腺苷酸环化酶
第二信使主要有cAMPcGMP
cAMP作为第二信使可以直接激活离子通道。 人体的嗅觉即依靠该途径产生。
气味分子与G蛋白偶联型受体结合，可激活 AC，产生cAMP，开启cAMP门控通道， 引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲 动，最终形成嗅觉。
更多细胞中，cAMP可以特异性活化cAMP 依赖性蛋白激酶A（ cAMP dependent protein kinase, PKA）。
IP3可在酶作用下水解。 DAG通过两种途径终止其信使作用：一是被DAG 激酶磷酸化成为磷脂酸，进入肌醇脂循环再生； 二是被DAG酯酶水解成甘油和花生四烯酸。
Ca2+-CaM介导的胞外信号诱导的细胞反 应
Ca2+-钙调蛋白(calmodulin, CaM)-钙调蛋白依 赖性蛋白 CaM为钙结合蛋白，有4个Ca2+结合位点，结 合钙离子后可发生构象改变，形成的Ca2+CaM复合物具有活性，磷酸化蛋白质的丝氨酸 /苏氨酸，激活蛋白激酶或磷酸酶。
cAMP被降解成5’-AMP
ห้องสมุดไป่ตู้
活化的激酶在磷酸酶的作用下去磷酸化， 进入失活状态。
海南霍乱疫情
从10月29日开始，海南大学部分学院有少数学生 发生腹泻。截止到11月1日12时，共发现有腹泻 症状者30人，其中22 例症状较轻的病人隔离在海 大医院并进行采样和预防性服药，8例病人在市医 院传染病科进行隔离治疗。经核实为诊断病例7例， 疑似病例1例。 10月3至11月2日，海南省共发生霍乱病人51例， 已治愈出院29例，康复11例，现患病人11例，无 死亡病例。
光照使视黄醛的构象变为反式，Rh分解为 视黄醛和视蛋白，构象改变的视蛋白激活 cGMP磷酸二酯酶，将细胞中的cGMP水解， 关闭离子通道，减少神经递质释放，产生 视觉。
因cAMP失调而导致的人类疾病
因cAMP失调而导致的人类疾病近年来发现，许多激素在产生效应前首先是激活腺替酸环化酶，使cAMP的浓度发生改变，然后再导致细胞内的变化或者影响细胞内酶的反应，进而产生一系列相应的生理效应，这就是众所周知的cAMP的“第二信使”作用。
作为一种重要的广泛存在于机休的生物活性物质，cAMP对机体的影响是惊人的cAMP浓度的升高或降低，都会使机体的一些环节发生降碍，使原有的平衡失调，从而引起一系列病理改变，导致疾病的产生。
cAMP与动脉粥样硬化关于动脉粥样硬化，目前有多种学说，其中与cAMP关系紧密的主要有血浆脂蛋白浸润学说及血小板聚集与血栓形成学说。
前一学说认为，动脉的内皮细胞中存在着呈纵行分布的收缩蛋白，当它收缩时，内皮细胞间隙变大，因此，颗粒直径较小的β脂蛋白就可通过此间隙进入动脉壁的内皮下层。
如果机体清除脂质功能障碍，脂类的堆积使平滑肌细胞转变为泡沫细胞，严重时泡沫细胞坏死破裂，有效地防止动脉粥样硬化。
现在已试用到临床的Anginin 之所以能预防动脉粥样硬化，则是因为它对血小板内的磷酸二酯酶有强烈的抑制作用，从而增加细胞内cAMP的含量，保护内皮，使已公认的动脉粥样硬化斑块形成的起始步骤不致发生。
国内对冠心病的研究是卓有成效的, 有的单位初步观察了冠心病气虚型的左室收缩时相以及cAMP含量指标，发现有较多cAMP减少的病例。
日前用中医活血化淤药如红花、丹参、赤芍、降香等组成的冠心Ⅱ号, 能提高血小板和细胞的cAMP的含量。
cAMP与肿瘤肿瘤是由无数个突变了的肿瘤细胞所组成的，肿瘤细胞除染色体表现出异常外，其细胞内的cAMP浓度与正常细胞也存在着差异。
一般来说，正常细胞内cAMP水平较高，而转变成肿瘤细胞后水平则较低。
细胞恶变后再恢复成正常细胞时，细胞内cAMP水平也随即恢复正常。
在对cAMP的测定中发现，聚合细胞中正常接触的细胞内cAMP水平显著升高，而在转化的衍生物细胞聚合在一起时，cAMP的水平或是不上升，或是降低。
腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用
腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用宋捷，郑穗平*（华南理工大学生物科学与工程学院，广东广州510006）摘要：腺苷酸环化酶（Adenylate Cyclase，AC）对酶法合成环单磷酸腺苷（Cyclic Adenosine Monophosphate，cAMP）至关重要，它催化三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP）生成cAMP和焦磷酸（PPi）。
