5.4.2 cAMP信号途径 cAMP的产生与信号放大 cAMP的产生 cAMP的信号放大.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Chapter3 Enzyme 许爱娱 级生物技术一班. Protein Enzymes RNA All enzymes are proteins except some RNAs and not all proteins are enzymes.
Advertisements

Disorders associated with G protein- coupled receptors -Kaposi’s sarcoma ( 卡波济肉瘤 ) 谢喜秀
THE HUMEN PERSPECTIVE Disorders Associated with G protein-Coupled Receptors.
第五章 传出神经系统 药理概论 5.1 传出神经系统的分类 一、解剖学分类 植植物神经(自主神经): 交感神经、副交感神经 运运动神经 二、递质分类 胆胆碱能神经 去去甲肾上腺素能神经(肾上腺素能神经)
第七章 激素 第一节 激素概述 激素概述 第二节 激素的作用机理 激素的作用机理 第三节 几种重要的激素 几种重要的激素.
A11 Regulation of gene expression in eukaryotes 2  真核生物基因表达调控的特点 真核生物表达调控与原核生物的不同: ( 1 )染色体结构不同; ( 2 )原核生物具有正调控和负调控并重的特点,真核 生物目前已知的主要是正调控; ( 3 )原核生物的转录和翻译是相偶联的,真核生物的.
第三节 信息的传递途径.
CH27 Metabolic Integration and Organ Specialization
肾上腺素能药物 (Adrenergic Drugs)
细胞的基本结构.
第一章 运动的能量代谢 第一节 生物能量学概要 第二节 运动状态下的能量代谢.
复习 病毒的出没具有复杂性.
刘立明 江南大学生物工程学院环境生物技术室
Hormone 第17章 激素.
什么是艾滋病? 艾滋病(AIDS)是一种病死率极高的严重传染病—世纪温疫和超级癌症,目前还没有治愈的药物和方法,也没有疫苗预防。
CEM vs Receptor-binding effects
Department of Biochemistry and Molecular Biology
生物信号转导 第二信使
Chapter 5 细胞通讯.
Cellular Signal Transduction basis
第二章 神经肌肉组织的一般生理 第一节 神经肌肉的兴奋和兴奋性 第二节 细胞的跨膜物质运输和信 号传递功能 第三节 神经冲动的产生与传导
Chapter 3 药物效应动力学 pharmacodynamics.
Abnormal of Cellular Signal Transduction and Disease
Cell Communication and
第九章 脂 类 代 谢 Metabolism of Lipids.
第二篇 发酵机制 发酵机制:微生物通过其代谢活动,利用基质(底物)合成人们所需要的代谢产物的内在规律 积累的产物 微生物菌体 酶 厌气发酵:
第六章 植物生长物质与细胞信号转导 第一节 细胞信号转导 第二节 植物生长物质的概念和种类 第三节 生长素类 第四节 赤霉素类
第九章 细胞信号转导.
嗜中性彈性蛋白酶藉由誘發NF-κB抑制因子降低人類呼吸道平滑肌細胞介白素8的合成
The regular mechanism of eukaryotic DNA replication
上皮生長因子接受器-1, -2基因多形性與泌尿道上皮癌之相關研究
第二节 T细胞的活化 是一个包括接受信号刺激、转导信 号、细胞内酶活化,基因转录表达及细 胞扩增等在内的复杂过程。
第十章 酶的作用机制和酶的调节.
第一章 绪 论.
The Molecular Mechanism of Cellular Signal Transduction
第四章 临床用药中的药效学问题 安徽医科大学 药学院.
第三篇 植物的生长和发育 第三篇 植物的生长和发育
酵母双杂交系统 Yeast Two-hybrid System(interaction trap)
Cell communication 1: cell signaling and signal transduction.
第一篇 细胞生理学 第一章 生物膜的物质转运功能 第二章 细胞的兴奋 第三章 细胞间信息传递 第四章 肌细胞的收缩功能.
內分泌系統-3.
The Molecular Mechanism of Cellular Signal Transduction
生物化学 李 恩 民.
第 十 五 章 细胞信息传递 Cellular Signal Transduction.
第三篇 信号转导 第七章 植物细胞的信号转导.
第二章:生物学基础 主讲教师: 钱 骏 教授 Tel: / / Homepage:
第二章:生物学基础 主讲教师: 钱 骏 副教授 Tel: / / Homepage:
蛋白激酶与磷酸酶 病理生理学教研室.
第五章 蛋白激酶、蛋白磷酸酶与信号转导.
BioMacroMolecular InterActionology
细菌双组分调节系统 Two-Component Regulatory System
细胞分化 Cell Differentiation
生物信号转导 G蛋白耦联的信号传递通路
Aberrant Cell Signaling and Related Diseases
第15章 细胞信息转导 主讲教师:卢涛.
第二节 细胞的跨膜信号转导 信号分子传递细胞信息的方式 脂溶性的信号分子扩散透过细胞膜,与胞内受体结合,然后发挥作用。
EGF与细胞信号传导 Signal Transduction
第二节 受 体.
1.ATP的结构: A-P~P~P 高能磷酸键 ADP+ Pi+ 能量 酶 磷酸基团 腺苷.
第九章 蛋白质的加工、易位及降解 1 蛋白质的加工 2 蛋白质易位 3 蛋白质的降解 4 小 结.
1三軍總醫院耳鼻喉頭頸外科部 2國防醫學院耳鼻喉學科
5.6 Signaling via enzyme-linked receptor
CHAPTER 5 CELL COMMUNICATION.
第二章 细胞的基本功能 第一节 细胞膜的结构和物质转运功能 第二节 细胞的信号转导 第三节 细胞的电活动 第四节 肌细胞的收缩.
第五章 物质的跨膜运输与信号转递.
华南师范大学生命科学学院05级技术(2)班 刘俏敏
四、胞液中NADH的氧化 1. -磷酸甘油穿梭作用: 存在脑和骨骼中.
细胞信号转导.
Zuvio使用經驗分享 生醫系 張文瑋
一、神经系统的信号传递 二、电生理学方法介绍
Presentation transcript:

