蛋白激酶與信號傳導

關于蛋白激酶與信號傳導第一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三蛋白質激酶：Ser-OH、Thr-OH酪氨酸蛋白激酶：Tyr-OH第二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)：蛋白激酶A(PKA)一、蛋白激酶A的特征：PKA:cAMP依賴性蛋白激酶作用：代謝的調控、細胞信號傳導組成：兩個催化亞基(C)、兩個調節(jié)亞基(R)C2R2四聚體第三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三二、PKA的分類R亞基：

I類(RI)：RI49kD，RI、RIII類(RII)：RII55kD，RII、RIIC亞基：C、C、C，40kDPKA全酶：R2C2180kD第四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三三、PKA的結構：1.C亞基的結構特點：N-端有一個ATP結合區(qū)，富含甘氨酸序列:GXGXXGX16K在Lys72和Glu91形成離子對Ala70

與腺苷酸的識別有關催化中心位于分子中部，具有結合多肽底物和催化磷酸基團轉移的作用R165DLK168PEN171氨基酸殘基構成一個環(huán)，其中D166(Asp)是磷酸基團轉移的基礎。K168(Lys)具有穩(wěn)定中間態(tài)和降低活化能的作用Asp184是金屬離子結合位點第五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三2.R亞基的結構特點：R亞基分為3個結構域N端是二聚化結構域，負責和另一個R亞基的聚合C端有兩個cAMP結構域，分為A、B結構域。A結構域結合cAMP較慢、B結構域是優(yōu)先結合cAMP的位點在二聚化結構域和cAMP結構域之間為：假底物模體(在RI)或真底物模體(在RII)，其氨基酸組成：RRNAIS(RI)/RRVSVC(RII)第六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三四、PKA功能：C亞基具有催化活性，它識別底物為RRXS/T和RXS/T，在接受磷酸基團S/T的羧基端的氨基酸為蔬水氨基酸。在測定PKA活性時，肝丙酮酸激酶的底物：肯普肽(kemptide),LRRASLG是很好的底物，若七肽的S改為A，則轉變?yōu)橐种苿?。R亞基是cAMP結合的靶蛋白，在PKA的四聚體中，它作為“假底物”而抑制C亞基發(fā)揮催化作用,只有當cAMP結合R亞基后，解離狀態(tài)的C亞基才有催化作用第七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三五、PKA的分布I類主要存在于非神經細胞，尤其在骨骼肌和心肌最為豐富。II類主要存在于神經細胞中。靶向假說：targetinghypothesis

磷酸化事件至少部分地接受了蛋白激酶在細胞中定位的調控。蛋白激酶的定位對其功能的發(fā)揮有重要的作用.PKA的定位有關的“錨蛋白”(AKAP)能跟RII亞基結合，使得PKA定位于不同的部位。第八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)、蛋白激酶C(PKC)

是一種Ser/Thr蛋白激酶，日本學者Nishizuka1977年，首先發(fā)現(xiàn)存在于鼠腦細胞中。受甘油二酯（DG）和Ca2+的激活，因為其受到Ca2+的激活而被命名為蛋白激酶CDG是細胞對多種胞外刺激作用的第二信使，是肌醇磷酸脂或膽堿磷酸脂在磷酸脂酶水解而產生的到目前，已發(fā)現(xiàn)PKC有12種亞型，根據(jù)結構特點和激活劑的不同可以分為3類：第九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三PKC的分類：常規(guī)型PKC（ConventionalPKC,cPKC）:包括、I、II、四種亞型。需要：Ca2+、DG(甘油二酯)、PS(磷脂酰絲氨酸)新型PKC（novelPKC,nPKC）、、、、五種亞型。需要：DG、PS非典型PKC（atypicalPKC,aPKC）、、三種亞型。只需要PS激活。第十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)、蛋白激酶B(PKB)

