南方医科大学：《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第二十一章 细胞信息传递（Cell Communication and Signal Transduction）第三节 信息的转导途径 第四节 信息转导途径的交互联系 第五节 信息传递与疾病

第三节 信息的转导途径 Signal Transduction Pathway)

第三节 信息的转导途径 （Signal Transduction Pathway）

膜受体介导的信息传递 (一)cAMP-蛋白激酶途径 (二)Ca+.依赖性蛋白激酶途径 (三)cGMP-蛋白激酶途径 (四)酪氨酸蛋白激酶途径 (五)核因子κB途径 (六)TGF-B途径 胞内受体介导的信息传递

⚫ 膜受体介导的信息传递 (一) cAMP-蛋白激酶途径 (二) Ca2+ -依赖性蛋白激酶途径 (三) cGMP-蛋白激酶途径 (四) 酪氨酸蛋白激酶 途径 (五) 核因子κB途径 (六) TGF-b途径 ⚫ 胞内受体介导的信息传递

(一)cAMP-蛋白激酶途径 cAMP的生成与分解 胰高血糖素、肾上腺素 胰岛素等 促肾上腺皮质激素 靶细胞质膜上的特异性受体 G蛋白(Gi) G蛋白(Gs ⊕ 腺苷酸环化酶(AC) 磷酸二酯酶 ATP cAMP 5’-AMP

（一）cAMP-蛋白激酶途径 ⚫ cAMP的生成与分解 胰高血糖素、肾上腺素 促肾上腺皮质激素 靶细胞质膜上的特异性受体 G蛋白(Gs) 腺苷酸环化酶(AC) ATP cAMP 5’-AMP 磷酸二酯酶 胰岛素等 ＋ G蛋白(Gi) ＋

NH2 腺苷酸环化酶 0 HO (adenylate cyclase,AC) OH AC OH OH ATP PPi O-CH20 0=P- OH NH2 H20 OH: PDE CAMP OH 磷酸二酯酶 AMP OHOH (phosphodiesterase,PDE)

N O O CH2 O OH N N N NH2 O P OH cAMP N O O CH2 OH OH N N N NH2 P O OH P O O OH P O O OH HO ATP N O O CH2 OH OH N N N NH2 P O OH HO AMP 磷酸二酯酶 (phosphodiesterase, PDE) 腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase,AC)

cAMP的作用机制 cAM亚对细胞的调节作用是通过激活 cAMP依赖性蛋白激酶（蛋白激酶A,PKA) 系统来实现的。 cAMP R -cAMP 4 cAMP R cAMP cAMP

⚫ cAMP的作用机制 cAMP 对细胞的调节作用是通过激活 cAMP 依赖性蛋白激酶(蛋白激酶A, PKA) 系统来实现的。 C C R R + 4 cAMP C C + R R cAMP cAMP cAMP cAMP

。PKA的作用 (1)对代谢的调节作用 PKA催化代谢酶磷酸化，通过共价修饰 作用调节酶的活性，从而调节物质代谢 (2)对基因表达的调节作用 PKA催化CREB中特定的丝苏氨酸残基 磷酸化，使CREB形成同源二聚体，与DNA 上的CRE结合，从而激活受CRE调控的基因 转录

⚫ PKA的作用 （1）对代谢的调节作用 PKA催化代谢酶磷酸化，通过共价修饰 作用调节酶的活性，从而调节物质代谢 （2）对基因表达的调节作用 PKA催化CREB中特定的丝/苏氨酸残基 磷酸化，使CREB形成同源二聚体，与DNA 上的CRE结合，从而激活受CRE调控的基因 转录

细胞膜 Gs ATP cAMP 蛋白磷酸化 8 2 cAMP R 2 cAMP Pi PiPi CREB 核膜 转录活化域 DNA结合域 cAMP.蛋白激酶途径

Gs AC ATP cAMP C C R R C C 蛋 白 磷 酸 化 R R 2 cAMP 2 cAMP N CREB Pi Pi Pi 转录活化域 DNA结合域 细胞膜 核 膜 cAMP-蛋白激酶途径

核膜 REB Pi CREB R 细胞核 DNA CRE 结构基因 蛋白质 PKA对基因表达的调节作用

Ｃ Ｃ 结构基因 Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ 细 胞 核 Pi Pi DNA ＣＲＥ 蛋白质 Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ Pi Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ Pi 核膜 Ｃ PKA对基因表达的调节作用

PKA对底物蛋白的磷酸化作用 底物蛋白 磷酸化的后果 生理意义 组蛋白 失去对转录的阻遏作用 加速转录，促进蛋白质 的合成 核中酸性蛋白质 加速转录 加速转录，促进蛋白质 的合成 核蛋白体蛋白 加速翻译 促进蛋白质的合成 细胞膜蛋白 膜蛋白构象及功能改变 改变膜对水及离子的通 透性 微管蛋白 构象和功能改变 影响细胞分泌 心肌肌原蛋白 易与Ca+结合 加强心肌收缩 心肌肌浆网膜蛋白 加速Ca摄入肌浆网 加速肌纤维舒张 肾上腺素能郢受体蛋 白 影响受体功能 脱敏化及下调

PKA对底物蛋白的磷酸化作用 底物蛋白 磷酸化的后果 生理意义 组蛋白 失去对转录的阻遏作用 加速转录，促进蛋白质 的合成 核中酸性蛋白质 加速转录 加速转录，促进蛋白质 的合成 核蛋白体蛋白 加速翻译 促进蛋白质的合成 细胞膜蛋白 膜蛋白构象及功能改变 改变膜对水及离子的通 透性 微管蛋白 构象和功能改变 影响细胞分泌 心肌肌原蛋白 易与Ca2+结合 加强心肌收缩 心肌肌浆网膜蛋白 加速Ca2+摄入肌浆网 加速肌纤维舒张 肾上腺素能β受体蛋 白 影响受体功能 脱敏化及下调

(二)Ca2+-依赖性蛋白激酶途径 Ca+.磷脂依赖性蛋白激酶途径 促甲状腺素释放激素、去 甲肾上腺素、抗利尿激素 靶细胞质膜上的特异性受体 G蛋白(Gp) 磷脂酰肌醇特异性磷脂酶CPI-PLC 磷脂酰肌醇4,5 二磷酸PIP,) IP3+DAG

（二）Ca2+ -依赖性蛋白激酶途径 ⚫ Ca2+ -磷脂依赖性蛋白激酶途径 促甲状腺素释放激素、 去 甲肾上腺素、抗利尿激素 靶细胞质膜上的特异性受体 G蛋白(Gp) 磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC) 磷脂酰肌醇4,5- 二磷酸(PIP2 ) IP3+ DAG