GMP-蛋白激酶途徑

1、主要內(nèi)容1 1、什么是信號轉(zhuǎn)導、什么是信號轉(zhuǎn)導2 2、什么是、什么是G G蛋白蛋白3 3、PKGPKG的傳導機制的傳導機制4 4、PKGPKG的具體過程的具體過程5 5、PKGPKG的應用的應用什么是信號轉(zhuǎn)導細胞信號轉(zhuǎn)導細胞信號轉(zhuǎn)導指特定的化學指特定的化學信號在靶細胞內(nèi)的傳遞過程信號在靶細胞內(nèi)的傳遞過程化學信號化學信號是細胞分泌的各種是細胞分泌的各種化學物質(zhì)并用以調(diào)節(jié)自身及化學物質(zhì)并用以調(diào)節(jié)自身及其他細胞的代謝和功能其他細胞的代謝和功能信息物質(zhì)信息物質(zhì)是能調(diào)節(jié)細胞生命是能調(diào)節(jié)細胞生命活動的化學物質(zhì)活動的化學物質(zhì)( (化學信號化學信號) )跨膜信號轉(zhuǎn)導的一般步驟特定的細胞釋放信息物質(zhì)特定的細胞釋

2、放信息物質(zhì)信息物質(zhì)經(jīng)擴散或血循環(huán)到達靶細胞信息物質(zhì)經(jīng)擴散或血循環(huán)到達靶細胞與靶細胞的受體特異性結(jié)合與靶細胞的受體特異性結(jié)合受體對信號進行轉(zhuǎn)換并啟動細胞內(nèi)信使系統(tǒng)受體對信號進行轉(zhuǎn)換并啟動細胞內(nèi)信使系統(tǒng)靶細胞產(chǎn)生生物學效應靶細胞產(chǎn)生生物學效應什么是G蛋白G G蛋白：蛋白：是鳥苷酸結(jié)合蛋白（是鳥苷酸結(jié)合蛋白（GTP binding proteinGTP binding protein）的）的簡稱簡稱, ,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)而具有信號轉(zhuǎn)導作用的異三聚體具有信號轉(zhuǎn)導作用的異三聚體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和無機磷酸。和無機磷酸。G G蛋白的分類：蛋白的分類：根據(jù)根據(jù)亞基作用的效應酶，將亞基作用的效應酶，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 德克薩斯大學西南醫(yī)學中心藥學系德克薩斯大學西南醫(yī)學中心藥學系 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胞

4、信號傳導在細胞信號傳導方面的作用，方面的作用，19811981年成功提純年成功提純第一個第一個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或醫(yī)學獎生理學或醫(yī)學獎PKG的傳導機制（一）（一）G G 蛋白通過蛋白通過 AC AC 的信號的信號轉(zhuǎn)導機制轉(zhuǎn)導機制1.1.信號分子結(jié)合改變受體信號分子結(jié)合改變受體構象；構象；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蛋白通過某些受體門控蛋白通過某些受體門控離子通道的信號轉(zhuǎn)導機制離子通道的信號轉(zhuǎn)導機制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的具體過程 無活性狀態(tài)時，Gs是三聚體狀態(tài)，亞基結(jié)合GDP，此時受體與腺苷酸環(huán)化酶亦無活性PKG的具體過程 配體與受體結(jié)合時，受體構象發(fā)生改變，暴露出與Gs亞基的結(jié)合位點，兩者結(jié)合形成受體-Gs復合物后，Gs亞基構象改變，排斥GDP，結(jié)合了GTP而活化。與解離，同時暴露出與腺苷酸環(huán)化酶的結(jié)合位點，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，亞基恢復原來的構象，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:效應器效應器PKG的應用 G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)是一類具有7個跨膜螺旋的跨膜蛋白受體GPCR的結(jié)構特征和在信號傳導中的重要作用決定了其可以作為很好的藥物靶標。目前世界藥物市場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。霍亂毒素進入胞內(nèi)，使亞基拾取GTP酶活性，導致環(huán)化酶持續(xù)活化，胞內(nèi)cAMP濃度大大增加，使大量水分進入腸腔，造成嚴重的腹瀉。 G蛋白的信號轉(zhuǎn)導在心臟心肌收縮力、心率、心律和心肌細胞生長的調(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遞質(zhì)結(jié)合，