一、概況：(PKB)屬于Ser/Thr蛋白激酶PKB的催化域與PKC和PKA分別有73%和68%的相同。（relatedtotheAandCkinases)T細胞性淋巴瘤逆轉錄病毒癌基因(v-akt)的產物:AktPKB種類：PKB(Akt1,PAC-PK)PKB(Akt2)PKB(PAC-PK)第十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三二、PKB的結構(A)(B)(C)(D)(A)人PKB-;(B)人PKB-1(C)人PKB-2

(D)鼠PKB-PH:pleckstrin同源結構域第十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三三、PKB的激活機理:在細胞膜上，PI-3k的產物PI-3,4-P2或PI-3,4,5-P3結合PKB的PH結構域，使PKB向膜轉位或二聚化，從而被PKB激酶磷酸化。PI-3,4,5-P3還有底物第二信使作用，能別構激活PKB激酶PKBK,使PKB發(fā)生Thr308磷酸化,從而發(fā)生部分活化.PKB激酶(PDK-2)能特異磷酸化Ser473,完全活化PKB第十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三四、PKB的功能：

在體外，PKB可以磷酸化合成肽:RXRYZ(S/T)(Hy)在體內:磷酸化糖原合成酶激酶3－糖原合成增加葡萄糖的吸收核糖體蛋白S6激酶(p70S6k)－有關蛋白質生物合成細胞的存活、增殖細胞分化細胞周期的調節(jié)第十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)、蛋白激酶GPKG:cGMP依賴性蛋白激酶PKG-I(76kD):、兩種，胞質中PKG-II(86kD):膜蛋白一、PKG的結構：第十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三二聚化結構域:含保守的Leu/Ile組成的亮氨酸拉鏈結構膜定位自身磷酸化位點(I,II)自身抑制模體(I)協(xié)同作用的調節(jié)位點(I)第十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三

cGMP結構域:cGMP1:親和力低,磷酸化位點Thr(I)/Ser(II)cGMP2:親和力高,磷酸化位點Thr(I,II)催化域:

260aa保守的Lys(I,II)

必需的Thr(I,II),可自身磷酸化細胞核定位信號羧端結構域:70aa第十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三二、PKG在信號傳導中的作用PKG參與心鈉素(ANP)的信號傳導受體：鳥苷酸環(huán)化酶第十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第五節(jié)、酪氨酸激酶(TPK)

一、類型：

受體型TPK、非受體型TPK二、受體型TPK:1.受體型TPK亞類：根據(jù)結構分為9個亞類：表皮生長因子受體(EGFR)胰島素受體(IGF-1R)血小板生長因子受體(PDGFR)纖維生長因子受體(FGFR)血管內皮生長因子受體(VEGFR)肝細胞生長因子受體(HGFR)Trk基因產物受體受體Eph/Elk/Eck/Erk基因產物受體受體蛋白AXI第十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三①②③④⑤⑥⑦⑧⑨酪氨酸激酶跨膜結構域富含Cys結構域免疫球蛋白樣結構域酸盒結構域纖連蛋白II結構域第二十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三2.受體型TPK功能結構域：配體結合域：跨膜區(qū)域：催化域：有兩個保守模體

DLAARN：R：精aa，與ATP的r-磷酸離子鍵

VPIKW：P脯aa;W色aa與底物識別有關調節(jié)域：自身磷酸化位點、活性調控第二十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三三、非受體型TPK:1.分類：根據(jù)在亞細胞的定位和表達分為8個亞類

家族成員表達組織亞細胞分布Jac3造血組織胞質Syk2B/T細胞胞質Abl2廣泛分布胞核/胞質Src9廣泛分布膜質組織Csk1廣泛分布胞質Fak1廣泛分布細胞粘著斑Fps3造血細胞胞質Btk3造血/肝細胞胞質第二十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三JakSykAblSrcCskFakFpsBtk激酶SH2SH3幾種非受體型TPK的結構第二十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第六節(jié)、絲裂原激活蛋白激酶家族Mitogen-activatedproteinkinase簡寫：MAPK)Ser/Thr蛋白激酶；三個亞家族：胞外應答激酶：Extracellularly-responsivekinase（ERK)c-Jun氨基末端激酶：c-JunN-terminalkinase(JNK)p38-絲裂原激活蛋白激酶(p38-MAPKs)MAPK的活化特點：要經過級聯(lián)激活系統(tǒng)：MAPKKKMAPKKMAPK第二十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三

