G蛋白偶联受体解读课件.ppt

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1、制作者:第8小组G-proteincoupledreceptorG蛋白偶联受体的信号传导系统组长:吴纬宇;PPT:罗紫丹;讲解:刘联彬;资料收集:张雷、施佩、贺韵如G蛋白偶联受体的结构特征由一条多肽链组成,其中带有7个跨膜α螺旋区域。其氨基末端朝向细胞外(有4个胞外区)而羧基朝向细胞内基质(有4个胞内区)。在氨基的末端带有一些糖基化位点,而在细胞内基质的第三个羧基末端各有一个在蛋白激酶催化下发生磷酸化的位点。作用机理受体与细胞外信息分子结合,并不是直接与细胞膜内侧的效应酶(器)作用。2.通过与效应酶(器)偶联

2、的起信号转导作用的鸟苷酸结合蛋白(G蛋白)调节效应酶(器)的活性。3.通过第二信使(胞内信使)引起细胞的各种生物效应,包括生长分裂、代谢、游走、吞噬、分泌、收缩和电活动等。G蛋白(GTPbindingproteins)有能与GTP(三磷酸鸟苷)结合的蛋白质都可以称为"G蛋白"研究信号传递时特指与细胞表面受体偶联的异三聚体G蛋白(heterotrimericGTPbindingprotein)G蛋白的结构由αβγ三种蛋白亚基组成。在G蛋白的三个亚基中,β和γ以异二聚体存在,α亚基和βγ亚基分别通过共价结合脂分子

3、锚定于质膜上。G蛋白分类Gs和Gi的区别主要是α亚基的不同,而βγ亚基相同。受体通过Gsa能激活腺苷酸环化酶,而通过Gia则抑制腺苷酸环化酶,G蛋白能使受体和腺苷酸环化酶偶联,把细胞外的信号转换为细胞内的信号。Gp型则是主要作用于磷脂酶C,参与IP3、DG的调节。刺激型G蛋白(StimulatingtypeGprotein,Gs)抑制型G蛋白(InhibitedtypeGprotein,Gi)磷脂酶C型G蛋白(PI-PLCGprotein,Gp)G蛋白活性的变化(1)配体与受体结合(2)受体活化G蛋白(3)G

4、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等功能异质G蛋白介导的生理效应cAMP(胞内第二信使)信号途径激动剂信号与G蛋白偶联受体结合后导致受体构象改变,其上与Gs结合位点暴露受体与Gs在膜上扩散导致两者结合,形成受体-Gs复合体后,Gsα亚基构象改变,排斥GDP,结合了GTP而活化α亚基从而与βγ亚基解离,同时暴露出与腺苷酸环化酶(adenylatecyclase,AC)结合位点α亚基与环化酶结合而使后者活化,利

5、用ATP生成cAMP【另外,于Gs的作用相反,抑制剂的信号则是与抑制型受体(Ri)结合,引起Gi的α亚基与βγ亚基解离从而被激活。Giα-GTP一方面直接抑制腺苷酸环化酶,另一方面游离的βγ亚基在膜上可与Gsa结合成非活性的Gs蛋白,从而间接的抑制环化酶,且后者的抑制作用比前者的强】5.cAMP产生后,与依赖cAMP的蛋白激酶(PKA)的调节亚基结合,并使PKA的调节亚基和催化亚基分离,活化催化亚基6.催化亚基将代谢途径中的一些靶蛋白中的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化,将其激活或钝化。7.被磷酸化共价修饰的靶蛋白往

6、往是调节酶或重要功能蛋白,因而可以介导胞外信号,调节细胞反应。cAMP信号的终止该途径的信号解除有两种方式:●通过cAMP磷酸二酯酶(cAMPphosphodiesterase,PDE)将cAMP的环破坏,形成5'-AMP。●通过抑制型的信号作用于Ri,然后通过Gi起作用。Gi蛋白被激活后,GTP同Gi蛋白的α亚基结合,Gi的α亚基与Giβγ复合物分离,并在细胞膜的胞质面进行扩散;当Gi的α亚基与腺苷酸环化酶结合后则抑制其活性;而Giβγ复合物则可同激活型的Gsα作用,阻止它去激活腺苷酸环化酶。蛋白激酶(PK

7、A)的激活cGMP信号途径1.激动型G蛋白激动剂信号与受体结合→受体激活暴露出Gsa结合部位,Gsa被激活,受体构想改变(GDP→GTP)→α亚基与βγ亚基解离,暴露出与GC的结合位点同时信号受体复合物也与Gs分离。活化的Gsa+GC→GC被激活→催化ATP→cGMPcGMP浓度增加,PKG被激活→蛋白质磷酸化,引起细胞效应(可溶性GC的活性需要NO激活,NO活化cGMP进而刺激PKG使血管平滑肌松弛和血管舒张)GTP与α亚基结合几秒钟后,被水解成GDP,α亚基恢复构想,αβγ结合恢复到静息状态下的G蛋白,G

8、C失活。2.抑制性G蛋白与Gs作用相反,抑制剂信号+Ri受体→Gi的α↗Gia的GTP抑制GC亚基与βγ的亚基解离而被活化↘Gi的α与βγ解离后,游离的βγ在膜上与Gs结合成非活性的Gs,抑制GCPKG只要通过作用于组蛋白,磷酸化激酶,糖原合成酶,丙酮酸激酶等。另一种作用方式是通过磷酸转移酶使自身磷酸化,通过抑制形式调节。受体-G蛋白PLC途径胰岛素、缩宫素、催乳素,以及下丘脑调节肽等与膜受体结合经

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