免疫细胞信号转导-课件.ppt

1、免疫细胞信号转导(Signal Transductionof Immune cells)1ppt课件2ppt课件一、概述 Ligand Ligand Receptor Receptor Signal transduction Signal transduction DNA DNA Transcription Transcription Cell activation,Cell activation,proliferation,differentiation,growth arest,proliferation,differentiation,growth arest,or cell death

2、or cell death3ppt课件 细胞信号转导的细胞信号转导的主要主要EventsEvents：蛋白磷酸化和去磷酸化；蛋白磷酸化和去磷酸化；蛋白的二聚体化；蛋白的二聚体化；蛋白酶的水解蛋白酶的水解；蛋白分子转位；蛋白分子转位；蛋白与蛋白与DNADNA的特异结合的特异结合；GTPse GTPse 作用作用CaCa2+2+内流等。内流等。4ppt课件细胞信号转导最最关键的细胞信号转导最最关键的EventsEvents是蛋白质间的相互作是蛋白质间的相互作用用;每个细胞内有每个细胞内有2626亿个蛋白质分子，细胞内的蛋白质浓亿个蛋白质分子，细胞内的蛋白质浓度达到度达到400mg/ml400mg/

3、ml5ppt课件信号转导分子的二聚体化信号转导分子的二聚体化6ppt课件信号转导的细胞特异性信号转导的细胞特异性7ppt课件信号转导的细胞特异性信号转导的细胞特异性8ppt课件Domain：功能区如：蛋白激酶功能区、死亡功能区等蛋白质功能区检索工具:CDART(Conserved Domain Architecture Retrieval Tool)http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/Structurehttp:/www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/lexington/lexington.cgi?cmd=rps/lexington/lexington

4、.cgi?cmd=rps二、二、蛋白质的蛋白质的信号转导的信号转导的元件元件9ppt课件MotifMotif：模体或基序：模体或基序：如如Ras CAAX MotifRas CAAX Motif蛋白质模体检索工具蛋白质模体检索工具:Motif Scan Motif Scan http:/myhits.isb-sib.ch/cgi-bin/motif_scan 线性线性蛋白质模体检索工具蛋白质模体检索工具:the Eukaryotic linear:the Eukaryotic linear Motif:Motif:http:/elm.eu.org/10ppt课件1.SH2，3(Src homo

5、logy domain 2，3)SrcSrc同源的功能区同源的功能区SH2SH2可与磷酸化的可与磷酸化的Tyr Tyr 特异结合，介导二聚体特异结合，介导二聚体化，参与酪氨酸激酶信号转导途径。化，参与酪氨酸激酶信号转导途径。SH3SH3与富含与富含ProPro序列结合，序列结合，起到细胞定位及与起到细胞定位及与SH2SH2相互作用的效应相互作用的效应11ppt课件12ppt课件含含SH2SH2的信号转导分子包括的信号转导分子包括SrcSrc，StatStat，Lck Lck，ZAP-70ZAP-70，SykSyk，FynFyn，LynLyn，BtkBtk等。等。含含SH3SH3的信号转导分子包

6、括的信号转导分子包括SrcSrc，LckLck，Syk Syk，FynFyn，LynLyn，BtkBtk等。等。13ppt课件2 2。Protein KinaseProtein Kinase Domain Domain 催化蛋白质磷酸化功能区，包括酪氨酸蛋催化蛋白质磷酸化功能区，包括酪氨酸蛋白激酶、丝氨酸白激酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。苏氨酸蛋白激酶。例如例如JAKJAK、Raf-1Raf-1、ERK1/2ERK1/2、JNKJNK等等ProteinOH+ATPProteinOPOOO+ADPPiH2O Protein Kinase Protein Phosphatase 14ppt课件3 3

7、。PhosphatasePhosphatase 功能区功能区 催化蛋白质去磷酸化的功能区。包括催化蛋白质去磷酸化的功能区。包括PT（protein tyrosine phosphatases）、）、PP（serine/threonine phosphatases）及双特异性）及双特异性PTP（DUSP）。）。例如例如PTEN、CD45等等15ppt课件16ppt课件4 4。DBD(DNA binding domain)DBD(DNA binding domain)转录因子中含有的转录因子中含有的DNA结合区域，结合区域，如如NF-B家族含有家族含有“RXXRXRXXC”Motif，结合，结合“

