生物化学 DAG-PKC信号传递途径 课件
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生物化学DAG-PKC信号传递途径共46页文档
活性酶
③ aPKC aPKC－PS
绞链区断裂 蛋白酶
活性酶
2.2.3 PKC的调节作用 （1） 参与代谢的调节
① 糖原合酶磷酸化而失活→↓糖原合成； ② HMG-CoA还原酶磷酸化而失活→↓胆固醇合成。
（2） 参与Ca2+稳态的调节
PKC使质膜上的钙泵磷酸化而活化→↑Ca2+外流
（3）参与膜受体功能的调节
2.2.2 DAG 激活蛋白激酶C (1) PKC 的种类与结构
单链多肽，586 737aa, 6783KD, 12种亚型分为三大组：
绞链区
典型PKC
新型PKC
非典型PKC
PKC从功能上分： 4个保守区（C1C4）被5个可变区(V1V5)间隔开
C1区：富含Cys，是DAG和PS的结合部位，同时含有假底物序列； C2区：是Ca2+结合部位； C3区：是ATP结合部位； C4区：是底物结合部位及酶活性区，可催化底物发生磷酸化
慢性炎症因子（如IL-6、IL-8、GM-CSF、IL-1、
TNF-等）过度释放，引起系统性反应综合症，
严重时，全身多器官功能衰竭。
急性肺损伤、急慢性炎症反应、肿瘤形成与发 展、心血管疾病的发病、动脉粥样硬化的形成、艾 滋病病毒基因的活化等都与NF-B 的过度活化有关。
在病理状态下，如果能抑制NF-B 的过度活化， 则有可能缓解甚至治愈这些疾病，这已成为当前临 床治疗学研究的热点课题。
Ras蛋白是癌基因ras表达产物，包括一大族小G蛋白。 与前述的异三聚体G蛋白比较，小G蛋白有下列特性：
1）单体 2）分子量小，2030KD 3）其活性以结合GDP或GTP两种形式变换，
Ras-GTP(有活性) Ras-GDP(无活性) 4）两种形式转换受GAP、GEF和GDI的调节 5）不直接与膜受体（RTPK）连接。
信号传递网络课件
信号传递网络
Reaction H: MAPK Cascade
信号传递网络
The various phosphorylation states of CaMKII have different enzyme kinetics, and each of these were explicitly modeled. For simplicity the autophosphorylation steps are represented by a single enzyme arrow in this figure, with CaMKII_a as the combined activity of the various phosphorylation states. The individual kinetic terms used in the model are indicated by the multiple rate references on the arrows.
信号传递网络
1）tomato systemin: 由食草动物损伤后引起的系统 损伤反应( a systemic wounding response) 在悬浮培养细胞中可以激活促细胞分裂蛋白激酶 [mitogen-activated protein(MAP) kinase] 并诱导培养基地碱化(alkalinization) 诱导蛋白酶抑制蛋白编码基因的表达(induce expression of proteinase-inhibitor protein-encoding genes)
信号传递网络
From the followings support the idea that peptide and nonpeptide hormone-activated signaling cascades are linked in plants as they are in animals: 植物生长素类似5－羟色胺，乙烯类似一氧化碳， 油菜素类固醇是类固醇，茉莉酮酸与前列腺素相关； Systemin-induced wound response is regulated through the octadecanoid pathway, involving jasmonic acid;
Reaction H: MAPK Cascade
信号传递网络
The various phosphorylation states of CaMKII have different enzyme kinetics, and each of these were explicitly modeled. For simplicity the autophosphorylation steps are represented by a single enzyme arrow in this figure, with CaMKII_a as the combined activity of the various phosphorylation states. The individual kinetic terms used in the model are indicated by the multiple rate references on the arrows.
