最新G蛋白偶联受体介导的信号通路【PPT】课件PPT.ppt

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1、G蛋白偶联受体介导的信号通路【PPT】2、G蛋白的概论G蛋白的发现与意义Rodbell(马丁·罗德贝尔)等在20世纪70年代发现跨膜信号传道需要GTP的存在1977年，Gilman吉尔曼发现了G蛋白。1981年，Gilman纯化了G蛋白。1994年，Gilman和Rodbell获医学和生物学诺贝尔奖。G蛋白分类G蛋白在信号转导中主要有两类:一类是与膜受体偶联的异三聚体蛋白，一般称之为经典G蛋白或大G蛋白，它们有αβγ三个亚单位为组成，βγ二聚体通过共价键结合结合于膜上起稳定α亚基的作用，而α亚基本身具有GTP酶活性；另一类是存在于不同的细胞部位的小分子量G蛋白

2、，也称为“小G蛋白”，由一条肽链组成，所有G蛋白都是膜蛋白调控因子(1)鸟苷酸交换因子GEF：促使小G蛋白释放GDP，结合GTP，是正调控因子；(2)GTPase激活蛋白GAP:增强小G蛋白的GTP酶活性，催化GTP水解为GDP，使小G蛋白失活，是负调控因子(3)鸟苷酸解离抑制因子GDI：抑制GTP的水解，维持小G蛋白的活性构象，是正调控因子。衔接蛋白在信号转导途径中起连接作用的蛋白质。介导上游信号转导蛋白与下游信号转导蛋白结合，本身没有酶的活性二、G蛋白偶联受体介导的信号转导途径什么是受体？受体(receptor)是指存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别与结合

3、生物活性分子（配体），进而引起靶细胞生物学效应的分子。绝大部分受体为蛋白质，少数为糖脂。能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配体(ligand)受体功能识别与结合产生相应的生物学效应信号转导受体的功能识别与结合信号转导产生相应的生物学效应G蛋白偶联受体G蛋白偶联受体(G-proteincoupledreceptor,GPCR)又称蛇型受体。此型受体通常由单一的多肽链或均一的亚基组成，其肽链可分为细胞外区、跨膜区、细胞内区三个区；胞内部分可以与一种能和GDP或GTP结合的蛋白（G蛋白）相互作用。G蛋白偶联受体是一种与三聚体G蛋白偶联的细胞表面受体；为单体蛋白，

4、GPCR的一级结构含七个跨膜区。信号转导途径信号传递过程：1、配体与受体结合2、受体活化G蛋白3、G蛋白激活或抑制细胞中的效应分子4、效应分子改变细胞内信使的含量与分布5、细胞内信使作用于相应的靶分子，从而改变细胞的代谢过程及基因表达功能。cAMP与蛋白激酶A介导的信号转导特征：cAMP浓度升高激活蛋白激酶A（PKA），是激素调控细胞代谢或基因表达的主要途径。基本过程：化学信号通过细胞膜受体激活Gs型G蛋白，释放活性Gsa.GTP。Gsa.GTP激活锚定于细胞膜胞质面的腺苷酸环化酶（AC）。腺苷酸环化酶催化ATP合成cAMP。cAMP变构激活细胞质基质PKA。

5、PKA催化关键酶或功能蛋白磷酸化，产生细胞效应。化学信号GPCRGsACcAMPPKA关键酶/功能蛋白细胞效应Ca离子与蛋白激酶C（PKC）、钙调蛋白依赖性蛋白激酶介导的信号传导基本过程：化学信号通过细胞膜受体激活Gq型G蛋白，释放Gqa.GTP。Gqa.GTP激活锚定于细胞膜胞质面的磷脂酶C，催化水解细胞膜内层脂的PIP2，产生DAG和IP3。IP3扩散到内质网表面，与IP3门控Ca离子通道结合，打开Ca通道，使内质网腔Ca离子流出，导致细胞质基质Ca浓度急剧升高；Ca离子与细胞质基质内游离的PKC结合，引导其向细胞膜胞质面转运，并与细胞膜内质层上的DAG结

6、合，彻底激活PKC。PKC催化下游转导蛋白磷酸化，进一步转导信号，最终产生效应。化学信号Gq磷脂酶CIP3（+DAG）Ca2+通道Ca2+Ca2+-PKCCa2+-DAG-PKC关键酶或功能蛋白细胞效应G蛋白在医学方面的意义（G蛋白异常与疾病）GPCR介导的信号转导途径异常可见于心血管病、遗传病、肿瘤和传染病霍乱毒素催化G蛋白的α亚基失去GTP酶活性，导致对AC(腺苷酸环化酶)的持续激活，AC分解ATP产生大量的cAMP(细胞第二信使)，使得细胞膜上的离子通道打开，大量的离子和水分都从细胞膜内流到细胞外，形成了大量的脱水症状使用时，直接删除本页！精品课件，你值

7、得拥有！精品课件，你值得拥有！使用时，直接删除本页！精品课件，你值得拥有！精品课件，你值得拥有！补充G蛋白按活性分类：兴奋性G蛋白(Gs)、抑制性G蛋白（Gi）DAG(甘油二酯)、IP3（1,4,5-三磷酸肌醇）、PIP2（4,5-二磷酸磷脂酰基醇）、PLC（磷脂酶C）、NAD（1-萘乙酰胺）cAMP环腺苷酸、蛋白质（KD;分子量1KD=1000，D即道尔顿，数值上就等于相对分子量，）GTPase(ase,酶)肿瘤的治疗高宁梅综合治疗概念：是根据病人的机体情况，肿瘤的病理类型，侵犯范围（病期）和发展趋势，有计划地、合理地应用现有的治疗手段，以期较大幅度地提高肿

8、瘤治愈率、延长生存期，提高病人生活质量