8、GGGPuNNPyCC”双双链链DNA序列序列17ppt课件5 5。Death DomainDeath Domain（DDDD）由由7070个氨基酸组成的胞内功能区，个氨基酸组成的胞内功能区，参与细胞凋亡（参与细胞凋亡（ApoptosisApoptosis）18ppt课件含含DDDD的的凋亡受体凋亡受体：TNFR1TNFR1（CD120aCD120a）FASFAS（CD95CD95）DR3DR3（Apo3Apo3）DR4DR4（TRAIL-R2，CD261CD261）DR5DR5（TRAIL-R1，CD262CD262）19ppt课件含有含有DDDD的凋亡的凋亡AdaptorAdaptor：F

9、ADD（Fas-associated protein with death domain）TRADD(TNFR1-associated death domain-contain protein)RIP(receptor interacting protein)RIADD(RIP-associated ICH/CED-3 homologous protein with a death domain)20ppt课件21ppt课件三、重要信号转导分子家族1 1。JAK(Janus protein tyrosine JAK(Janus protein tyrosine kinase,or Just a

10、nother kinase)kinase,or Just another kinase)胞浆内参与细胞因子信号转导的酪氨酸激酶。从胞浆内参与细胞因子信号转导的酪氨酸激酶。从C C端端到到N N端含端含JH1-JH7 JH1-JH7 共共7 7个保守功能区，个保守功能区，JH1 JH1 含酪氨酸蛋含酪氨酸蛋白激酶活性区。白激酶活性区。包括：包括：JAK1JAK1，JAK2JAK2，Tyk2Tyk2，JAK3JAK322ppt课件23ppt课件JAK3JAK3结构图结构图24ppt课件2 2。STAT(Signal transducers and STAT(Signal transducers a

11、nd activators of transcription)activators of transcription)参与细胞因子信号转导的转录因子。参与细胞因子信号转导的转录因子。C C端含有端含有SH2SH2功能功能区，中间含区，中间含DNADNA结合区，结合区，C C端含保守的酪氨酸残基，其端含保守的酪氨酸残基，其磷酸化对磷酸化对STATSTAT功能至关重要。功能至关重要。25ppt课件26ppt课件27ppt课件28ppt课件3 3。RTK(Receptor tyrosine kinase)RTK(Receptor tyrosine kinase)包括包括PDGFPDGF受体、受体、E

12、GFEGF受体、受体、FGFFGF受体、受体、M-M-CSFCSF受体、受体、SCFSCF受体受体等等 29ppt课件30ppt课件EGFR2EGFR2（HER2HER2）抗体抗体HerceptinHerceptin已批准上市治疗已批准上市治疗乳腺癌乳腺癌EGFR1EGFR1人源化抗体：人源化抗体：h-R3 h-R3 在古巴批准上市治疗在古巴批准上市治疗肿瘤，目前与中国合作生产；美国肿瘤，目前与中国合作生产；美国ImCloneImClone的的Erbitux 2004Erbitux 2004年批准上市，治疗肠癌。年批准上市，治疗肠癌。PDGFPDGF受体的酪氨酸激酶抑制剂受体的酪氨酸激酶抑制剂

13、SU101SU101治疗肿瘤治疗肿瘤的研究正在进行的研究正在进行IIIIII期临床实验期临床实验GenentechGenentech公司抗公司抗VEGFVEGF抗体（抗体（AvastinAvastin）治疗）治疗462462例转移性乳腺癌的例转移性乳腺癌的IIIIII期临床失败，而肠癌期临床失败，而肠癌临床实验成功，临床实验成功，20042004年批准上市年批准上市31ppt课件32ppt课件4 4。RasRas Ras Ras家族包括：家族包括：H-RasH-Ras，N-RasN-Ras，K-RasK-Ras，均为均为21 21 KdKd的的p21p21rasras 蛋白，约蛋白，约85%8