信号传递网络
1）tomato systemin: 由食草动物损伤后引起的系统 损伤反应( a systemic wounding response) 在悬浮培养细胞中可以激活促细胞分裂蛋白激酶 [mitogen-activated protein(MAP) kinase] 并诱导培养基地碱化(alkalinization) 诱导蛋白酶抑制蛋白编码基因的表达(induce expression of proteinase-inhibitor protein-encoding genes)
信号传递网络
From the followings support the idea that peptide and nonpeptide hormone-activated signaling cascades are linked in plants as they are in animals: 植物生长素类似5－羟色胺，乙烯类似一氧化碳， 油菜素类固醇是类固醇，茉莉酮酸与前列腺素相关； Systemin-induced wound response is regulated through the octadecanoid pathway, involving jasmonic acid;
细胞信号传导PPT课件
成
钙调蛋白CaM
激活CaM激酶
CaM激酶
Ca2+－依赖性蛋白激酶途径总结
CaM CaM激酶 功能蛋白质
内质网或肌浆网 上的受体
①
Ca2+ ↑
②
功能蛋白磷酸化
生物学效应
PIP2
信 号
PLC Gp 分
IP3 + DG
子
PI
PKC →生理效应
三、催化型受体介导的信号转导
受体本身具有酶活性，例如具有鸟氨酸 环化酶或酪氨酸蛋白激酶活性。 （一）酪氨酸蛋白激酶受体介导的信号转导途径 （二）cGMP-蛋白激酶途径 （三）转化生长因子受体介导的信号转导途径
第一章 细胞信号转导
Cellular Signal Transduction
基本概念
细胞信号转导：生物细胞对外界的刺激或信 号发生反应，并据以调节细胞代谢、增殖、 分化、功能活动或凋亡的过程。
细胞信息传递是生物维持细胞间联系、协调细胞间功能，保 证生命活动正常进行的基本条件。例如：
组织生长需要
病原体侵入
b、细菌毒素ADP-核糖基化修饰部位
c、具有GTP 酶活性
-亚基（35KD） -亚基（ 7KD）
非共价紧密 结合成二聚体
G蛋白的活化机制
Ｇ蛋白的分类
Ｇ蛋白类型 亚基
功能
Ｇs Ｇi Ｇp Ｇo * ＧT * *
s
激活腺苷酸环化酶
i
抑制腺苷酸环化酶
p
激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶Ｃ
o
大脑主要Ｇ蛋白,可调节离子通道
一、离子通道型受体及其信号转导
受体本身即通道； 寡聚体； 每个亚基都具有多次螺旋跨膜结构； 引起的应答主要是去极化或超极化。
植物细胞的信号转导-PPT课件
受体具有高度特异性、高亲和力和可逆性等特征。
细胞内受体（intra cellular receptor)：存在于亚细胞 组分（如细胞核等）的受体。
细胞表面受体(cell surface receptor)：位于细胞质膜上 的受体。
细胞表面受体
➢酶联受体 (enzyme-linked receptor)
细胞的信号转导过程是一个级联放大的过程。
细 胞 信 号 传 导 的 主 要 分 子 途 径
?思考题
1、名词解释： 受体，G蛋白，CaM
2、问答题 植物细胞信号转导的大致途径是怎样的?
双信号系统
ABA引起气孔关闭机理的模 型
在这个模型中， ABA与受 体（R）结合,导致了Ca2+ 的输入或Ca2+从胞内钙库 中的释放，
(1.ABA使胞外Ca2+通过 Ca2+通道进入保卫细胞 ;2.IP3激活液泡和内质网膜 上的Ca2+通道开放,向胞质 释放Ca2+)
从而使细胞质中的Ca2+浓 度升高，促进了质膜上阴离 子与K+Out通道的开放，并 抑制了K+in通道的开放。当 离开细胞的离子比进入细胞 的多时，细胞就会失水，从 而使得气孔关闭。
➢钙调素（CaM）
一种钙受体蛋白，是耐热、酸性的小分子球蛋白，具有148 个氨基酸的单链多肽。其上有四个Ca2+结合位点。
作用方式：
直接与靶酶结合,诱导靶酶的活性构象,而调节靶酶的活性。 与Ca2+结合，形成活化态的Ca2+ CaM复合体，然后再与靶 酶结合将靶酶激活。CaM与Ca2+有很高的亲和力，一个CaM 分子可与4个Ca2+结合。
• 离子通道连接受体(ion－channel-linked receptor)
细胞内受体（intra cellular receptor)：存在于亚细胞 组分（如细胞核等）的受体。
细胞表面受体(cell surface receptor)：位于细胞质膜上 的受体。
细胞表面受体
➢酶联受体 (enzyme-linked receptor)
细胞的信号转导过程是一个级联放大的过程。
细 胞 信 号 传 导 的 主 要 分 子 途 径
?思考题
1、名词解释： 受体，G蛋白，CaM
2、问答题 植物细胞信号转导的大致途径是怎样的?
