酶联受体信号传导途径

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1、万方数据酶联受体的信号传导途径张艳馥沙伟(黑龙江省齐齐哈尔大学生命科学与工程学院161006)摘耍本文主要介绍了酶联受体的传导途径及与之相关的各种因子的组成、结构与功能。关键词酶联受体信号传导酶联受体也称催化受体，其本身既是受体也是酶，主要分布在细胞膜上，其细胞外部分具有与配体结合的结构域，而其细胞内结构域则可以作为酶，或是同其他的一些蛋白组成复合物后行使酶的作用I卜3l。此种类型受体的信号传导反应比较慢，并且需要细胞内的许多转换步骤。1受体酪氨酸激酶／Ras途径1．1受体酪氨酸激酶为单次跨膜蛋白，所有的受

2、体酪氨酸激酶(RTK)都由3部分组成：①细胞外结构域，其上含有配体结合位点；②膜结合区，由单次跨膜的疏水ot螺旋构成；③细胞内结构域，此结构域具有催化活性。已发现50多种不同的RTK，主要包括表皮生长因子受体、血小板生长因子受体、胰岛素和胰岛素样生长因子1受体、神经生长因子成纤维细胞生长因子受体、血管内皮生长因子受体和肝细胞生长因子受体等。PTK受体活化过程：首先是细胞外的配体与受体酪氨酸酶结合并导致受体二聚化；进而二聚化的受体其细胞内结构域的酪氨酸残基彼此相互磷酸化，从而装配成一个信号转导复合物，成为细胞

3、内信号转导蛋白的结合位点；细胞内各种不同的信号蛋白可以同受体尾部磷酸化部位结合形成信号复合物；信号复合物通过几种不同的信号转导途径，扩大信息，激活细胞内一系列生化反应；或将不同的信息综合起来引起细胞综合性应答(如细胞增殖)。1．2受体酪氨酸途径相关组分的特点和功能1．2．1接头蛋白是一类具有SH2结构域的蛋白，这类蛋白一方面可与含磷酸化的酪氨酸残基的蛋白分子结合，另一方面可与富含脯氨酸的蛋白分子结合，因此接头蛋白可将活化的受体与下游信号蛋白进行偶联。SH结构域是“src同源结构域”(Srchomologyd

4、omain)的简称(Src是一种癌基因，最初在Rous肉瘤病毒中发现)。这种结构域能够与受体酪氨酸激酶磷酸化残基紧密结合，而与那些没有磷酸化的受体酪氨酸激酶很少或没有亲和力。SH2结构域大约含100个氨基酸，含有sH2结构域的蛋白通常也含有SH3结构域。SH3结构域也是在Src中鉴定到的，由50个氨基酸组成，能够识别富含脯氨酸和疏水残基的特异序列的蛋白质并与之结合。1．2．2Grb2蛋白是生长因子受体结合蛋白2，又叫Ash蛋白，属于接头蛋白，含一个SH：结构域和两个·7·SH，结构域。该蛋白参与细胞内各种受

5、体激活后的下游调节。Grb2能够同时与She、Sos结合形成She—Grb2一Sos复合物，并将Sos激活，激活的Sos与质膜上的Ras蛋白结合，并将其激活，引起信号级联反应。1．2．3鸟苷酸交换因子(GEF)如Sos，此类蛋白在结构上只含有SH3结构域，而没有SH2结构域，因此不能直接与活化的受体结合，而需要接头蛋白(如Grb)的连接。Sos蛋白是编码鸟苷释放蛋白的基因SOS的产物(SOS是sonofsevenless的缩写)。Sos蛋白在Ras信号转导途径中的作用是促进Ras释放GDP结合GTP，使Ra

6、s由非活化态转变为活化态。1．2．4Ras蛋白Ras是大鼠肉瘤(ratsarcoma，Ras)的英文缩写。Ras是原癌基因c—ra$的表达产物，分子量为21kDa，属单体GTP结合蛋白，具有弱的GTP酶活性。Ras具有分子开关的作用，能够激活磷酸化级联反应，对细胞的生长、分化、细胞骨架、蛋白质运输和分泌等都具有影响。Ras的活性受两个主要蛋白的控制：一是GEF，作用是促进GDP从Ras蛋白上释放出来取而代之的是GTP，从而激活Ras。二是GAP(GTP酶激活蛋白)，主要作用是激活Ras蛋白的GTP酶，将结合

7、在Ras蛋白上的GTP水解为GDP，成为失活型的Ras—GDP。所以在正常情况下，Ras蛋白基本上都与GDP结合在一起，定位在细胞质膜内表面上。1．2．5Raf蛋白是一种丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶，又称为MAPKKK。Raf能够磷酸化MEK蛋白激酶(MEK又称为MAPKK)，MEK则磷酸化MAPK(促分裂原活化蛋白激酶)。激活后的MAPK进入细胞核内使一些转录因子磷酸化，磷酸化的转录因子与DNA结合的亲和力大大增加，增强了特异基因的转录。Raf即可以被Ras激活，也可以被磷脂酰肌醇信号通路的蛋白激酶c(PKC)

8、激活。1．2．6MAPK有丝分裂原活化蛋白激酶，真核细胞中广泛存在的Ser／Thr蛋白激酶。MAPK的底物包括膜蛋白(受体、酶)、胞浆蛋白、核骨架蛋白及多种核内或胞浆内的转录因子。1．3受体酪氨酸激酶途径一胰岛素受体途径1．3．1胰岛素受体的结构含两个d链，两个B链，d链上具有胰岛素结合结构域位于质膜外侧，p链为跨膜蛋白，其羧基端位于胞质内侧，胞内结构域有蛋白激万方数据·8·酶活性。1．3．2胰岛素受体底物有3种