14、5%的同源性，其组织分布不同，功能类的同源性，其组织分布不同，功能类似。似。30%30%人类肿瘤出现人类肿瘤出现RasRas突变。突变。p21p21rasras 为含有穿膜区的胞浆内蛋白，具有为含有穿膜区的胞浆内蛋白，具有GTP/GDPGTP/GDP结合结合区，并有区，并有GTPseGTPse活性。活性。33ppt课件RAS结构结构34ppt课件Ras的信号转导途径的信号转导途径35ppt课件K-Ras K-Ras 肿瘤疫苗的肿瘤疫苗的研究正在进行研究正在进行IIII期临床实验。期临床实验。Ras 5-17Ras 5-17多肽的多肽的治疗肿瘤研究正在进行治疗肿瘤研究正在进行I I期临床实验。期

15、临床实验。H-rasH-ras反义寡核苷酸反义寡核苷酸治疗肿瘤研究正在进行治疗肿瘤研究正在进行IIII期临床实验。期临床实验。RasRas突变预测抗突变预测抗EGFR1EGFR1抗体治疗效果抗体治疗效果36ppt课件例例:个体化治疗提高大肠癌的治疗有效率个体化治疗提高大肠癌的治疗有效率Langreth,R.(2008),Imclones Gene Test Battle,F,16May kras Testing Do Not TreatTreat with Erbitux Treat with Erbitux TreatmentSuccess 37ppt课件RasRas突变检测可以减少大肠癌治

16、疗费用突变检测可以减少大肠癌治疗费用38ppt课件北 大 医 学 部 心 血 管 所 陈 光 慧 教 授 克 隆 的HSG(Hyperplasia Suppressor Gene)，其编码蛋白结合Ras，抑制平滑肌细胞增殖。Chen KH,et al：Dysregulation of HSG triggers vascular proliferative disorders.Nat Cell Biol.2004,6(9):872-83本中心利用腺病毒介导HSG基因治疗小鼠移植肿瘤(Lina Wu et al:Adenovirus-expressed hHSG induces apoptosis

17、 in cancer cells.Mol Cancer Ther.2008,7:222-32)39ppt课件 5 5。Raf-1 Raf-1 Ser/Thr Ser/Thr蛋白激酶，由蛋白激酶，由648648个氨基酸组成，含个氨基酸组成，含CR1CR1，CR2CR2，CR3CR3功能区，功能区，CR1CR1结合结合RasRas，CR3CR3含蛋白激酶活性区。含蛋白激酶活性区。RasRas使使Raf-1Raf-1结合细胞膜，暴露激酶活性区。结合细胞膜，暴露激酶活性区。40ppt课件RAFRAF抑制剂的临床应用抑制剂的临床应用Nexavar(索拉非尼):小分子激酶抑制剂,抑制包括Raf1的多种激酶

18、,治疗肾癌和肝癌,已经上市(德国Bayer公司)Raf265:小分子Raf1抑制剂,治疗恶性黑色素瘤和大肠癌,进入I期临床(Norvatis制药公司)PLX-4032:RafV600E突变体抑制剂,治疗恶性黑色素瘤和大肠癌,进入I期临床(Plexxikon 公司)41ppt课件6 6。MAPKMAPK MAPK MAPK（mitogen-activated protein kinasemitogen-activated protein kinase）包括包括MAPKKKMAPKKK，MAPKKMAPKK，MAPKMAPK。含含 Thr-Gly-Tyr Thr-Gly-Tyr 双位点磷酸化活化；

19、双位点磷酸化活化；42ppt课件43ppt课件信号转导通道包括：信号转导通道包括：ERKERK（extracellular regulated protein extracellular regulated protein kinasekinase）:Growth factor:Growth factor RasRasRaf-Raf-1 1MEKMEKERKERKActivationActivationJNK(c-Jun N-terminal kinase)JNK(c-Jun N-terminal kinase)：理化刺激理化刺激，炎症刺激炎症刺激MEKK1/4MEKK1/4 JNKKJNKK

