GMP-蛋白激酶途徑

1、主要內(nèi)容1 1、什么是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、什么是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)2 2、什么是、什么是G G蛋白蛋白3 3、PKGPKG的傳導(dǎo)機(jī)制的傳導(dǎo)機(jī)制4 4、PKGPKG的具體過(guò)程的具體過(guò)程5 5、PKGPKG的應(yīng)用的應(yīng)用什么是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)指特定的化學(xué)指特定的化學(xué)信號(hào)在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過(guò)程信號(hào)在靶細(xì)胞內(nèi)的傳遞過(guò)程化學(xué)信號(hào)化學(xué)信號(hào)是細(xì)胞分泌的各種是細(xì)胞分泌的各種化學(xué)物質(zhì)并用以調(diào)節(jié)自身及化學(xué)物質(zhì)并用以調(diào)節(jié)自身及其他細(xì)胞的代謝和功能其他細(xì)胞的代謝和功能信息物質(zhì)信息物質(zhì)是能調(diào)節(jié)細(xì)胞生命是能調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)( (化學(xué)信號(hào)化學(xué)信號(hào)) )跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一般步驟特定的細(xì)胞釋放信息物質(zhì)特定的細(xì)胞釋

2、放信息物質(zhì)信息物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散或血循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞信息物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散或血循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合受體對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信使系統(tǒng)受體對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信使系統(tǒng)靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)什么是G蛋白G G蛋白：蛋白：是鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白（是鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白（GTP binding proteinGTP binding protein）的）的簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng), ,是指能與是指能與 GTP GTP 或或 GDP GDP 結(jié)合，與膜受體偶聯(lián)而結(jié)合，與膜受體偶聯(lián)而具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的異三聚體具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的異三聚體G G蛋白質(zhì)。由蛋白質(zhì)。由、和和三種亞基組成，其中

3、三種亞基組成，其中亞基具有亞基具有GTPGTP酶活性，即可酶活性，即可把把GTPGTP水解成水解成GDPGDP和無(wú)機(jī)磷酸。和無(wú)機(jī)磷酸。G G蛋白的分類(lèi)：蛋白的分類(lèi)：根據(jù)根據(jù)亞基作用的效應(yīng)酶，將亞基作用的效應(yīng)酶，將G G蛋白分為蛋白分為G Gs s、G Gi i、G Gq q、G Gt t、G Golfolf、G Go oAlfred Goodman Gilman （1941- ）吉爾曼吉爾曼（Alfred G. Gilman）1941.7.1 德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)系德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)系 G蛋白的發(fā)現(xiàn)者19771977年，吉爾曼年，吉爾曼發(fā)現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)了G G蛋白及其蛋白及其在細(xì)胞

4、信號(hào)傳導(dǎo)在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)方面的作用，方面的作用，19811981年成功提純年成功提純第一個(gè)第一個(gè)G G蛋白，以蛋白，以后一直從事后一直從事G G蛋白蛋白研究研究 19941994年獲諾貝爾年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)PKG的傳導(dǎo)機(jī)制（一）（一）G G 蛋白通過(guò)蛋白通過(guò) AC AC 的信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制1.1.信號(hào)分子結(jié)合改變受體信號(hào)分子結(jié)合改變受體構(gòu)象；構(gòu)象；2.2.受體與受體與 G G 蛋白結(jié)合并使蛋白結(jié)合并使其激活；其激活；3.3.GTP GTP 取代取代 GDPGDP，G G 游離；游離；4.4.G G 結(jié)合并激活結(jié)合并激活 ACAC，產(chǎn)，產(chǎn)生生 cAMPcAMP；5.5

5、.GTP GTP 水解，水解， G G 與與 再結(jié)合再結(jié)合。（二）（二）G G蛋白通過(guò)某些受體門(mén)控蛋白通過(guò)某些受體門(mén)控離子通道的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制離子通道的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制G蛋白蛋白神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)受體受體ACcAMPPKA離子通道離子通道PKG的具體過(guò)程 無(wú)活性狀態(tài)時(shí)，Gs是三聚體狀態(tài)，亞基結(jié)合GDP，此時(shí)受體與腺苷酸環(huán)化酶亦無(wú)活性PKG的具體過(guò)程 配體與受體結(jié)合時(shí)，受體構(gòu)象發(fā)生改變，暴露出與Gs亞基的結(jié)合位點(diǎn)，兩者結(jié)合形成受體-Gs復(fù)合物后，Gs亞基構(gòu)象改變，排斥GDP，結(jié)合了GTP而活化。與解離，同時(shí)暴露出與腺苷酸環(huán)化酶的結(jié)合位點(diǎn)，亞基與環(huán)化酶結(jié)合而使后者活化，催化ATP生成cAMP。 亞基上的G

6、TP酶活性使結(jié)合的GTP水解為GDP，亞基恢復(fù)原來(lái)的構(gòu)象，從而與環(huán)化酶分離，環(huán)化酶活化終止，亞基重新與亞基復(fù)合體結(jié)合活化型活化型非非活化型活化型Ligand:配體配體 Receptor:受體受體Effector:效應(yīng)器效應(yīng)器PKG的應(yīng)用 G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)是一類(lèi)具有7個(gè)跨膜螺旋的跨膜蛋白受體GPCR的結(jié)構(gòu)特征和在信號(hào)傳導(dǎo)中的重要作用決定了其可以作為很好的藥物靶標(biāo)。目前世界藥物市場(chǎng)上有三分之一的小分子藥物是用GPCR篩選的。 G蛋白異常引起的疾病，如霍亂?；魜y毒素進(jìn)入胞內(nèi)，使亞基拾取GTP酶活性，導(dǎo)致環(huán)化酶持續(xù)活化，胞內(nèi)cAMP濃度大大增加，使大量水分進(jìn)入腸腔，造成嚴(yán)重的腹瀉。 G蛋白的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)在心臟心肌收縮力、心率、心律和心肌細(xì)胞生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)方面起著重要作用。 G蛋白偶聯(lián)受體的部分成員與痛覺(jué)遞質(zhì)結(jié)合，