《常見信號通路》課件

《常見信號通路》PPT課件contents目錄信號通路的概述MAPK信號通路PI3K-Akt信號通路JAK-STAT信號通路TGF-β信號通路01信號通路的概述指在細胞內傳遞信號的一系列生物分子結構和反應鏈，是細胞感知、傳遞和調節(jié)外界信號的途徑。信號通路通過信號傳遞和調節(jié)，維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)定，參與細胞生長、增殖、分化、凋亡等生命活動。信號通路的作用信號通路的定義根據信號分子類型分為第一信使、第二信使和效應器。第一信使是指能夠與細胞表面受體結合的信號分子，如激素、生長因子等；第二信使是指能夠將第一信使的信號傳遞到細胞內部的分子，如cAMP、Ca2?等；效應器是指接受第二信使并產生生物學效應的分子或細胞結構。根據信號傳遞方式分為單向信號傳遞和雙向信號傳遞。單向信號傳遞是指信號只能從上游向下游傳遞，如G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號通路；雙向信號傳遞是指信號可以在兩個方向上傳遞，如某些受體酪氨酸激酶介導的信號通路。信號通路的分類參與細胞通訊通過感知外界信號，將信號傳遞到細胞內部，調節(jié)細胞功能，實現(xiàn)細胞間的通訊。參與細胞生長、增殖和分化通過調節(jié)信號通路，控制細胞的生長、增殖和分化過程。參與疾病發(fā)生和發(fā)展許多疾病的發(fā)生和發(fā)展與信號通路異常有關，如腫瘤、神經退行性疾病等。通過對信號通路的研究，可以為疾病的治療和預防提供新的思路和方法。參與細胞應激反應當細胞受到外界刺激時，信號通路能夠迅速啟動應激反應，保護細胞免受損傷。信號通路的作用02MAPK信號通路絲裂原活化蛋白激酶MAPK三層激酶級聯(lián)反應，包括MAP3K、MAP2K和MAPK組成具有保守性，存在于所有真核細胞中特點MAPK信號通路的組成三層激酶級聯(lián)反應，每層反應都由上游的激酶磷酸化下游的激酶，使其激活激活機制激活過程激活條件當細胞受到外界刺激時，MAP3K被激活，進而激活MAP2K，最后激活MAPK需要Ca2+、GTP等第二信使介導030201MAPK信號通路的激活過程MAPK信號通路的功能MAPK信號通路可調控細胞周期蛋白的表達，從而影響細胞增殖和分化MAPK信號通路可磷酸化轉錄因子，調控特定基因的表達，影響細胞功能MAPK信號通路可介導細胞凋亡過程，參與細胞死亡的調節(jié)MAPK信號通路可影響免疫細胞的活化、增殖和分化，參與免疫應答的調節(jié)調控細胞周期參與基因表達介導細胞凋亡參與免疫反應03PI3K-Akt信號通路03PDK1磷酸化依賴性蛋白激酶1，在Akt的磷酸化過程中起關鍵作用。01磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)在細胞膜上感知生長因子等外部信號，并將其轉化為磷酸化肌醇的化學能。02Akt蛋白一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是PI3K下游的重要效應分子。PI3K-Akt信號通路的組成010204PI3K-Akt信號通路的激活過程生長因子與受體結合，激活PI3K，產生PIP3。PIP3與Akt的PH域結合，使Akt從細胞質轉移到細胞膜上。PDK1磷酸化Akt的Thr308和Ser473位點，激活Akt。Akt通過磷酸化下游分子來發(fā)揮其生物學效應。03促進糖酵解通過抑制糖原合成酶和糖原磷酸化酶，促進糖酵解。促進腫瘤發(fā)生在多種腫瘤中，PI3K-Akt信號通路異常激活，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉移密切相關。促進細胞生長、增殖和存活通過磷酸化Bad、FoxO等轉錄因子和激酶，抑制細胞凋亡。PI3K-Akt信號通路的功能04JAK-STAT信號通路JAKSTAT細胞因子受體適配器蛋白JAK-STAT信號通路的組成01020304Januskinase，是一種非受體酪氨酸激酶。Signaltransducerandactivatoroftranscription，即信號轉導子和轉錄激活子。能與細胞因子結合的跨膜受體，如IFN受體、GM-CSF受體等。如JAK2、STAT3等，介導信號轉導。JAK激活后，磷酸化STAT蛋白，使其形成同源或異源二聚體。STAT二聚體進入細胞核，與靶基因上的DNA結合位點結合，調控基因轉錄。細胞因子與受體結合后，受體構象發(fā)生改變，與JAK激酶結合，JAK被激活。JAK-STAT信號通路的激活過程

JAK-STAT信號通路的功能調節(jié)細胞生長和分化JAK-STAT信號通路可調控多種細胞生長和分化相關基因的表達，如干擾素基因等。免疫調節(jié)JAK-STAT信號通路參與多種細胞因子信號轉導，在免疫細胞的分化、活化及功能發(fā)揮中發(fā)揮重要作用。腫瘤發(fā)生發(fā)展JAK-STAT信號通路的異常激活與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關，可導致細胞增殖和凋亡異常。05TGF-β信號通路TGF-β受體是由兩個類型受體組成的復合物，即Ⅰ型受體（TβRI）和Ⅱ型受體（TβRII）。受體TGF-β信號轉導蛋白包括Smad蛋白家族和Rho家族。信號轉導蛋白TGF-β信號通路的轉錄因子包括Smad蛋白和FoxO轉錄因子等。轉錄因子TGF-β信號通路的組成123TGF-β配體與TβRII結合，形成TGF-β-TβRII復合物。配體結合TGF-β-TβRII復合物與TβRI結合，引起TβRI的磷酸化。受體磷酸化Smad蛋白被磷酸化后與Co-Smad結合形成復合物，進入細胞核與轉錄因子結合，調控基因表達。信號轉導蛋白的磷酸化與活化TGF-β信號通路的激活過程TGF-β通過抑制細胞周期蛋白依賴性激酶的活性，抑制細胞增殖。抑制細胞增殖TGF-β可以促進某些細胞的分化，