5.4.2 cAMP信号途径 cAMP的产生与信号放大 cAMP的产生 cAMP的信号放大

G-蛋白偶联受体与cAMP的产生

信号放大: 蛋白激酶A的激活 ●结构: The inactive form of protein kinase A consists of two regulatory (R) and two catalytic (C) subunits. ●激活: Cyclic AMP binds to the regulatory subunits, leading to their dissociation from the catalytic subunits. The free catalytic subunits are then enzymatically active and able to phosphorylate serine residues on their target proteins. ?

蛋白激酶A的激活

蛋白激酶A的作用机理 被激活的蛋白激酶A可以以两种方式起作用: Protein kinase A phosphorylates key target enzymes ; In many animal cells, increases in cAMP activate the transcription of specific target genes that contain a regulatory sequence called the cAMP response element, or CRE . ?

cAMP及其信号放大 ?

The free catalytic subunit of protein kinase A translocates to the nucleus and phosphorylates the transcription factor CREB (CRE-binding protein), leading to expression of cAMP-inducible genes.

cAMP浓度变化引起的细胞内反应

5.4.3 cAMP途径的信号 解除和抑制 ? 信号解除 信号抑制 ●通过磷酸二酯酶将cAMP降解,形成5'-AMP; ●通过抑制型的信号作用于Ri, 然后通过Gi起作用。

cAMP的合成与分解

cAMP信号的抑制

毒素对cAMP信号途径的影响 ◆霍乱毒素(cholera toxin) 能把NAD+上的NAD-核糖转移到Gs蛋白的α亚基上,使G蛋白核糖化(ADP-ribosylation),这样将抑制GTP的水解……。 ◆百日咳毒素(whooping couch toxin) 作用机理同霍乱毒素相同,但是使Gi蛋白进行ADP核糖化,其结果也是使cAMP的浓度增加。

核糖化作用

5.5 磷脂肌醇信号途径 (Phosphatidylinositol Signaling) 路也称IP3、DAG、Ca2+信号通路,或称为 PKC(Protein kinase C)系统。

磷脂肌醇信号途径 ?