双信号系统
ABA引起气孔关闭机理的模 型
在这个模型中， ABA与受 体（R）结合,导致了Ca2+ 的输入或Ca2+从胞内钙库 中的释放，
(1.ABA使胞外Ca2+通过 Ca2+通道进入保卫细胞 ;2.IP3激活液泡和内质网膜 上的Ca2+通道开放,向胞质 释放Ca2+)
从而使细胞质中的Ca2+浓 度升高，促进了质膜上阴离 子与K+Out通道的开放，并 抑制了K+in通道的开放。当 离开细胞的离子比进入细胞 的多时，细胞就会失水，从 而使得气孔关闭。
➢钙调素（CaM）
一种钙受体蛋白，是耐热、酸性的小分子球蛋白，具有148 个氨基酸的单链多肽。其上有四个Ca2+结合位点。
作用方式：
直接与靶酶结合,诱导靶酶的活性构象,而调节靶酶的活性。 与Ca2+结合，形成活化态的Ca2+ CaM复合体，然后再与靶 酶结合将靶酶激活。CaM与Ca2+有很高的亲和力，一个CaM 分子可与4个Ca2+结合。
• 离子通道连接受体(ion－channel-linked receptor)
最新IP3、DAG与信号转导 课件
细胞内[Ca2＋] 的调节
Partial interaction map of PDGF receptor-mediated intracellular signaling. Broken arrows signify multiple steps.
（1） 质膜钙泵(Ca2＋-ATP酶)
依赖ATP将胞内的Ca2＋排到胞外。
第七章
IP3、DAG与信号转导
【目的要求】
1．掌握IP3/Ca2+和DAG/PKC信号传递途径 的基本过程；PLC水解膜上肌醇磷脂产生 IP3和DAG；DAG激活PKC信号途径。
2．熟悉IP3激活Ca2+信号途径。
一、IP3和DAG双信使途径
双信使途径介导许多重要的生物过程：
如受精、感光、细胞增殖、分泌、神 经活动、血小板聚集、平滑肌收缩等。 偶联肌醇磷脂水解的受体有多种。
C2区结构蛋白
C2区名称源于cPKC的Ca2＋/磷脂结 合域，含有C2区的蛋白称为C2蛋白。 PKC、PLA2、PLC、GAP、突触 结合蛋白等都属于C2蛋白。 它们具有Ca2＋依赖性转位，并可与 细胞内活化的PKC受体（receptors for activated PKC，RACK）结合。
③ Ca2＋储存蛋白：
主要受CaM、酸性磷脂和激酶介导 的磷酸化所调控。
（2） Na＋/Ca2＋交换
Na＋/Ca2＋交换的能量来源于Na＋ 的电化学梯度与膜电位，主要受胞内外 Ca2＋和Na＋的浓度以及ATP的支配。
cytosol
（3） 胞内钙库Ca2＋-ATP酶
有多种异构体，并具组织特异性， 统称为内质网钙泵（SERCA）。 能被PKA和Ca灭活
PI3K
（三）DAG的降解
分子生物学课件-信号转导
單體型受體
效應部位
聚合型受體
受體的分子結構
二、膜受體的特性
1. 特異性及其非絕對性
特異性：分子間立體構象互補 非絕對性：一種化學信號可以與一種以
上受體結合，引起不同生物學效應。
腎上腺素：α受體：平滑肌收縮 β受體：平滑肌鬆弛
二、膜受體的特性
1. 特異性及其非絕對性 2. 可飽和性：受體數目有限
二、膜受體的特性
4244kd
效應蛋白 啟動腺苷酸環化酶、Ca2+通道、抑制Na+通道 啟動腺苷酸環化酶、Ca2+通道、抑制Na+通道 啟動腺苷酸環化酶、Ca2+通道、抑制Na+通道 抑制腺苷酸環化酶 抑制Ca2＋通道、激活K＋通道 啟動磷脂酶C，激活(?)/抑制(?)磷脂酶A2 抑制Ca2＋通道 啟動磷脂酶C，激活(?)/抑制(?)磷脂酶A2 啟動視細胞磷酸二脂酶 啟動視細胞磷酸二脂酶 啟動味覺上皮細胞磷酸二脂酶 抑制腺苷酸環化酶 啟動磷脂酶C
的
啟動劑
（需）鈣蛋白酶 蛋白酶
PI特異的PLC IP3和DAG的 生成劑
α-輔基蛋白 肌動蛋白結合蛋
白 鈣調磷酸酶B 磷酸酶
膜連蛋白
涉及胞吞胞吐
蛋白
蛋白的功能
凝溶膠蛋白
肌動蛋白切斷蛋白
Ca2+逆向轉運蛋白 Ca2+與單價離子
交換蛋白
鈣調結合蛋白 調節肌肉收縮
絨毛蛋白
肌動蛋白的組織者
Ca2+ -ATP酶 Ca2+跨膜運輸泵
G蛋白異三聚體的分子結構
G蛋白的作用機制
1. 靜息狀態下，G蛋白以異三聚體形式存在於細胞膜上，亞 基與GDP相結合，並與受體呈分離狀態；