MAPK級聯(lián)激活S:絲氨酸T：蘇氨酸X：任意氨基酸P：磷酸基團第二十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三(一)、ERK系統(tǒng)的級聯(lián)成員：ERK的活化過程：MAPKKK級 Raf亞家族MAPKK級 MEK1/MEK2MAPK級 ERK亞家族Raf家族（3K級）：Raf是一個病毒癌基因v-Raf同源的細胞基因c-raf的產物；有三種亞類A-Raf,B-Raf,C-Raf;結構上保守的三個區(qū)域：CR-1:富含Cys(又稱CRD)CR-2:富含Ser/Thr－調節(jié)區(qū)CR-3:含Tyr/Ser－－催化區(qū)第二十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三MEK(包括MEK1和MEK2)

胞外應答激酶：Extracellularly-responsivekinase（ERK)有一個富含Pro的結構域，可以結合Raf,并作為Raf的底物受磷酸化而激活。MEK是可溶性的酶有雙功能的激酶：催化MAPK分子中的Thr-X-Tyr(TXY)模體的Thr和Tyr殘基的磷酸化。TXY的模體通常是TEY（Thr-Glu-Tyr）,MEK又稱為TEY激酶第二十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三ERK:細胞外應答激酶有三種ERK:ERK1,44kD;ERK2,42kD;ERK3,62kD;ERK1&2:依賴Ser/Thr蛋白激酶，優(yōu)先磷酸化Pro-X-Ser/Thr或Ser/Thr-Pro結構ERK3磷酸化模體:Ser-Glu-Gly(SEG)ERK作用：ERK受MEK活化后轉位到細胞核內，使很多依賴磷酸化激活的轉錄因子或與轉錄過程有關的酶、蛋白質磷酸化。如轉錄因子：Elk-1,TAL-1,RNA聚合酶II；核蛋白:c-Fos,c-Myc,c-Myb,Ets-2,p53,STAT；結構蛋白：微管相關蛋白-2,調節(jié)細胞的結構。第二十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三（二）JNK系統(tǒng)的級聯(lián)成員c-Jun氨基末端激酶（JNK）：磷酸化轉錄因子c-Jun的氨基末端，而得名。緊張活化蛋白激酶（SAPK）：級聯(lián)成員:MEKK—JNKK—JNK1.

MEKK:屬于MAPKKK家族(相當于ERK信號流中的Raf)成員：MEKK1,2,3MEKK1在靜息細胞中和抑制劑結合，外界刺激信號脫落抑制劑而激活。Cdc42和小G蛋白Rac通過P21蛋白活化激酶-1(PAK-1)調節(jié)MEKK1MAKK3除作用JNKK外，還能優(yōu)先激活MEK第二十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三JNKK:屬于MAPKK家族，相當于ERK信號流中的MEKJNKK具有雙功能激酶磷酸化底物JNK蛋白Thr-Pro-Tyr(TPY)模體中的T&YJNKK又稱TPY激酶JNKK能激活p38-MAPK第三十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三JNK屬于MAPK家族，相當于ERK信號流中的ERKJNK成員：JNK1、JNK2、JNK3JNK1和JNK2在多細胞中表達，JNK3只在神經細胞中表達JNK可使c-Jun的N-端Ser63、Ser72磷酸化?？墒罐D錄因子TCF、ATF-2磷酸化第三十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三(三)p38-MAPK系統(tǒng)的級聯(lián)成員1.p38蛋白:脂多糖(LipopolysccharideLPS)結合CD14后，引起細胞內MAPK信號流的激活，誘導了一種分子量38kd的蛋白質發(fā)生酪氨酸磷酸化，這種蛋白質稱之.2.p38蛋白成員

