g蛋白及其受体的研究ppt课件

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1、2016.11.19G蛋白及其受体的研究进展GPCR的概念GPCR的分类GPCRs的概念GPCRs的结构，分类GPCRGPCRs研究进展讲述步骤01GPCR的概念2.由α，β，γ三个不同亚基组成。激素与激素受体合诱导GTP跟G蛋白结合的GDP进行交换结果激活位于信号传导途径中下游的腺苷酸环化酶。3.G蛋白将细胞外的第一信使肾上腺素等激素和细胞内的腺苷酸环化酶催化的腺苷酸环化生成的第二信使cAMP联系起来。具有内源GTP酶活性。1.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是细胞信号传导中的重要蛋白质G蛋白的种类已多达40

2、余种，大多数存在于细胞膜上，由α、β、γ三个不同亚单位构成，总分子量为100kDa左右。GPCR分类123其中β亚单位在多数G蛋白中都非常类似，分子量36kDa左右。γ亚单位分子量在8-11kDa之间，除Gt外，大多数G蛋白的γ亚单位都是相同的。βγ两个亚单位的不同可以将蛋白分为Gs、Gi、Go、Gq、G12及Gt等六类。这些不同类型的G蛋白在信号传递过程各种发挥不同的作用GPCRs的概念021.G蛋白偶联受体,是一大类膜蛋白受体的统称。2.这类受体的共同点是其立体结构中都有七个跨膜α螺旋，且其肽链的C端和连接第5和第6个跨膜螺旋的胞内环上都有G蛋

3、白（鸟苷酸结合蛋白）的结合位点。3.目前为止，研究显示G蛋白偶联受体只见于真核生物之中，而且参与了很多细胞信号转导过程。GPCRs的概念GPCRs的结构与分类0301G蛋白偶联受体均是膜内在蛋白每个受体内包含七个α螺旋组成的跨膜结构域，这些结构域将受体分割为膜外N端，膜内C端，3个膜外环和3个膜内环。02受体的膜外部分经常带有糖基化修饰。膜外环上包含有两个高度保守的半胱氨酸残基，它们可以通过形成二硫键稳定受体的空间结构。GPCRs的结构01A类(视紫红质样受体)02B类(分泌素受体家族)03C类(代谢型谷氨酸受体)04D类(真菌交配信息素受体)05

4、06E类(环腺苷酸受体)F类（Smoothened家族)据对人基因组进行序列分析所得的结果人们预测出了近千种G蛋白耦联受体的基因。这些G蛋白耦联受体可以被划分为六个类型，分属其中G蛋白耦联受体的基因序列之间没有同源关系。GPCRs的分类04GPCRGPCRs研究进展BLefkowitz采用放射性标记的方法标记了糖皮质激素和肾上腺素，证明了受体独立于腺苷酸环化酶（AC）的存在1968年到1971年间，ACLefkowitz和Kobilka的工作从根本上改变了人类对GPCR受体和跨膜信号传递的认识，对现代药物设计的方式有重要影响。Kobilka第一次将

5、光能感应和激素感应的受体直接联系起来上世纪80年代，GPCR被发现的历史Lefkowitz通过同位素标记的配体结合等实验提出配体-受体-效应器相互作用的三级复合物模型。Lefkowitz2011年第一次在原子分辨率阐明了GPCR参与信号转导的机制1、标记并分离纯化扩散型配体的GPCR2、肾上腺素受体扩散型配体的GPCR的基因克隆3、GPCR工作机制研究3GPCR工作机制研究方法01Lefkowitz使用去污剂显著提、高了b2肾上腺素能受体蛋白的可溶性，并在此基础上首次制作了亲和层析柱，将琼脂糖的侧链上人工加入一个长度为30-A的糖链，并通过该链将琼

6、脂糖与去甲肾上腺素偶联1972年02再度改进了b2肾上腺素能受体蛋白的纯化方法，他们使用拮抗剂异丙肾上腺素偶联的琼脂糖作为介质制作亲和层析柱，建立了更加便捷有效的纯化方法，该方法适合大规模纯化受体蛋白1979年03他们把纯化后的可与肾上腺素结合的细胞表面蛋白导入不响应肾上腺素的细胞后，发现细胞的表现与具有肾上腺素受体的细胞一致这项实验结果使人们真正相信了细胞表面受体的独存在。几年后，04随后Lefkowitz实验室克隆的GPCR标记并分离纯化扩散型配体的GPCR诺贝尔奖得主3诺贝尔奖得主—罗伯特·莱夫科维茨1212b2肾上腺素能受体异丙肾上腺素Le

7、fkowitzBLefkowitz实验室首次成功克隆了编码仓鼠b2肾上腺素能受体蛋白的基因并进行了测序分析对编码基因的序列的分析发现，b2AR与牛“光受体”视紫质蛋白的氨基酸序列具有显著相似性，二者都具有7次跨膜的区域1986年ACLefkowitz和Kobilka很快推断出“光受体”视紫质蛋白和b2AR可能属于同一家族，这一家族可能编码很多重要的激素受体。这一工作旋即被毒蕈硷乙酰胆碱受体的克隆所证实上世纪80年代，肾上腺素受体扩散型配体的GPCR的基因克隆基于这一推论，Lefkowitz，Kobilka等人很快成功克隆了编码人类b2肾上腺素受体蛋

8、白的cDNA，编码人类b1肾上腺素受体、人类血小板α2肾上腺素受体、5-羟色胺受体以及第一个孤儿受体等在内的一系列受体的基