本研究将Thermomonospora echinospora来源的AC（Te AC）在大肠杆菌中进行异源表达，经过亲和层析纯化蛋白后进行酶学性质的分析，并进一步将其用于cAMP的催化合成。
在16 ℃下诱导重组大肠杆菌表达Te AC后，利用Ni柱亲和层析纯化Te AC，经过SDS-PAGE分析表明目的蛋白条带为40 ku，与预期蛋白大小一致。
重组Te AC酶的最适温度为50 ℃，最适pH值为10.5。
经酶动力学分析，测得该酶对底物ATP催化的动力学参数米氏常数（K m）=115.1 mmol/L，最大反应速度（V max）=64.52 μmol/(mg·min)，催化常数（K cat）=8.13 s-1。
用Te AC催化底物ATP反应11 h后cAMP 产量可达19.1 g/L。
该研究成功表达了一种具有高效催化性能的Te AC，并将其应用于cAMP的催化合成时有较高的产量和生产效率，为酶法合成cAMP的应用研究奠定了基础。
关键词：腺苷酸环化酶；环单磷酸腺苷；大肠杆菌文章编号：1673-9078(2024)03-65-73 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2024.3.0350Expression and Preliminary Application of Adenylate Cyclase inEscherichia coliSONG Jie, ZHENG Suiping*(School of Biology and Biological Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, China) Abstract: Adenylate cyclase (AC) is essential for the enzymatic synthesis of cyclic adenosine monophosphate (cAMP). In fact, AC catalyzes the synthesis of cAMP and pyrophosphates (PPi) by adenosine triphosphate (ATP). In this study, Thermomonospora echinospora-derived AC (Te AC) was heterologously expressed in Escherichia coli. Following purification of the protein via affinity chromatography, its enzymatic properties were analyzed. Thereafter, the protein was utilized for the catalytic synthesis of cAMP. After inducing the expression of recombinant Te AC in E. coli at 16 ℃, Te AC was purified via affinity chromatography on a Ni column. Based on SDS-PAGE, the band of the protein of interest corresponded to 40 ku, which aligns with the expected protein size. The optimal temperature and pH of recombinant Te AC enzyme were 50 ℃and 10.5, respectively. Enzyme kinetic analysis revealed K m, V max, and K cat values of 115.1 mmol/L, 64.52 μmol/(mg·min), and8.13 s-1, respectively, for enzymatic catalysis using the ATP substrate.After 11 h of the reaction catalyzed by Te AC, the yield ofcAMP was 19.1 g/L. Overall, Te AC with efficient catalytic performance was successfully expressed, and its application in the 引文格式：宋捷,郑穗平.