2. 配體與受體結合，使亞單位與受體 結合，G蛋白構象改變， 亞基轉而 與GTP結合；
效應部位
聚合型受體
受體的分子結構
二、膜受體的特性
1. 特異性及其非絕對性
特異性：分子間立體構象互補 非絕對性：一種化學信號可以與一種以
上受體結合，引起不同生物學效應。
腎上腺素：α受體：平滑肌收縮 β受體：平滑肌鬆弛
二、膜受體的特性
1. 特異性及其非絕對性 2. 可飽和性：受體數目有限
二、膜受體的特性
4244kd
效應蛋白 啟動腺苷酸環化酶、Ca2+通道、抑制Na+通道 啟動腺苷酸環化酶、Ca2+通道、抑制Na+通道 啟動腺苷酸環化酶、Ca2+通道、抑制Na+通道 抑制腺苷酸環化酶 抑制Ca2＋通道、激活K＋通道 啟動磷脂酶C，激活(?)/抑制(?)磷脂酶A2 抑制Ca2＋通道 啟動磷脂酶C，激活(?)/抑制(?)磷脂酶A2 啟動視細胞磷酸二脂酶 啟動視細胞磷酸二脂酶 啟動味覺上皮細胞磷酸二脂酶 抑制腺苷酸環化酶 啟動磷脂酶C
的
啟動劑
（需）鈣蛋白酶 蛋白酶
PI特異的PLC IP3和DAG的 生成劑
α-輔基蛋白 肌動蛋白結合蛋
白 鈣調磷酸酶B 磷酸酶
膜連蛋白
涉及胞吞胞吐
蛋白
蛋白的功能
凝溶膠蛋白
肌動蛋白切斷蛋白
Ca2+逆向轉運蛋白 Ca2+與單價離子
交換蛋白
鈣調結合蛋白 調節肌肉收縮
絨毛蛋白
肌動蛋白的組織者
Ca2+ -ATP酶 Ca2+跨膜運輸泵
G蛋白異三聚體的分子結構
G蛋白的作用機制
1. 靜息狀態下，G蛋白以異三聚體形式存在於細胞膜上，亞 基與GDP相結合，並與受體呈分離狀態；
2. 配體與受體結合，使亞單位與受體 結合，G蛋白構象改變， 亞基轉而 與GTP結合；
生物化学教学课件：信号转导通路
Signal-Transduction Pathways
信号转导通路
1
2012年，诺贝尔 化学奖
Brian K. Kobilka
Robert J. Lefkowitz
“for studies of G-protein-coupled receptors” 表彰他们对G蛋白耦联受体的研究
人高度紧张时“肾上腺素开始大量分泌”
thrombin
凝血酶
25
often short-lived & low concentration
26
Produce a rapid and major cellular response
to a transient signal
Desensitization/Adaptation
Receptor activation triggers a feedback circuit that shuts off the receptor or removes it from the cell surface
信号转导要素：信号或配体, 受体, 信号放大
(产生第二信使), 应答和反馈调节
22
PARTⅠ
1 Basic characteristics of signal transduction 2 Four general types of signal transducers
PARTⅡ
1 Regulatory mechanisms 2 Some diseases caused by defects in the
5. 细胞重编程：将充分发育的细胞进行“重编程”，使其成 为多能干细胞-具有成为其身体中任何类型细胞的能力。
干细胞分化： 根据组织局部 微环境的差异
信号转导通路
1
2012年，诺贝尔 化学奖
Brian K. Kobilka
Robert J. Lefkowitz
“for studies of G-protein-coupled receptors” 表彰他们对G蛋白耦联受体的研究
人高度紧张时“肾上腺素开始大量分泌”
thrombin
凝血酶
25
often short-lived & low concentration
26
Produce a rapid and major cellular response
to a transient signal
Desensitization/Adaptation
Receptor activation triggers a feedback circuit that shuts off the receptor or removes it from the cell surface
