生物信号转导 G蛋白耦联的信号传递通路 2012.3
生物信号转导主要教学内容 教 学 内 容 讲授 合 计 1、生物信号转导概论 6 2、受体及跨膜信号转换 4 3、G蛋白耦联的信号传递通路 合 计 1、生物信号转导概论 6 2、受体及跨膜信号转换 4 3、G蛋白耦联的信号传递通路 4、细胞内的信使物质――第二信使 5、蛋白激酶和蛋白磷酸酶 2 6、细胞周期调控信号途径 7、细胞凋亡信号通路 8、细胞信号转导与癌症 9、植物生长发育的膜外调节信号转导机制 10、细胞信号转导的研究方法 合 计 34
(1)G蛋白概述,异三聚体G蛋白,小G蛋白家族; (3)Ras信号通路及其对细胞生存、凋亡和细胞周期的调控。
多亚基G蛋白(经典G蛋白) 小分子量G蛋白
多亚基G蛋白(经典G蛋白) G蛋白:即:trimeric GTP-binding regulatory protein。 组成:αβγ三个亚基, α 和γ亚基属于脂锚定蛋白。 作用:分子开关,α亚基结合GDP处于关闭状态,结合GTP处于开启状态。α亚基具有GTP酶活性,能催化所结合的GTP水解,恢复无活性的三聚体状态。
Gs AC Gi Gq PLC
小分子量G蛋白(Small G Protein) 一条肽链,分子量20-26kDa 活化的小分子量G蛋白(GTP结合状态)通过催化其一系列下游效应底物来调控细胞移动、生长、分化、凋亡和细胞周期等功能 30%的人类肿瘤中都可检出小分子量G蛋白基因的突变 分为六个家族:Ras、Rho、Rab、Arf、Ran、Rad
Ras基本组成 Ras是被克隆和分离的第一个人类癌基因,具高度保守型 功能与Gα类似 包括H- Ras, K- Ras, N- Ras
小分子量G蛋白的翻译后修饰 新合成的小分子量G蛋白是游离于细胞质中的。 Ras与膜磷脂的结合是他发挥其生物活性的前提。
小分子量G蛋白活性的开关控制 与GTP结合后才具有生物活性,并通过GTP的去磷酸化水解而回复到与GDP结合的灭活状态。 受到两个蛋白的调控: GTPase激活蛋白(GAP) 鸟苷交换因子(GEF)
Ras的上游信号 EGF、FGF、HGF、PDGF、IGF等细胞生长因子通过与细胞膜上相应的酪氨酸激酶受体结合,促使受体形成二聚体并激活膜内区的酪氨酸激酶,使受体自身磷酸化,通过联结蛋白GRB2结合GEF
Ras的下游信号靶标 Raf蛋白激酶家族 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,Raf激活MAPK途径。 2. I型磷脂酰肌醇-3激酶家族(Type I PI3K) 调控细胞骨架及细胞生存 3. 磷脂酶C(PLC) 最终活化PKC和释放Ca2+ 此外、Ras还能通过其他途径活化促凋亡基因如FasL、Bim的表达。
Ras对细胞生存、凋亡和细胞周期的调控 Ras能同时产生两类截然相反的信号: 抗凋亡:PI3K-AKT、NF-kB介导 促凋亡:促进p53、FasL等表达 最终结局由细胞类型和背景决定。 Ras-Raf-MAPK途径通过转录因子AP1刺激细胞周期调解蛋白CyclinD 表达,加速细胞周期,启动有丝分裂。
Ras信号通路紊乱与肿瘤 Ras基因突变 30%的人类肿瘤中存在Ras点突变,最常发生在K-Ras(约85%)。突变降低Ras的GTPase活性,阻止Ras-GTP被GAP催化水解,使Ras过度活化。 GAP缺失 生长因子受体过表达 Ras下游效应物的突变或扩增
学习报告 以G蛋白、Ras蛋白在信号转导中的研究现状为主要内容; 内容不要求深度广度,只要说明某个问题/专题即可;建议内容来源于科研文献。 讲述自然精炼,能提出问题,也能回答问题; 每人10min叙述+回答问题。 学习报告内容及提问与答问记录、学习笔记作为成绩评分依据。
本章完
作业 班级邮箱中两篇文献《几条重要的信号转导通道研究的概况及临床意义》和《细胞信号转导的概念研究进展及其与危重病的临床意义》。 请任选一篇文献,仔细阅读后为该文献撰写摘要。字数不少于500字。