(MAPK成員）；ASK1 MKK3/MKK6p383.p38信號流的作用：控制一些應激因素和細胞因子引起的細胞調亡第三十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三4.ASK1:(ApoptosisSignal-regulatingKinase1簡稱ASK1)屬于MAPKKK家族，它能磷酸化MKK3/MKK6和SEK15.MKK3/MKK6:屬于MAPKK家族，6種亞型，其中只有第3和第6兩種亞型是活化p38的蛋白激酶。它是雙功能的激酶。磷酸化p38中的Thr-Gly-Tyr(TGY)模體中的Tyr和Thr，從而激活p38蛋白，TGY激酶6.p38蛋白：屬于MAPK家族，本身受到MKK3/MKK6磷酸化而激活，作為蛋白激酶可以磷酸化多種轉錄因子，TCG、ATF-2、MEF-2C等第三十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三Raf

MEKKASK1MEKJNKKMKK3，MKK6ERK

JNKp38MAPKKKMAPKKMAPK第三十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第七節(jié)、鈣調蛋白依賴性的蛋白激酶(CaM-PK)鈣調蛋白(CalmodulinCaM):Ca2+/CaM種類：磷酸化酶激酶（PhosphorylaseKinase）：肌球蛋白輕鏈激酶（MyosinLightChainKinase，MLCK）：鈣調蛋白依賴性蛋白激酶（CaM-PK）：一、CaM-PK的特征：CaM-PK有5個亞型，II了解較清楚，能催化突觸蛋白I的位點II磷酸化（CaM-PKII）。由8－10個亞基組成，每個亞基50-60kd,有5種不同型號亞基：、、、、等。第三十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三二、CaM-PKII結構特點：CaM-PKII的各種亞基相似，由4個結構域組成激酶域：自抑制域：鈣調蛋白結合域：聚合域：第三十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三三、CaM-PKII的激活過程：自抑制域和激酶域結合使酶無活力Ca2+/CaM與酶的CaM結合域結合使酶變構,自抑制域脫離激酶域，從而使酶活化?；罨窽hr286自身磷酸化而成Ca2+不依賴型.Ca2+不依賴型的酶因Thr286磷酸化而有活力.第三十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第八節(jié)、細胞跨膜信號傳導通路細胞的信號轉導作用，三個過程：信號分子的接受信號的放大生物效應細胞信號傳導的途徑1、通過膜受體途徑：化學信號分子（第一信使）被專一性的受體識別。受體能區(qū)分不同的外界刺激，并激活特定的信號放大系統(tǒng)，產生第二信使（cAMP），后者通過細胞內的信號分子再作用于其靶分子，產生特定的生物學效應。包括：蛋白結構、酶活力、基因表達、膜通透性等方面的改變，從而產生一系列的生理、病理效應。2、通過胞質受體途徑：化學信號分子（第一信使）與胞質受體結合，如自體激素等，結合受體后通常直接進入細胞核，也有的受體如甲狀腺素和維甲酸受體主要在細胞核內，結合配體后直接調節(jié)基因的活化。第三十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三一、受體：受體概念：生物信號接收器，專一結合化學信號，發(fā)生特異作用，產生特定的生物學效應。受體種類：膜受體（位于細胞膜）、胞內受體（位于細胞質、核質、胞內膜）膜受體結構域：胞外域、跨膜域、胞內域膜受體的分類：離子通道受體：G蛋白偶聯(lián)受體：酪氨酸蛋白激酶相關受體：其它酶活性的受體：第三十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三5、質膜激素受體的信號傳遞：激素(第一信使

