g蛋白异常与疾病3ppt课件

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1、G蛋白异常与疾病临五1607班李涵乔细胞信号转导调控与疾病防治G蛋白异常与疾病目录概述概述PartG蛋白G蛋白命名G蛋白是指能与鸟嘌呤核苷酸结合，具有GTP水解酶活性的一类信号转导蛋白分类①由α、β和γ亚单位组成的异三聚体②小分子G蛋白（只具有G蛋白α亚基的功能）G蛋白偶联受体G蛋白偶联受体命名G蛋白偶联受体（GProtein-CoupledReceptors，GPCRs）是一大类膜蛋白受体的统称。特点①其立体结构中都有七个跨膜α螺旋，都有G蛋白（鸟苷酸结合蛋白）的结合位点。②研究显示G蛋白偶联受体只见于真核生物之中。G蛋白活性调控G蛋白通过与GTP结合（激活态）状态和GD

2、P结合（失活态）状态的转换导致信号的转导或终止。G蛋白分子开关G蛋白活性调控当G蛋白偶联受体被配体激活后，Gα上的GDP为GTP所取代，这是G蛋白激活的关键步骤。此时G蛋白解离成GTP-Gα和Gβγ两部分，它们可分别与效应蛋白作用，直接改变其功能，如离子通道的开闭；或通过产生第二信使影响细胞的反应。Gα上的GTP酶水解GTP，终止G蛋白介导的信号转导。此时，Gα与Gβγ又结合成无活性的三聚体。G蛋白活性调控G蛋白循环示意图G蛋白活性调节示意图G蛋白介导途径GabgbgGDPGaGTPGiaGTPGsaGTPGqaGTPG12aGTP抑制AC活性激活AC活性活化PLCß激活R

3、hoG蛋白介导途径激活离子通道的G蛋白偶联受体激活或抑制腺苷酸环化酶，以cAMP为第二信使的G蛋白偶联受体激活磷脂酶C（PLC）以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联受体。由G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路，按其效应器蛋白的不同，可分为3类：激活离子通道的G蛋白偶联受体心肌细胞上M乙酰胆碱受体激活G蛋白开启K+通道许多神经递质受体是G蛋白偶联受体，效应器蛋白是Na+或K+通道，神经递质与G蛋白偶联受体结合引发离子通道的开放或关闭，进而导致膜电位变化。cAMP-蛋白激酶A途径在绝大多数哺乳动物细胞中，G蛋白偶联受体介导的信号通路中，Gα亚基的首要效应酶是腺苷酸环化酶，通过腺

4、苷酸环化酶活性的变化调节靶细胞内第二信使cAMP的水平，进而影响信号通路的下游事件。不同的激素-受体复合物，偶联不同的G蛋白（不同的Gα亚基，相同的Gβγ亚基），导致Gsα-GTP激活腺苷酸环化酶，而Giα-GTP抑制腺苷酸环化酶的活性cAMP-蛋白激酶A途径在多细胞动物各种以cAMP为第二信使的信号通路中，主要是通过cAMP激活蛋白激酶A（proteinkinaseA，PKA）所介导。无活性的PKA是含有2个调节亚基（regulatorysubunit，R）和2个催化亚基（catalyticsubunit，C）组成的四聚体，每个R亚基上有两个cAMP调节位点。cAMP特异

5、性地活化cAMP依赖的PKA，释放其催化亚基cAMP-蛋白激酶A途径G蛋白偶联受体-cAMP-PKA信号通路对真核细胞基因转录的调控CREB,cAMP-responseelementbindingprotein（cAMP应答原件结合蛋白）CREB,cAMP-responseelementbindingprotein（cAMP应答原件结合蛋白）靶蛋白磷酸化激活PLC，IP3和DAG作为双信使通过G蛋白偶联受体介导的另外一条信号通路是磷脂酰肌醇信号通路，信号转导时通过效应酶磷脂酶C完成的。IP3-Ca2+信号通路几乎所有真核细胞内Ca2+动员的主要途径：依靠内质网膜上的IP3

6、门控Ca2+通道将储存的Ca2+释放到细胞质基质中。钙调蛋白钙调蛋白是真核细胞中普遍存在的Ca2+应答蛋白，分布广，保守性强钙调蛋白本身无活性，结合Ca2+之后激活下游靶酶。DAG-PKC信号通路DAG结合在质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C（PKC）PKC功能：Ser/Thr蛋白激酶，具有广泛的作用底物，参与众多生理过程，涉及细胞“短期生理效应”如细胞分泌，肌肉收缩等；细胞“长期生理效应”如细胞增殖、分化。G蛋白转导异常与疾病Part霍乱毒素霍乱毒素组成1个毒素分子由一个A亚单位（红色）和5个B亚单位（蓝色）组成多聚体。A亚单位为毒性单位，B亚单位为结合单位作用原理α亚

7、基失去GTP酶活性AC(腺苷酸环化酶)的持续激活霍乱毒素作用机制霍乱毒素霍乱毒素有催化活性的亚基进行的是一个很简单的过程：找到作为细胞识别物——G蛋白，然后把一个ADP分子结合上去。这就把G蛋白转换到一种持续激活的状态，使其发出一个无休止的信号，使得细胞被这些信号迷惑。导致肠粘膜细胞分泌功能大为亢进，使大量体液和电解质进入肠腔而发生剧烈吐泻，由于大量脱水和失盐，可发生代谢性酸中毒，血循环衰竭，甚至休克或死亡。霍乱治疗纯化的霍乱B亚单位(自然联结成五聚体环)是一种合理的免疫原，把B亚单位与A亚单位分离，可排除任何毒性