信号转导要素：信号或配体, 受体, 信号放大
(产生第二信使), 应答和反馈调节
22
PARTⅠ
1 Basic characteristics of signal transduction 2 Four general types of signal transducers
PARTⅡ
1 Regulatory mechanisms 2 Some diseases caused by defects in the
5. 细胞重编程：将充分发育的细胞进行“重编程”，使其成 为多能干细胞-具有成为其身体中任何类型细胞的能力。
干细胞分化： 根据组织局部 微环境的差异
信号通路途径ppt课件
48
Hh信号传递受靶细胞膜上两种受体 Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)的控制。受体Ptc由 肿瘤抑制基因Patched编码，是由12个跨膜区的单 一肽链构成，能与配体直接结合，对Hh信号起负 调控作用。受体Smo由原癌基因Smothened 编码， 与G蛋白偶联受体同源，由7个跨膜区的单一肽链 构成，N端位于细胞外，C端位于细胞内，跨膜区 氨基酸序列高度保守，C 末端的丝氨酸与苏氨酸 残基为磷酸化部位，蛋白激酶催化时结合磷酸基 团。
21
受体络氨酸介导的信号通路主要有Ras信号通路、 PI3K信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等等。
信号分子间的识别结构域主要有三类： SH2结构域:介导信号分子与含磷酸酪氨酸
蛋白分子结合； SH3结构域：介导信号分子与富含脯氨酸的
蛋白质分子结合； PH结构域：与磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3
代谢改变 基因表达 细胞形状
改变
或运动改变
4
cAMP是第一个被发现的第二信使。
NH2
N
N
O CH2O N
O P O OH OH
N
萨瑟兰（EaEral rWl Wilb. uSruSthuethrelralnandd, JJrr） 1915.（ 111.991~5 1- 9197744.3）.9
1971年获诺贝尔生理学和医学奖
17
18
IP3信号的终止：是通过去磷酸化形成IP2、或磷酸化为 IP4 。Ca2+被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+交换器抽出细胞，
或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。
DAG信号的终止：
-----被DAG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇 循环；
-----被DAG酯酶水解成单酯酰甘油。
Hh信号传递受靶细胞膜上两种受体 Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)的控制。受体Ptc由 肿瘤抑制基因Patched编码，是由12个跨膜区的单 一肽链构成，能与配体直接结合，对Hh信号起负 调控作用。受体Smo由原癌基因Smothened 编码， 与G蛋白偶联受体同源，由7个跨膜区的单一肽链 构成，N端位于细胞外，C端位于细胞内，跨膜区 氨基酸序列高度保守，C 末端的丝氨酸与苏氨酸 残基为磷酸化部位，蛋白激酶催化时结合磷酸基 团。
21
受体络氨酸介导的信号通路主要有Ras信号通路、 PI3K信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等等。
信号分子间的识别结构域主要有三类： SH2结构域:介导信号分子与含磷酸酪氨酸
蛋白分子结合； SH3结构域：介导信号分子与富含脯氨酸的
蛋白质分子结合； PH结构域：与磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3
代谢改变 基因表达 细胞形状
改变
或运动改变
4
cAMP是第一个被发现的第二信使。
NH2
N
N
O CH2O N
O P O OH OH
N
萨瑟兰（EaEral rWl Wilb. uSruSthuethrelralnandd, JJrr） 1915.（ 111.991~5 1- 9197744.3）.9