)靶細胞

基因表達（第二信使）

1）與G蛋白偶聯(lián)受體質膜受體：2）催化性的受體

3）通道性的受體質膜受體級聯(lián)反應生物學效應1）水溶性化合物2）脂溶性化合物細胞漿細胞核3）甲狀腺素、維甲酸第四十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三5、受體作用特征：特異性：specificity，配體與受體的結合嚴格選擇。包括二者的結構、構型與構象高親和性：Highaffinity，受體與其配體的親和力應與其配體的生理濃度相適應。飽和性：Saturability，受體以有限的數(shù)目存在于特定的靶細胞。生物學效應：Biologicalresponse，一種受體與特定的受體7激素結合，產生特定的生物學效應。第四十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三二、G蛋白存在于質膜上的一組信號傳遞蛋白，即鳥苷三磷酸（GTP）的結合蛋白（Guanosinetriphosphate-bindingprotein）。與GTP結合活化狀態(tài)，與GDP結合失活狀態(tài)。二種類型：G蛋白：異三聚體，,，三類亞基組成。α亞基有20多種，39kD~46kD；β亞基有6種，37kD左右，γ亞基則有12種，8kD。組成的αβγ三聚體G蛋白可有上千種。小G蛋白：單鏈結構，20～30kD；50多種，P21Ras家族第四十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三G蛋白的結構特點：α亞基有2個結構域，GTP結合域和催化域。催化域有GTP水解酶（GTPase）活性。GTP結合域是獨特的螺旋結構域，它把GTP包埋在整個蛋白質的中心，Gα在合成后加工過程中，其N端的甘氨酸和豆蔻酸（十四烷酸）共價連接，并以此插入質膜的脂雙層中。β亞基有7個β片層結構，其中一個組氨酸可以被磷酸化，并且磷酸基團通常來自GTP而不是ATP，其功能還不清楚。γ亞基有一個N端無規(guī)則卷曲，其中半胱氨酸可以發(fā)生脂化如法尼基化（farnesuylation）或牻牛兒牻牛兒基化（geranylgeranylation），錨定在膜內側。β亞基與γ亞基緊密結合形成一個功能單位，只有在變性時才能分開。第四十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三三、核苷酸環(huán)化酶

有兩類：腺苷酸環(huán)化酶（AC）和鳥苷酸環(huán)化酶（GC）。AC和異三聚體G蛋白相偶聯(lián)，而GC本身就是一種膜受體。AC的結構特點與功能：AC催化ATP生成3,5-環(huán)腺苷一磷酸，簡稱cAMP，另一產物是焦磷酸PPi。哺乳動物的AC有10型，它們的分布有組織特異性。AC是一個結構十分特殊的跨膜蛋白，含有1064～1248個氨基酸殘基，在構象上類似多次跨膜的離子通道蛋白。第四十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三N-端在胞內，接著是6次跨膜結構（第一組跨膜域M1）然后是第1個胞內結構域C1，又分成C1a和Clb。C1a在各型AC中有55％～93％的同源性，再向C端又是6次跨膜結構（第二組跨膜域M2），再進入胞內形成第2個胞內結構域C2，其C2a在各型AC中也有53％～89％的同源性，C2b是整個肽鏈的C端。C1a和C2a是AC的催化部位，這兩個部位對催化作用均為必需。目前尚不知哪個部位對催化更重要，或基本上是催化部位，也不知調節(jié)部位在C1a或C2a。第四十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三GC的結構特點與功能：GC催化ATP生成3,5-環(huán)鳥苷一磷酸，簡稱cGMP，另一產物也是PPi。GC也是一個家族，有多種類型。哺乳動物細胞胞質中的GC是兩個大小不同亞基的二聚體血紅素為其輔基。一氧化氮（NO）可通過血紅素調節(jié)GC活力而引起血管擴張，膜結合性GC為單體。分子量大約為120kD~180kD，其N-端為配體結合區(qū)，在膜外接著是一段跨膜區(qū)，胞內的C端為環(huán)化酶催化區(qū)。有兩個區(qū)域和腺苷酸環(huán)化酶AC的C1a和C2a區(qū)高度同源，它能催化和AC相似的反應。膜結合GC在催化性質上和胞質型的不同，底物GTP對前者呈現(xiàn)正協(xié)同別構效應，而對后者則沒有協(xié)同效應。GC的生物效應幾乎全部是通過蛋白激酶G來實現(xiàn)的。第四十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三2．cAMP的降解細胞內cAMP磷酸二酯酶調控cAMP的水平。cAMP的水解終止了激素刺激的信號。cAMP磷酸二酯酶受到胞質Ca2+水平升高的活化，從而激活cAMP磷酸二酯酶活性，使cAMP水解成5’-AMP。3．cGMP通路環(huán)鳥苷酸（cGMP）是由鳥苷酸環(huán)化酶（GC）產生的，后者不需要和G蛋白偶聯(lián)而本身就是一種跨膜受體，可與外界信號分子如心鈉素直接結合。cGMP通過蛋白激酶G（PKG）使一系列蛋白質磷酸化引起激活或失活，從而表現(xiàn)生物效應。有趣的是cGMP引起的生物效應在很多方面恰巧和cAMP相反，如cGMP降低細胞內Ca2+濃度，降低心肌收縮力，而cAMP則使細胞內Ca2+濃度上升而促進心肌收縮。因此，cAMP和cGMP看作對生理效應的正負調節(jié)劑，提出所謂“陰陽”學說。第四十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三四、環(huán)腺苷酸介導的跨膜信號轉導