腺苷酸环化酶在大肠杆菌中的表达及初步应用[J] .现代食品科技,2024,40(3):65-73.SONG Jie, ZHENG Suiping. Expression and preliminary application of adenylate cyclase in Escherichia coli[J] .Modern Food Science and Technology, 2024, 40(3): 65-73.收稿日期：2023-03-24基金项目：国家重点研发计划项目（2018YFA0901700）作者简介：宋捷（1999-），女，硕士，研究方向：酶学与酶工程，E-mail：通讯作者：郑穗平（1972-），男，博士，教授，研究方向：发酵工程，生物化工，微生物学，生化与分子生物学，E-mail：6566 catalytic synthesis of cAMP led to increased yield and production efficiency. This study lays the foundation for the enzymatic synthesis of cAMP.Key words: adenylate cyclase; cyclic adenosine monophosphate; Escherichia coli环单磷酸腺苷（Cyclic Adenosine Monophosphate，cAMP）是一类在细胞中接受生长因子、激素等第一信号分子信号并传递信号的“第二信使”分子，在体内与PKA形成的cAMP-PKA信号通路与免疫反应、离子通道的运输、清除炎症、细胞生存、神经突生长等密切相关[1-4] 。
医学细胞生物学名词解释
医学细胞生物学名词解释重点医学细胞生物学名词解释1. 细胞（cell）是组成包括人类在内的所有生物体的基本单位，这一基本单位的含义即包括结构上的，也包括功能上的。
2. 细胞生物学（cell biology）是在细胞水平上研究生物体的生长、运动、遗传、变异、分化、衰老、死亡等生命现象的学科。
3. 医学细胞生物学（medical cell biology）以人体或医学为对象的细胞生物学研究或学科。
4. 原核细胞（prokaryotic cell）是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜，且遗传信息量小，因此进化地位较低。
5. 真核细胞（eukaryotic cell）指含有真核（被核膜包围的核）的细胞，主要特征是有细胞膜、发达的内膜系统和细胞骨架体系。
6. 生物大分子（biological macromolecules）也称多聚体，由许多小分子单体通过共价键连接而成，相对分子质量比较大，包括蛋白质、核酸和多糖等。
7. 多肽链（polypeptide chain）多个氨基酸通过肽键组成的肽称为多肽链。
8. 细胞蛋白质组（proteome）将细胞内基因活动和表达后所产生的全部蛋白质作为一个整体，研究在个体发育的不同阶段，在正常或异常情况下，某种细胞内所有蛋白质的种类、数量、结构和功能状态，从而阐明基因的功能。
9. 拟核（nucleoid）原核细胞没有核膜包被的细胞核，也没有核仁，DNA位于细胞中央的核区就称为拟核。
10. 质粒（plasmid）很多细菌除了基因组DNA外，还有一些小的双链环形DNA分子，称为质粒。
11. 细胞膜（cell membrane）又称质膜，是指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类所组成的生物膜。
12. 生物膜(biological membrane)人们把生物膜和细胞内各种模性结构统称为生物膜。
13. 单位膜(unit membrane)生物膜在电镜下呈现出较为一致的3层结构，即电子致密度高的内、外两层之间夹着电子密度较低的中间层。
受体阻断剂负性肌力的原理
受体阻断剂负性肌力的原理受体阻断剂是一类药物，通过抑制受体和信号传导途径的活性，从而减弱或抑制机体细胞受体的生理或病理反应。
其原理与机体受体和信号转导通路之间的相互作用有关。
