蛋白激酶a与蛋白激酶c的研究进展

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1、蛋白激酶A与蛋白激酶C的研究进展陈保国学号：1011075009生物化学与分子生物学专业摘要：蛋白激酶A（PKA）与蛋白激酶C（PKC）是参与细胞信号转导的两类物质。PKA全酶是四聚体，由两个调节亚基R和两个催化亚基C组成，PKC均为单链多肽，分为3类。PKA参与的信号通路以cAMP为第二信使，而PKC参与的信号通路却以DAG和IP3为信使。这两个信号通路都是由G蛋白耦联受体所介导的，都能调控基因的转录，而在这个过程中，PKA进入细胞核，PKC则与质膜结合。关键字：蛋白激酶A（PKA）蛋白激酶C（PKC）第二信使磷酸化1前言蛋白激酶是一类在胞内信使依赖的、在蛋白质磷酸化过程中

2、起中介和放大作用并帮助完成信号传递过程的酶。蛋白激酶负责将磷酸基团转移到特定底物蛋白上，这类酶用ATP或GTP作为磷酸基团的供体，而蛋白质中的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸作为磷酸基团的受体。目前己发现在真核细胞内有400多种蛋白激酶，它们催化多种功能蛋白，如酶、受体、运输蛋白、调节蛋白、核内蛋白等。功能蛋白通过磷酸化和去磷酸化，发生构象互变，导致功能蛋白的活性、性质的改变，从而调节细胞各个生命活动过程。本文简要介绍蛋白激酶大家族中其中的两类：蛋白激酶A与蛋白激酶C。蛋白激酶A(PKA)又叫cAMP依赖性蛋白激酶，是Kerbs等人在继sutherland等人提出cAMP第二信使的概念

3、之后，在研究糖原的代谢过程中发现的．是普遍存在于动物体内的一种蛋白激酶。近年来，cAMP作为第二信使的研究较多，有学者已经从分子水平上研究cAMP与人类疾病的关系，如细胞的异常生长和增殖等。蛋白激酶A特别是蛋白激酶AIα(PKAIα)作为cAMP的主要调节分子，在癌细胞系、原发性肿瘤和增生过度的细胞中呈过度表达。蛋白激酶C(proteinkinaseC，PKC)是细胞信号转导途径中的重要递质。PKC家族庞大，各同工酶分布广泛且功能复杂。不同类型同工酶的基因结构、蛋白质结构、组织分布、激活剂及功能存在一定差异。PKC各同工酶具有不同的复杂的分子调节机制，调节体内多种生理、病理过

4、程。其激活剂和抑制剂的研究对肿瘤的治疗极其重要。2PKA与PKC的分类及其家族根据蛋白激酶底物特异性将真核生物蛋白激酶分为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(PSK)和酪氨酸蛋白激酶(PTK)。PKA与PKC同属于PSK类。PKA全酶是由两个调节亚基(R)和两个催化亚基(C)组成的四聚体，全酶的分子量为150～170kD。他们的C亚基是相同的，只有R亚基稍有不同，分为RI和RⅡ。表现在部分氨基酸顺序和cAMP结合能力以及自身磷酸化的情况，在组织器官特异性上也有差异。C亚基具有激酶的催化活性，R亚基具有和cAMP的结合部位，具有调节功能。目前发现C亚基有三种亚型Cα、Cβ和Cγ，RI和RⅡ

5、各自又有α、β两种亚型，即RIα、RIβ、RⅡα和RⅡβ。其中RIα与肿瘤的发生发展关系密切。蛋白激酶C(ProteinkinaseC，PKC)是多种不同结构不同生物活性的同工酶组成的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶家族。1977年由Nishizuka发现，分子量为80KD～90KD，均为单链多肽，包含两个功能区，即亲水的催化活性中心和疏水的膜结合区。目前在哺乳动物中，已分离纯化出至少12种PKC亚型。根据同工酶的结构及其相应激活剂的不同，分为3类：(1)钙依赖型或经典型PKC(classicalproteinkinaseC。cPKCs)：由α，βⅠ，βⅡ，γ组成，此类发现最早，结构上

6、具有与Ca2+结合的C2保守区，激活时需依赖Ca2+，甘油二酯和磷脂酰丝氨酸或佛波酯(PMA)。(2)钙不敏感型或新型PKC（novelproteinkinaseC，nPKCs)：由δ，ε，η和θ组成，无C2区，不依赖Ca2+，但需甘油二酯，磷脂或PMA。(3)非典型PKC(atypicalproteinkimseC。aPKCs)：由ξ，λ，τ组成，此类无C2区，其C1保守区，仅有一个半胱氨酸富集区，其活性不依赖Ca2+，DAG及PMA，仅需磷脂类物质激活。此外，近年来又发现一种PKCμ(人类)和鼠科的同功异质体PKDl,PKCv，归为PKD家族。它不需Ca2+、DAG激活，

7、而由磷脂酰肌醇4，5二磷酸(1ipidphosphatidylinositol(4，5)一bisphosphate，PIP2)激活，但在结构上与前3种类型相似，为PKC超家族第四种类型。虽然PKC同工酶具有高度的同源性，但各同工酶磷酸化的蛋白底物各不相同，且行使不同的细胞功能。3cAMP-PKA信号通路概述环腺苷酸(cyclicadenylicacid,cAMP)是细胞内最重要的第二信使之一。细胞内cAMP浓度的改变影响多种细胞内信号转导途径,从而调控蛋白活性、基因表达以及细胞功能,对细胞的代谢、生长、