1971年获诺贝尔生理学和医学奖
17
18
IP3信号的终止：是通过去磷酸化形成IP2、或磷酸化为 IP4 。Ca2+被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+交换器抽出细胞，
或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。
DAG信号的终止：
-----被DAG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇 循环；
-----被DAG酯酶水解成单酯酰甘油。
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在病理状态下，如果能抑制NF-B 的过度活化， 则有可能缓解甚至治愈这些疾病，这已成为当前临 床治疗学研究的热点课题。
NF-B家族中，由P50、P65两个亚基构成的异二 聚体，称为NF-B（p50-p65）。
P65亚基: N端-核移位信号序列（NLS） 含有DNA结合域
基础状态下， NF-B异二聚体与I- B结合形成无活性 的异三聚体 NF-B , 使分子中的NLS被I- B掩盖，
2.2 DAG-PKC信号传递途径
2.2.1 DAG的生成 CAs →1R → Gq→ PLC EGF →EGFR(RTPK)→ PLC
PIP2 DAG (参与短期应答)
CH2-OOC-R1 CH –OOC-R2
PC-PLD
CH2-O-P-o-CH2CH2-N+-(CH3)3
CH2-OOC-R1 CH-OOC-R2 CH2-O-PP
cPKC-Ca2+
DAG cPKC-Ca2+-DAG
DAG诱导
PS辅助
绞链区断裂 蛋白酶
活性酶
② nPKC
“引爆复合物”
nPKC
DAG PS辅助
nPKC－DAG 绞链区断裂
蛋白酶
活性酶
③ aPKC aPKC－PS
绞链区断裂 蛋白酶
活性酶
2.2.3 PKC的调节作用 （1） 参与代谢的调节
① 糖原合酶磷酸化而失活→↓糖原合成； ② HMG-CoA还原酶磷酸化而失活→↓胆固醇合成。
达→促进细胞生长、增殖、迁移。
(CDK2、Rb、P21、P27、膜蛋白)
② NF-B 反应途径
组成型转录因子——在细胞内保持低水平的持续
活性。这对于维持免疫细胞的生长、发育，调
节细胞因子、趋化因子、黏附因子、生长因子、
NF-B
氧化应激相关酶蛋白、急性时相蛋白等基因的表 达，免疫功能的正常发挥具有重要生理意义。
（2） 参与Ca2+稳态的调节
PKC使质膜上的钙泵磷酸化而活化→↑Ca2+外流
（3）参与膜受体功能的调节
PKC使RTPK胞内侧Ser/Thr发生磷酸化修饰，使受体钝化
（4） 调节靶基因转录
TPA反应元件(TRE) NF-B转录因子 血清反应因子(SRF)
① TPA反应元件（TRE）途径
受DAG-PKC调控的一段DNA碱基序列－－TGAGTCA－－被称为 TPA反应元件。
肌钙蛋白、微管蛋白、CDK2、Rb蛋白、p21、p27等
3. 膜受体－酪氨酸蛋白激酶途径
Grb2 → → →Ras-MAPK途径 PLC → →DAG-PKC途径 GF→RTPK → insulin-IR-PI3K-PKB途径 FasL-Fas/CD95 细胞凋亡途径 TGF-Smad途径
3.1 Ras-MAPK途径
C1区：富含Cys，是DAG和PS的结合部位，同时含有假底物序列； C2区：是Ca2+结合部位； C3区：是ATP结合部位； C4区：是底物结合部位及酶活性区，可催化底物发生磷酸化
由于各类PKC肽链N端调节区结构差异大，因而具有不同 的活化机制。
（2） PKC 的活化过程
① cPKC
Ca2+
cPKC
诱导型转录因子 ——在机体受到创伤性、感染性 等刺激后，可使NF-B 活性异常增高，导致大量
慢性炎症因子（如IL-6、IL-8、GM-CSF、IL-1、
TNF-等）过度释放，引起系统性反应综合症，
严重时，全身多器官功能衰竭。
急性肺损伤、急慢性炎症反应、肿瘤形成与发 展、心血管疾病的发病、动脉粥样硬化的形成、艾 滋病病毒基因的活化等都与NF-B 的过度活化有关。
I- B
只能停留在胞质中。
