蛋白质结构与功能--受体

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1、第二章蛋白质结构与功能——受体第一节分子识别第二节离子通道偶联型受体第三节G蛋白偶联型受体第四节酶偶联型受体第五节细胞内受体第一节分子识别细胞通讯中，由信号传导细胞送出的信号分子必须被靶细胞接收才能触发靶细胞的应答，接收信息的分子称为受体（receptor），信号分子则被称为配体（ligand）。分子识别的基础分子识别是生命活动中最为重要的反应之一，各种生物大分子通过氢键、离子键等相互结合，不同大分子之间的三维结构特异性的相互识别，导致了生物体中各种生命反应的发生。■受体存在的部位信号分子识别并结合的受体通常位于细胞质

2、膜或细胞内，所以有两类受体：●表面受体（surfacereceptor）于细胞质膜上的称为表面受体（surfacereceptor）●细胞内受体（intracellularreceptor）位于胞质溶胶、核基质中的受体称为细胞内受体（intracellularreceptor）。表面受体主要是同大的信号分子或小的亲水性的信号分子作用，传递信息。而细胞内受体主要是同脂溶性的小信号分子作用。细胞表面受体与细胞内受体■根据表面受体进行信号转导的方式，将表面受体分为三种类型：离子通道偶联受体（ion-channellinked

3、receptor）G-蛋白偶联受体（G-proteinlinkedreceptor）酶联受体（enzyme-linkedreceptor）■根据表面受体与质膜的结合方式，则可分为单次跨膜、7次跨膜和多亚单位跨膜受体细胞内受体：通常有两个不同的结构域，一个是与DNA结合的结构域，另一个是激活基因转录的N端结构域。此外有两个结合位点，一个是与配体结合的位点，位于C末端，另一个是与抑制蛋白结合的位点，在没有与配体结合时，则由抑制蛋白抑制了受体与DNA的结合，若是有相应的配体，则释放出抑制蛋白。糖皮质激素受体激活细胞内受体在接

4、受脂溶性的信号分子并与之结合形成受体-配体复合物后就成为转录促进因子，作用于特异的基因调控序列，启动基因的转录和表达（a）类固醇激素通过扩散穿过细胞质膜；（b）激素分子与胞质溶胶中的受体结合；（c）抑制蛋白与受体脱离，露出与DNA结合和激活基因转录的位点；（d）被激活的复合物进入细胞核；（e）与DNA增强子区结合；（f）促进受激素调节的基因转录。第二节离子通道偶联型受体具有离子通道作用的细胞质膜受体称为离子通道受体，这种受体见于可兴奋细胞间的突触信号传导，产生一种电效应。离子通道偶联型受体又可分为阳离子通道，如乙酰胆碱

5、、谷氨酸和五羟色胺的受体（图4、5），以及阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受体乙酰胆碱受体结构模型乙酰胆碱受体的三种构象神经肌肉接点处的离子通道型受体γ－氨基丁酸（GABA）受体结构离子通道偶联受体与信号传导①动作电位到达突触末端，引起暂时性的去极化；②去极化作用打开了电位门控钙离子通道，导致钙离子进入突触球；③Ca2+浓度提高诱导分离的含神经递质分泌泡的分泌，释放神经递质；④Ca2+引起储存小泡分泌释放神经递质；⑤分泌的神经递质分子经扩散到达突触后细胞的表面受体；⑥神经递质与受体的结合，改变受体的性质；⑦离子通道

6、开放，离子得以进入突触后细胞；⑧突触后细胞中产生动作电位。第三节G蛋白偶联型受体1.G蛋白三聚体GTP结合调节蛋白（trimericGTP-bindingregulatoryprotein）简称G蛋白，位于质膜胞质侧，由α、β、γ三个亚基组成，总相对分子质量在100kDa左右。α和γ亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上。G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，当α亚基与GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启状态。α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的ATP水解，恢复无活性的三聚体状态效应物G蛋白作用腺苷酸

7、环化酶GsGi激活酶活性抑制酶活性K+离子通道Gi打开离子通道磷脂酶CGp激活酶活性cGMP磷酸二脂酶Gt激活酶活性某些G蛋白的功能2.小G蛋白小G蛋白（SmallGProtein）因分子量只有20～30KD而得名，同样具有GTP酶活性，在多种细胞反应中具有开关作用。小G蛋白的共同特点是：当结合了GTP时即成为活化形式，这时可作用于下游分子使之活化，而当GTP水解成为GDP时（自身为GTP酶）则回复到非活化状态。G蛋白循环(Gproteincycle)G蛋白能够以两种不同的状态结合在细胞质膜上：一种是静息状态，即三体状

8、态；另一种是活性状态。G蛋白由非活性状态转变成活性状态，尔后又恢复到非活性状态的过程称为G蛋白循环。G蛋白的这种活性转变与三种蛋白相关联：GTPase激活蛋白(GTPase-activatingprotein，GAPs);鸟苷交换因子(guaninenucleotide-exchangefactors，GEFs);鸟苷解离抑制蛋白