1．以cAMP為第二信使的信號分子Gs與活化腺苷酸環(huán)化酶的受體偶聯(lián)，對AC有激活作用。促進cAMP的產生。興奮性的受體(Rs)Gi與抑制腺苷酸環(huán)化酶的受體偶聯(lián)，對AC有抑制作用。抑制cAMP的產生。抑制性的受體(Ri)通過Gs作用的激素：下丘腦激素、垂體促激素、抗利尿激素、甲旁腺素、絨毛膜促性腺激素、胰高血糖素等及兒茶酚胺的β受體（典型配體為異丙基腎上腺素）。通過細胞膜上相應的受體，將信號傳至G蛋白，經Gs激活腺苷酸環(huán)化酶（AC），引起cAMP合成增多。因此，cAMP是這類激素的第二信使。通過Gi作用：AC負調控，如生長抑素（somatostatin）受體和兒茶酚胺α2受體（配體為去甲腎上腺素），通過Gi蛋白抑制AC的活性，使cAMP的濃度下調。不同組織的前列腺素E1的受體因偶聯(lián)不同的G蛋白Gs或Gi，故對cAMP的生成有不同的作用。第四十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三cAMP結合PKA的調節(jié)亞基，使調節(jié)亞基與催化亞基解聚而活化PKA的催化亞基。后者可通過一系列蛋白激酶引起磷酸化級聯(lián)反應，最后激活或抑制一些代謝過程的關鍵酶。這種級聯(lián)反應，可使信號分子的作用逐級放大，使胞外信號分子極微量的變化就可以引起明顯的生物效應。cAMP激活PKA后，除了可以使一些代謝相關的酶發(fā)生磷酸化以調節(jié)代謝外，活化的PKA催化亞基也可以進入核內，磷酸化一些轉錄因子，直接調節(jié)轉錄因子的活性，從而產生cAMP誘導的基因表達。第四十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三五、磷脂酶C-甘油二酯-蛋白激酶C介導的跨膜信號轉導

磷脂酰肌醇專一性磷脂酶C（PI-PLC）：底物是磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PI-4,5-P2）激活作用方式：（1）通過G蛋白的作用：如腎上腺能α1受體激動劑和鈴蟾肽（蛙皮素）、凝血酶等（2）通過酪氨酸磷酸激酶（TPK）的作用：如表皮生長因子（EGF）和血小板源生長因子（PDGF），或非受體型TPK，如細胞因子（IL-6）。（3）不同途徑：不同組織的受體時會引起不同的信號轉導方式，如抗利尿激素（加壓素，vesopressin）作用于腎臟時，主要通過cAMP通路，而作用于肝臟時則主要通過PI-PLC通路。

p86表4-3總結了一些重要的激活PI-PLC的胞外信號分子和受體。第五十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三3．甘油二酯的生成和作用機制

：磷脂酰肌醇專一性磷脂酶C（PI-PLC）激活后，催化PI-4,5-P2水解生成甘油二酯（DG）和三磷酸肌醇（IP3）DG、IP3兩個都是信使分子。DG是脂溶性的，生成后仍停留在膜上，DG是常規(guī)型和新型PKC的特異性激活劑，主要與PKC調節(jié)結構域中的富含Cys的模體-2（CCR2）結合，引起PKC變構，使假底物模體在空間上脫離被其阻斷的催化中心而引起酶的激活。DG激活PKC的過程通常還需要Ca2+及磷脂酰絲氨酸等其他物質。來自PI-4,5-P2和來自磷脂酰膽堿（PC）的DG都能激活PKC。使PKC迅速的激活，從而引發(fā)早期的細胞反應，如激素和神經遞質的釋放以及酶的分泌等。