当细胞受到LPS、 IL-1、 TNF-、TPA等刺激时， 可使I- B磷酸化激酶（IKK）迅速激活， IKK使I- B 发生磷酸化修饰（ I- B－Ser-P ）， I- B－Ser-P 被泛素化（ubiquitin）,进而受到蛋白酶小体作用， 使I- B降解而与NF-B分离， NF-B由此而活化，进 入核，调节基因表达。
IKK可以受到多种激酶活化，如MAPKK、PKC等， 还受PP-2A抑制。
细胞因子（TNF-）→ 膜受体（RTPK）→ PLC → DAG
→ PKC → IKK-P → NF-B ubiquitin NF-B
I- B-P
I- B-P- ubiquitin
蛋白酶 使I-B降解
NF-B游离而活化
活化NF-B进入核
磷脂酰胆碱(PC)
磷脂酸(PL)
P
CH2-00C-R1 CH-OOC-R2 CH2OH
DAG (参与长期应答)
2.2.2 DAG 激活蛋白激酶C (1) PKC 的种类与结构
单链多肽，586 737aa, 6783KD, 12种亚型分为三大组：
绞链区
典型PKC
新型PKC
非典型PKC
PKC从功能上分： 4个保守区（C1C4）被5个可变区(V1V5)间隔开
与靶基因B序列“－GGGACTTTCC-”特异结合
上调多种炎症相关因子的基因表达 引起多种急慢性炎症反应
活化NF-B还可激活Bcl－2家族成员A1/BF1-1抑制 TNF引起的细胞凋亡使肿瘤细胞成活。
NF-B在一系列由细胞因子、炎症介质引起的疾病发生过程 中起着非常重要的作用；除此外， NF-B的激活还参与了心血 管病、肿瘤及多种病毒感染的发病过程。
TPA——佛波醇酯，具有与DAG相似的性质，可以代替DAG激活 PKC,作用于TGAGTCA，影响基因表达。
在DAG-PKC途径中，
TPA
生长因子→RTPK→PLC→DAG→PKC→进入核→使核内蛋白磷
酸酶（PP）磷酸化而活化→活化PP可使核内激活蛋白－1（AP-1）
脱磷酸而活化→活化AP-1与TPA反应元件（TRE）结合 → 基因表
Ras蛋白是癌基因ras表达产物，包括一大族小G蛋白。 与前述的异三聚体G蛋白比较，小G蛋白有下列特性：
目前，人们试图从NF-B激活通路的多个环节—— 抑制 I- B的降解、减少NF-B的合成、产生I- B突变体以抵抗蛋白 酶的降解、P65的反义RNA等，设法阻断NF-B从静息态向激 活态转变。
③ SRF反应途径 细胞接受EGF信号刺激后 → RTPK活化→PLC →
DAG → PKC → SRF-P而活化→活化SRF进入核 → 作用于DNA中的SRF反应元件“CC[AT]6GG”→促进 基因转录。 ④ 其他受PKC磷酸化的蛋白
NF-B家族中，由P50、P65两个亚基构成的异二 聚体，称为NF-B（p50-p65）。
P65亚基: N端-核移位信号序列（NLS） 含有DNA结合域
基础状态下， NF-B异二聚体与I- B结合形成无活性 的异三聚体 NF-B , 使分子中的NLS被I- B掩盖，
2.2 DAG-PKC信号传递途径
2.2.1 DAG的生成 CAs →1R → Gq→ PLC EGF →EGFR(RTPK)→ PLC
PIP2 DAG (参与短期应答)
CH2-OOC-R1 CH –OOC-R2
PC-PLD
CH2-O-P-o-CH2CH2-N+-(CH3)3
CH2-OOC-R1 CH-OOC-R2 CH2-O-PP
cPKC-Ca2+
DAG cPKC-Ca2+-DAG
DAG诱导
PS辅助
绞链区断裂 蛋白酶
活性酶
② nPKC
“引爆复合物”
nPKC
DAG PS辅助
nPKC－DAG 绞链区断裂
蛋白酶
活性酶
③ aPKC aPKC－PS
绞链区断裂 蛋白酶
活性酶
2.2.3 PKC的调节作用 （1） 参与代谢的调节
① 糖原合酶磷酸化而失活→↓糖原合成； ② HMG-CoA还原酶磷酸化而失活→↓胆固醇合成。
达→促进细胞生长、增殖、迁移。
(CDK2、Rb、P21、P27、膜蛋白)
② NF-B 反应途径
组成型转录因子——在细胞内保持低水平的持续
活性。这对于维持免疫细胞的生长、发育，调
节细胞因子、趋化因子、黏附因子、生长因子、
NF-B
氧化应激相关酶蛋白、急性时相蛋白等基因的表 达，免疫功能的正常发挥具有重要生理意义。
（2） 参与Ca2+稳态的调节