在此过程中，受体的负性肌力效应是其中一个重要的临床响应。
若要详细了解受体阻断剂对负性肌力的原理，首先需要了解心肌收缩过程的调节机制。
心肌收缩主要受到自主神经系统和内源性荷尔蒙的调节。
交感神经系统通过β1-肾上腺素能受体（β1-AR）和β2-肾上腺素能受体（β2-AR）增强心肌收缩的力度，而副交感神经系统通过胆碱能受体（M2-AR）和腺苷能受体（A1-AR）减弱心肌收缩的力度。
心肌细胞内的信号转导途径包括腺苷酸环化酶（adenylyl cyclase，简称AC）-环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，简称cAMP）-蛋白激酶A（protein kinase A，简称PKA）途径和磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol）途径。
这两个途径都能调节心肌肌纤维的收缩力。
当受体阻断剂与相应的受体结合时，它们能够竞争性地占据受体的结合位点，从而阻断正常的受体信号转导途径。
受体阻断剂可以分为选择性和非选择性两类。
选择性阻断剂只作用于特定类型的受体，而非选择性阻断剂可同时作用于多种类型的受体。
受体阻断剂会改变心肌收缩的调节机制，导致负性肌力的发生。
以β受体阻断剂为例，它们通过阻断β1-AR和β2-AR的作用，干扰心肌细胞内的信号传导途径，从而减弱心肌收缩力。
受体阻断剂的结合使得β-AR的激动效应被抑制，随之导致下述变化：1. 抑制腺苷酸环化酶的活性：腺苷酸环化酶是负责合成cAMP的酶，在受体阻断剂的作用下，其活性受到抑制，导致cAMP的水平下降。
cAMP是激活蛋白激酶A的重要介质，蛋白激酶A通过磷酸化作用促进肌纤维收缩，因此阻断腺苷酸环化酶会减少蛋白激酶A的活性，导致心肌收缩力下降。
2. 减少离子通道的开放：β-AR的激活会导致心肌细胞膜上的钠通道和钙通道的开放，增加细胞内钠和钙的浓度，促进心肌收缩。
生物化学习题及答案_代谢调节
代谢调节（一）名词解释1．诱导酶（Inducible enzyme）2．标兵酶（Pacemaker enzyme）3．操纵子（Operon）4．衰减子（Attenuator）5．阻遏物（Repressor）6．辅阻遏物（Corepressor）7．降解物基因活化蛋白（Catabolic gene activator protein）8．腺苷酸环化酶（Adenylate cyclase）9．共价修饰（Covalent modification）10．级联系统（Cascade system）11．反馈抑制（Feedback inhibition）12．交叉调节（Cross regulation）13．前馈激活（Feedforward activation）14．钙调蛋白（Calmodulin）（二）英文缩写符号1. CAP（Catabolic gene activator protein）：2. PKA（Protein kinase）：3. CaM（Calmkdulin）：4. ORF（Open reading frame）：（三）填空题1. 哺乳动物的代谢调节可以在、、和四个水平上进行。
2. 酶水平的调节包括、和。
其中最灵敏的调节方式是。
3. 酶合成的调节分别在、和三个方面进行。
4. 合成诱导酶的调节基因产物是，它通过与结合起调节作用。
5. 在分解代谢阻遏中调节基因的产物是，它能与结合而被活化，帮助与启动子结合，促进转录进行。
6. 色氨酸是一种，能激活，抑制转录过程。
7. 乳糖操纵子的结构基因包括、和。
8. 在代谢网络中最关键的三个中间代谢物是、和。
9. 酶活性的调节包括、、、、和。
10.共价调节酶是由对酶分子进行，使其构象在和之间相互转变。
11.真核细胞中酶的共价修饰形式主要是，原核细胞中酶共价修饰形式主要是。