第五十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三4．蛋白激酶C的底物蛋白蛋白激酶C（PKC）的生物效應是通過對眾多底物蛋白的磷酸化來實現(xiàn)的，PKC作用對象包括以下六種成分：（1）收縮蛋白和細胞骨架蛋白，如肌球蛋白輕鏈，肌鈣蛋白，鈣橋蛋白，微管相關蛋白等。（2）酶分子，如糖原磷酸化酶激酶，糖原合成酶，甲羥戊二酰CoA還原酶，酪氨酸羥化酶，鳥苷酸環(huán)化酶，肌球蛋白輕鏈激酶等。（3）膜蛋白，如Ca2+-ATP酶，Na＋/K＋-ATP酶，Na＋／H＋交換系統(tǒng)和GTP酶激活蛋白（GAP）等，后一作用可使Ras處于激活狀態(tài)。第五十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三（4）膜受體，如表面生長因子（EGF）受體，胰島素受體，生長素介質C受體，白介素-2（IL-2）受體，β腎上腺能受體等，通過這些受體調節(jié)區(qū)的磷酸化，對受體實現(xiàn)反饋調節(jié)。如EGF和胰島素受體C端的Ser或Thr被磷酸化后，可抑制受體的TPK活性和對EGF的親和力。（5）信號轉導蛋白，如Raf的Ser499位可受PKC磷酸化而激活，使PKC通路和生長因子通道（Raf-MEK-ERK）實行串話（crosstalking）。（6）轉錄因子，PKC可從胞液轉至胞核，使癌基因編碼的轉錄因子發(fā)生磷酸化，如使Fos和一種絲氨酸蛋白磷酸酶磷酸化，影響基因轉錄。PKC還可使血清反應因子（SRF）磷酸化而使SRF結合于c-fos基因調節(jié)區(qū)的DNA序列（血清反應元件SRE），從而促進fos基因的轉錄和合成，使細胞內的Fos蛋白增加。PKC還可使穿梭蛋白（shutterprotein）樣的轉錄因子轉至細胞核，發(fā)揮轉錄因子的作用，調節(jié)基因轉錄。第五十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三六、磷脂酰肌醇專一性磷脂酶C-三磷酸肌醇-Ca2+介導的跨膜信號轉導磷脂酰肌醇專一性磷脂酶C（PI-PLC）：水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PI-4,5-P2）底物，產生，三磷酸肌醇（IP3）IP3可動員細胞內鈣庫釋放Ca2+，再通過Ca2+或Ca2+-鈣調節(jié)蛋白（CaM）復合物轉導信號。IP3對細胞內鈣庫的作用，IP3被內質網(wǎng)或肌質網(wǎng)膜表面的IP3受體專一性的識別，IP3本身有Ca2+通道的功能，因而開放Ca2+通道，使儲存在內質網(wǎng)內的Ca2+釋放入胞液中，使胞液中Ca2+濃度升高。IP3代謝主要有兩方面途徑：一是在5-磷酸酶作用下水解生成I-1,4-P2而失活；另一途徑是在某種磷酸肌醇3-激酶作用下，進一步磷酸化，生成I-1,3,4,5-P4。I-1,3,4,5-P4也有第二信使功能，它可以促進Ca2+從胞外進入到胞內。最后，I-1,3,4,5-P4可以進一步水解成I-1,3,4-P3，這種肌醇三磷酸與I-1,4,5-P3不同，是一種失活形式，用以重新合成PI-4,5-P2。第五十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三6、Ca2+的信使作用：