5.5.1 信号分子与系统组成 信号分子 刺激肌醇酯(inositol lipids)的信号分子有各种激素、神经递质类和一些局部介质。这些信号分子通过与受体的结合,并进一步激活磷酸酯酶C,产生两个第二信使。

5.5.1 信号分子与系统组成 系统组成和特点 ◆组成 ●受体 ●Gq-蛋白 ●Phosphatidylinositol-specific phospholipase C- (PI-PLC)

磷脂肌醇信号途径

5.5.2 第二信使的产生 ◆磷酸酯酶C-能够将质膜上的PIP2水解成两个第二信使: Inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) and diacylglycerol (DAG)

DAG和IP3的产生

5.5.3 信号的放大作用 蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC) ◆PKC是钙和磷脂依赖性酶,在未受刺激的细胞中,PKC主要分布在细胞质中,呈非活性构象。它的激活需有Ca2+、DAG和脂的存在。

IP3动员细胞Ca2+ 释放 ◆IP3 molecules formed at the membrane diffuse into the cytosol and bind to a specific IP3 receptor located at the surface of the smooth endoplasmic reticulum . ◆The IP3 receptor does more than bind a ligand; it is also a tetrameric Ca2+ channel. Binding of IP3 opens the channel, allowing Ca2+ ions to diffuse into the cytoplasm . ◆Calcium ions can also be considered as intracellular messengers because they bind to various target molecules, triggering specific responses.

IP3动员的钙释放

蛋白激酶C的激活 ◆PIP2水解释放出的DAG是水不溶的(非极性的),一直停留在质膜上。 ◆一旦IP3动员释放了Ca2+, DAG在 Ca2+和磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)的存在下使PKC结合到质膜上并使之激活。

5.5.3 信号放大作用 PKC的作用机理 ◆Protein kinase C is a multifunctional serine and threonine kinase that phosphorylates a wide variety of proteins. ◆Protein kinase C has a number of important roles in cellular growth and differentiation, cellular metabolism, and transcriptional activation.

蛋白激酶C的激活与基因调控 ?

Ca2+的第二信使作用 ◆Calcium ions play a significant role in a remarkable variety of cellular activities, including muscle contraction, cell division, secretion, endocytosis, fertilization, synaptic transmission, metabolism, and cell movement. ◆钙调蛋白(calmodulin) Each molecule of calmodulin contains four binding sites for calcium. Calmodulin does not have sufficient affinity for Ca2+ to bind the ion in a non-stimulated cell. If, however, the Ca2+ concentration rises in response to a stimulus, the ions bind to calmodulin, changing the conformation of the protein and increasing its affinity for a variety of effectors. ?

钙调蛋白的结构

钙调蛋白的激活作用

5.5.4 信号的终止 DAG信号的解除 DAG只是由PIP2水解得到的暂时性产物, 寿命只有几秒钟, 靠两种方式进行降解: ◆被DAG磷酸激酶磷酸化,生成磷脂酸(PA),PA被转化为CMP-磷脂酸,再与肌醇作用合成磷脂肌醇(PI)。 ◆DAG 被DAG 酯酶水解生成单脂酰甘油, 再进一步水解成自由的多不饱和脂肪酸和花生四烯酸甘油。

5.5.4 信号的终止 IP3作用的终止 ◆在胞浆的肌醇磷酸脂3-激酶的作用下IP3被磷酸化成I(1,3,4,5)P4。 ◆IP3的水解 一步水解成肌醇。5’磷酸酶是一种膜结合的酶。 ◆在胞浆的肌醇磷酸脂3-激酶的作用下IP3被磷酸化成I(1,3,4,5)P4。

Ca2+信号解除 ? ●IP4参与打开细胞质膜上的Ca2+ 通道, 使细胞质中的Ca2+较为持久地增高。 ●胞内Ca2+浓度持久地升高, 可激活Ca2+-ATP酶(质膜、内质网膜的钙泵),从而降低胞质中的 Ca2+,使胞质中的Ca2+迅速恢复到基态水平(10-7 M),并使活性CaM-酶复合物解离,从而酶失去活性,细胞反应终止。