20、 JNKJNKcJuncJun apoptosisapoptosis，炎症，炎症p38p38：理化刺激理化刺激，炎症刺激，炎症刺激MLK MLK MKK3/6 MKK3/6 p38-MAPK p38-MAPK apoptosisapoptosis，炎症，炎症44ppt课件45ppt课件PD184352:MEK1抑制剂,治疗肿瘤,已经完成II期临床(美国Pfizer公司)PD0325901:MEK1抑制剂,治疗黑素瘤、结肠癌、乳腺癌和肺癌,进入I/II期临床(美国Pfizer制药公司)AZD6244:MEK1抑制剂,治疗恶性黑色素,瘤,进入II期临床(AstraZeneca制药公司)MEKMEK

21、抑制剂的临床应用抑制剂的临床应用46ppt课件47ppt课件 7 7。NFNF B B 参与免疫应答调控的转录因子，异源双聚体分子，主参与免疫应答调控的转录因子，异源双聚体分子，主要由要由p50p50和和p65p65组成。正常情况下与组成。正常情况下与I I B B 形成复合物，形成复合物，经经IKKIKK活化后，活化后，I I B B 降解，降解，NFNF B B活化，转运至细胞核活化，转运至细胞核发挥转录因子作用发挥转录因子作用48ppt课件49ppt课件NFNF B B与肿瘤的关联与肿瘤的关联50ppt课件51ppt课件IB-GFP 表达质粒转染检测NFB的活化52ppt课件四、信号转导

22、途径举例1。TCR53ppt课件2 2。细胞因子细胞因子54ppt课件3。CD95（FAS）55ppt课件56ppt课件五、信号转导研究方法1 1。特异性信号转导抑制剂特异性信号转导抑制剂利用信号转导通路中的抑制剂分析细利用信号转导通路中的抑制剂分析细胞表型。胞表型。例如：例如：PD98059PD98059（MAPKK-specific MAPKK-specific inhibitorinhibitor）；）；GenisteinGenistein （Tyrosin kinase inhibitorTyrosin kinase inhibitor ）；）；DEVD-fmkDEVD-fmk （Ca

23、spase-3 Caspase-3 inhibitorinhibitor）57ppt课件2 2。蛋白蛋白质质的磷酸化分析的磷酸化分析利用抗利用抗磷酸化磷酸化氨基酸残基的抗体氨基酸残基的抗体 例如抗磷酸化例如抗磷酸化酪氨酸酪氨酸残基抗体，残基抗体，抗磷酸化的丝氨酸抗磷酸化的丝氨酸/苏氨酸残基苏氨酸残基抗体等抗体等58ppt课件3.3.免疫共沉淀免疫共沉淀(co-immunoprecipitation)(co-immunoprecipitation)59ppt课件4 4。PulldownPulldown技术技术 利用表达的重组利用表达的重组GSTGST（谷胱甘肽谷胱甘肽S-S-转移酶转移酶）融合蛋

24、白与）融合蛋白与细胞裂解物中相互作用蛋白结合，再经细胞裂解物中相互作用蛋白结合，再经谷胱甘肽亲合谷胱甘肽亲合层析分离结合蛋白，利用免疫技术或质谱技术鉴定结层析分离结合蛋白，利用免疫技术或质谱技术鉴定结合蛋白。合蛋白。60ppt课件61ppt课件5 5。酵母双杂交技术（酵母双杂交技术（Yeast two-Yeast two-hybrid techniquehybrid technique）利用转录因子具有利用转录因子具有DNADNA结合区和转录激活区的结合区和转录激活区的特点，通过报告基因的表达研究蛋白与蛋白之特点，通过报告基因的表达研究蛋白与蛋白之间的相互作用，克隆新的基因。间的相互作用，克隆新的基因。62ppt课件63ppt课件HIS/LacZGal4 Binding Sites诱饵蛋白Gal4A/VP16cDNAGal4B上海睿星公司的新型酵母双杂交平台上海睿星公司的新型酵母双杂交平台20002000个已知重要功能基因的文库个已知重要功能基因的文库64ppt课件6 6。其它。其它 报告基因技术报告基因技术 质谱技术质谱技术 蛋白芯片技术蛋白芯片技术 细胞内共定位技术细胞内共定位技术 生物传感器技术生物传感器技术 等等等等65ppt课件