞外信号传到胞内。G蛋白异三聚体的分子结构蛋白异三聚体的分子结构 G蛋蛋白白作作用用机机制制 G蛋白蛋白亚基的分类亚基的分类G蛋白类型蛋白类型效应蛋白效应蛋白 受体类型受体类型第二信使第二信使Gs腺苷环化酶腺苷环化酶(激活)激活)-肾上腺素受体肾上腺素受体 胰高血糖素受体胰高血糖素受体 5-羟色胺受体羟色胺受体 抗利尿
14、激素受体抗利尿激素受体 甲状旁腺素受体甲状旁腺素受体 促黄体生成素受体促黄体生成素受体cAMP(增加)(增加)Gi腺苷环化酶腺苷环化酶(抑制抑制)-肾上腺素受体肾上腺素受体cAMP(下降)(下降)K通道(通道(G)毒蕈碱型乙酰胆碱受体毒蕈碱型乙酰胆碱受体膜电位改变膜电位改变Golf腺苷环化酶腺苷环化酶(激活激活)嗅觉受体(嗅细胞)嗅觉受体(嗅细胞)cAMP(增加)(增加)Gq磷酯酶磷酯酶C 2-肾上腺素受体肾上腺素受体IP3、DAG(增加)(增加)Go磷酯酶磷酯酶C 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体(上皮细胞上皮细胞)IP3、DAG(增加)(增加)GtcGMP磷酸二酯酶磷酸二酯酶 光受体(视杆细胞)光
15、受体(视杆细胞)cGMP(下降)(下降)第四节第四节 G蛋白偶联受体介导的下游信号体系蛋白偶联受体介导的下游信号体系 G蛋白偶联受体激活或抑制腺苷酸环化蛋白偶联受体激活或抑制腺苷酸环化酶(酶(AC)G蛋白偶联受体调控离子通道蛋白偶联受体调控离子通道 G蛋白偶联受体激活蛋白激酶蛋白偶联受体激活蛋白激酶C(PKC)G蛋白偶联受体激活基因转录蛋白偶联受体激活基因转录 cAMP信号转导途径信号转导途径 当一个特定的荷尔蒙或神经递质(比如肾上当一个特定的荷尔蒙或神经递质(比如肾上 腺素)结合到受体上后,受体被激活。受体腺素)结合到受体上后,受体被激活。受体 的分子形状改变了,它得以结合到的分子形状改变了
16、,它得以结合到G蛋白上。蛋白上。这导致了这导致了G蛋白释放蛋白释放GDP并和并和GTP结合。结合。GTP引发了一系列变形反应,引发了一系列变形反应,G蛋白因此分裂蛋白因此分裂 成两部分。成两部分。作用过程作用过程 亚基成为自由亚基,和结合在它上面的亚基成为自由亚基,和结合在它上面的 GTP一起沿着细胞膜移动并最终和腺苷酸一起沿着细胞膜移动并最终和腺苷酸 环化酶环化酶(adenylate cyclase,AC)结合结合,AC 被激活。活跃的被激活。活跃的AC生产出大量可以在细胞生产出大量可以在细胞 内传递信息的环腺苷酸(内传递信息的环腺苷酸(cAMP)。)。同时结合在同时结合在亚基上的亚基上的G
展开阅读全文