PKC使质膜上的钙泵磷酸化而活化→↑Ca2+外流
（3）参与膜受体功能的调节
PKC使RTPK胞内侧Ser/Thr发生磷酸化修饰，使受体钝化
（4） 调节靶基因转录
TPA反应元件(TRE) NF-B转录因子 血清反应因子(SRF)
① TPA反应元件（TRE）途径
受DAG-PKC调控的一段DNA碱基序列－－TGAGTCA－－被称为 TPA反应元件。
肌钙蛋白、微管蛋白、CDK2、Rb蛋白、p21、p27等
3. 膜受体－酪氨酸蛋白激酶途径
Grb2 → → →Ras-MAPK途径 PLC → →DAG-PKC途径 GF→RTPK → insulin-IR-PI3K-PKB途径 FasL-Fas/CD95 细胞凋亡途径 TGF-Smad途径
3.1 Ras-MAPK途径
C1区：富含Cys，是DAG和PS的结合部位，同时含有假底物序列； C2区：是Ca2+结合部位； C3区：是ATP结合部位； C4区：是底物结合部位及酶活性区，可催化底物发生磷酸化
由于各类PKC肽链N端调节区结构差异大，因而具有不同 的活化机制。
（2） PKC 的活化过程
① cPKC
Ca2+
cPKC
诱导型转录因子 ——在机体受到创伤性、感染性 等刺激后，可使NF-B 活性异常增高，导致大量
慢性炎症因子（如IL-6、IL-8、GM-CSF、IL-1、
TNF-等）过度释放，引起系统性反应综合症，
严重时，全身多器官功能衰竭。
急性肺损伤、急慢性炎症反应、肿瘤形成与发 展、心血管疾病的发病、动脉粥样硬化的形成、艾 滋病病毒基因的活化等都与NF-B 的过度活化有关。
I- B
只能停留在胞质中。
当细胞受到LPS、 IL-1、 TNF-、TPA等刺激时， 可使I- B磷酸化激酶（IKK）迅速激活， IKK使I- B 发生磷酸化修饰（ I- B－Ser-P ）， I- B－Ser-P 被泛素化（ubiquitin）,进而受到蛋白酶小体作用， 使I- B降解而与NF-B分离， NF-B由此而活化，进 入核，调节基因表达。
IKK可以受到多种激酶活化，如MAPKK、PKC等， 还受PP-2A抑制。
细胞因子（TNF-）→ 膜受体（RTPK）→ PLC → DAG
→ PKC → IKK-P → NF-B ubiquitin NF-B
I- B-P
I- B-P- ubiquitin
蛋白酶 使I-B降解
NF-B游离而活化
活化NF-B进入核
磷脂酰胆碱(PC)
磷脂酸(PL)
P
CH2-00C-R1 CH-OOC-R2 CH2OH
DAG (参与长期应答)
2.2.2 DAG 激活蛋白激酶C (1) PKC 的种类与结构
单链多肽，586 737aa, 6783KD, 12种亚型分为三大组：
绞链区
典型PKC
新型PKC
非典型PKC
PKC从功能上分： 4个保守区（C1C4）被5个可变区(V1V5)间隔开
与靶基因B序列“－GGGACTTTCC-”特异结合
上调多种炎症相关因子的基因表达 引起多种急慢性炎症反应
活化NF-B还可激活Bcl－2家族成员A1/BF1-1抑制 TNF引起的细胞凋亡使肿瘤细胞成活。
NF-B在一系列由细胞因子、炎症介质引起的疾病发生过程 中起着非常重要的作用；除此外， NF-B的激活还参与了心血 管病、肿瘤及多种病毒感染的发病过程。
TPA——佛波醇酯，具有与DAG相似的性质，可以代替DAG激活 PKC,作用于TGAGTCA，影响基因表达。
在DAG-PKC途径中，
TPA
生长因子→RTPK→PLC→DAG→PKC→进入核→使核内蛋白磷
酸酶（PP）磷酸化而活化→活化PP可使核内激活蛋白－1（AP-1）
脱磷酸而活化→活化AP-1与TPA反应元件（TRE）结合 → 基因表
Ras蛋白是癌基因ras表达产物，包括一大族小G蛋白。 与前述的异三聚体G蛋白比较，小G蛋白有下列特性：
目前，人们试图从NF-B激活通路的多个环节—— 抑制 I- B的降解、减少NF-B的合成、产生I- B突变体以抵抗蛋白 酶的降解、P65的反义RNA等，设法阻断NF-B从静息态向激 活态转变。
③ SRF反应途径 细胞接受EGF信号刺激后 → RTPK活化→PLC →
DAG → PKC → SRF-P而活化→活化SRF进入核 → 作用于DNA中的SRF反应元件“CC[AT]6GG”→促进 基因转录。 ④ 其他受PKC磷酸化的蛋白