跨膜运输与信号传递1

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1、④蛋白激酶A（ProteinKinaseA，PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。⑤环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMPphosphodiesterase,PDE）：降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用。DegredationofcAMPcAMP通路组分及其分析Gs调节模型:激素与Rs结合，Rs构象改变，与Gs结合，Gs的α亚基排斥GDP，结合GTP而活化，Gs解离出α和βγ。α亚基活化腺苷酸环化酶，将ATP转化为cAMP。βγ亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。霍乱毒素具有ADP核糖转移酶

2、活性，能催化ADP核糖基共价结合到Gs的α亚基上，使α亚基丧失GTP酶的活性，处于持续活化状态。导致霍乱病患者细胞内Na+和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。Gs调节模型:Gi调节模型与GDP结合失活，与GTP结合激活。②通过α亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；③通过βγ亚基复合物与游离Gs的α亚基结合，阻断Gs的α亚基对腺苷酸环化酶的活化。百日咳毒素抑制的活性。催化Gi的亚基ADP－核糖基化，降低了GTP与Gi的亚基结合的水平。cAMP信号途径可表示为：激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白磷酸化→基因转录。不同细胞对cA

3、MP信号途径的反应速度不同：在肌肉细胞，1秒钟内可启动糖原降解为葡糖1-磷酸，而抑制糖原合成。在某些分泌细胞，需要几个小时，激活的PKA进入细胞核，将CRE（cAMPresponseelement）结合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。CRE是DNA上的调节区域。Glycogenbreakdowninskeletalmuscle图8-18cAMP信号与糖原降解cAMPactivateproteinkinaseA,whichphosphorylateCREB（CREbindingprotein）proteinandinitiategenetranscription.CREiscAMPresp

4、onseelementinDNA.cAMP信号与基因表达cAMP通路对基因的激活胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使质膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰基甘油（diacylglycerol,DAG）两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为“双信使系统”（doublemessengersystem）。IP3开启胞内IP3门控钙通道，Ca2+浓度升高，激活钙调蛋白。DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C（ProteinKinaseC，PKC）。PKC以非活性形式分布于细胞溶质

5、中，当细胞接受刺激，产生IP3，使Ca2+浓度升高，PKC便转位到质膜内表面，被DG活化，PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化使不同的细胞产生不同的反应，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖和分化等。DG的作用可用佛波醇酯（phorbolester）模拟。2、磷脂酰肌醇途径PIP2Hydrolysis“双信使系统”反应链：胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应磷脂酶C(PLC)→→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pHDoubleMessengersystemIP3-Ca2+pathwaya

6、ndDG-PKCpathwayElevationofcytosolicCa2+viatheIPsignalingpathwaySignalsGPLRGPPLCIP3andDAG(twinsignals).IP3IP3receptor(Ca2+channel,locatedatthesurfaceofsER)ElevationofcytosolicCa2+;DAGactivatesPKCtophosphoralateSerandThrontargetproteins.Calciumbindstocalcium-bindingproteins(CaM)whichaffects

7、otherproteins.图IP3和DG的作用D.ThepathwaythroughphospholipaseCresultsinariseinintracellularCa+钙调蛋白（calmodulin，CaM）：由单一肽链构成，具有四个钙离子结合部位。结合钙离子发生构象改变，可激活钙调素依赖性激酶（CaM-Kinase）。细胞对Ca2+的反应取决于细胞内钙结合蛋白和钙调素依赖性激酶的种类。蛋白激酶C：位于细胞质，Ca2+浓度