Ca2+升高可以激活Ca2+/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶（CaM-PK），促進一系列酶磷酸化活化酪氨酸羥化酶、色氨酸羥化酶－－加速兒茶酚胺、5-羥色胺等神經遞質的合成CaM-PK使平滑肌的肌球蛋白輕鏈磷酸化后，還可引起平滑肌收縮或張力增加。磷酸化細胞的微絲蛋白、微管蛋白等可調節(jié)細胞的形態(tài)和運動。

Ca2+的升高還可進一步激活磷脂酶C，促進IP3產生，構成正反饋調節(jié)

Ca2+離子濃度過高又能抑制IP3介導的胞內鈣釋放，以防Ca2+過高造成細胞損傷。第五十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三七、受體酪氨酸蛋白激酶介導的跨膜信號轉導

通過受體酪氨酸蛋白激酶（R-TPK）介導的信號分子主要是包括某些生長因子在內的細胞因子，胰島素因具有類似生長因子的作用，并且受體十分類似生長因子受體。故屬于生長因子受體家族。第五十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三（1）Grb2-Sos銜接蛋白-Ras通路：鳥苷酸釋放蛋白（GNRP）的作用，活化的機制可能與Ras效應結構域中的Tyr35與GTP的γ磷酸結合后發(fā)生構象變化有關。Ras的GTP酶激活蛋白（GAP）也含有SH2結構，可以和活化受體直接結合，并成為其TPK的底物，通過酪氨酸酶的磷酸化，改變GAP的活性，從而調節(jié)Ras的活性。①Raf-MEK-ERK級聯(lián)系統(tǒng)：②小G蛋白系統(tǒng)：③PI-3K系統(tǒng)：（2）P1-PLCγ通路：PI-PLCγ有兩個SH2結構域，也可和R-TPK的某一磷酸Tyr位點結合，R-TPK使PI-PLCγ的Tyr783，771和I254磷酸化，從而激活P1-PLCγ，后者使PI-4,5-P2水解生成DG，轉而激活PKC，使生長因子的信號轉入PKC通路。第五十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三（3）Pl-3K系統(tǒng)：Pl-3K系統(tǒng)除通過Ras激活，也存在不依賴Ras的激活通路，因1類PI-3K的p85蛋白調節(jié)亞基的C端帶有SH2結構域，可直接和自身磷酸化的R-TPK的磷酸酪氨酸位點結合，其Tyr可被R-TPK磷酸化而激活，也同樣可啟動PI-3K-PKB通路。（4）非受體型TPK通路：某些非受體型TPK如Src也可通過其SH2域與活化的受體TPK結合，它的Tyr被磷酸化的活性形式同樣可激活PI-PLCγ，使信號轉入PKC通路，也可激活Raf-1，使信號越過Ras而進入Raf-MEK-ERK系統(tǒng)。第五十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三八、鞘磷脂-神經酰胺介導的跨膜信號轉導

神經酰胺的產生有兩種途徑：（1）神經酰胺合酶（ceramidesynthase）途徑：

由絲氨酸和棕櫚酰CoA先縮合成3酮二氫鞘氨醇，再還原后與脂酰CoA作用、生成神經酰胺，誘導的細胞凋亡。（2）神經鞘磷脂酶途徑：神經鞘磷脂酶（sphingomylinase，SMase）作用產生神經酰胺和磷酸膽堿。NSMase主要活化ERK信號流，導致炎癥反應等；ASMase則激活SAPK／JNK信號流，導致細胞凋亡等第五十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三第九節(jié)：細胞信號轉導通路間的串話

一、概念：信號轉導的“串話”(crosstalking)。細胞信號轉導實際上是一個網(wǎng)絡，各條轉導通路并不是獨立存在而互不相關，而是相互聯(lián)絡，尤似一個交通網(wǎng)。一條通路的激活可以啟動或活化另一通路，也可以抑制另一通路，這就是所謂這對各條信號通路間的的“串話”(crosstalking)。這對各條信號通路間的平衡和細胞的正?；顒泳哂惺种匾囊饬x。第六十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三1．三條MAPK信號流之間的串話：激動素上游激動素MEKK第六十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期三三條途徑的主要功能：1、Raf-MEK-ERK通路：細胞增殖等過程2、MEKK-