（四）选择题1. 利用操纵子控制酶的合成属于哪一种水平的调节：A．翻译后加工 B．翻译水平 C．转录后加工 D．转录水平2. 色氨酸操纵子调节基因产物是：A．活性阻遏蛋白 B．失活阻遏蛋白C．cAMP受体蛋白 D．无基因产物3. 下述关于启动子的论述错误的是：A．能专一地与阻遏蛋白结合 B．是RNA聚合酶识别部位C．没有基因产物 D．是RNA聚合酶结合部位4. 在酶合成调节中阻遏蛋白作用于：A．结构基因 B．调节基因 C．操纵基因 D．RNA聚合酶5. 酶合成的调节不包括下面哪一项：A．转录过程 B．RNA加工过程C．mRNA翻译过程 D．酶的激活作用6. 关于共价调节酶下面哪个说法是错误的：A．都以活性和无活性两种形式存在 B．常受到激素调节C．能进行可逆的共价修饰 D．是高等生物特有的调节方式7. 被称作第二信使的分子是：A．cDNA B．ACP C．cAMP D．AMP8．反馈调节作用中下列哪一个说法是错误的：A．有反馈调节的酶都是变构酶 B．酶与效应物的结合是可逆的C．反馈作用都是使反速度变慢 D．酶分子的构象与效应物浓度有关（五）是非判断题（）1.分解代谢和合成代谢是同一反应的逆转，所以它们的代谢反应是可逆的。
信号通路关键蛋白质分子
信号通路关键蛋白质分子信号通路是一系列相互作用的生化反应，用于传递细胞内外的信息。
关键蛋白质分子在信号通路中发挥着至关重要的作用，它们调节着信号的传导和细胞的响应。
本文将介绍几种常见的信号通路关键蛋白质分子，包括G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶、细胞内信号传导蛋白和转录因子。
G蛋白偶联受体是一类广泛存在于生物体内的膜受体，它们通过与G蛋白结合，介导细胞对外界信号的感知和响应。
G蛋白偶联受体分为三类：Gs、Gi和Gq。
Gs蛋白激活腺苷酸环化酶，产生第二信使cAMP，进而激活蛋白激酶A，调节细胞内的代谢和信号传导。
Gi 蛋白抑制腺苷酸环化酶活性，降低cAMP水平，起到负调节的作用。
Gq蛋白则激活磷脂酶C，产生第二信使二酰甘油和肌醇三磷酸，参与细胞内信号传导。
酪氨酸激酶是一类重要的信号传导蛋白，它们通过磷酸化反应调节多种细胞过程。
酪氨酸激酶分为受体型和非受体型。
受体型酪氨酸激酶包括表皮生长因子受体（EGFR）、血小板源性生长因子受体（PDGFR）和肿瘤坏死因子受体（TNFR），它们在细胞增殖、分化和存活等过程中发挥重要作用。
非受体型酪氨酸激酶主要包括SRC 家族激酶和JAK家族激酶，它们参与免疫应答、细胞凋亡和细胞迁移等生物学过程。
细胞内信号传导蛋白是信号通路中的另一类关键分子。
它们包括蛋白激酶C（PKC）、丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）等。
PKC是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，参与细胞增殖和分化等过程。
MAPK是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，它们通过磷酸化反应调节细胞的生长、分化和凋亡等。
PI3K是一类磷脂酰肌醇激酶，它参与细胞的增殖、存活和迁移等过程。
转录因子是一类能够结合到DNA上调节基因转录的蛋白质。
它们在信号通路中起着重要的调节作用。
转录因子包括核转录因子（NF-κB）、激活蛋白-1（AP-1）和CREB等。
NF-κB参与细胞的免疫应答和炎症反应等过程。
AP-1是由c-Jun和c-Fos等蛋白质组成的转录因子复合物，参与细胞的增殖和凋亡等过程。
camp和磷脂酰肌醇的信号传递通路的异同
【文章标题】：camp和磷脂酰肌醇的信号传递通路的异同一、引言在生物体内，细胞之间的通信是通过信号传导通路来完成的，而camp和磷脂酰肌醇是两种重要的信号分子，在细胞内发挥着重要的作用。
本文将从不同的角度对它们的信号传递通路进行全面评估，并比较它们的异同。
二、camp的信号传递通路1. camp的生成和功能camp是一种重要的细胞信号分子，它通过腺苷酸环化酶的催化作用而生成，进而通过激活蛋白激酶A来调节细胞内多种生物学过程。
在细胞内，camp的作用机制主要有三个方面：①激活蛋白激酶A；②调节离子通道的打开或关闭；③调控转录因子的活性。
2. camp的信号传递路径camp的信号传递路径主要包括：①受体激活；②G蛋白的激活；③腺苷酸环化酶的激活；④camp的生成；⑤蛋白激酶A的激活；⑥下游效应蛋白的磷酸化。
这一系列的步骤构成了camp的信号传递通路。
三、磷脂酰肌醇的信号传递通路1. 磷脂酰肌醇的生成和功能磷脂酰肌醇是另一种重要的细胞信号分子，它主要通过膜磷脂酰肌醇信号途径参与调节细胞内的生物学过程。
在细胞内，磷脂酰肌醇主要通过两种方式发挥作用：①参与细胞膜的组装和稳定；②作为二脂酰甘油的前体参与甘油分解。
2. 磷脂酰肌醇的信号传递路径磷脂酰肌醇的信号传递路径主要包括：①受体激活；②磷脂酰肌醇磷酸酶的激活；③二磷酸肌醇酶的激活；④磷脂酰肌醇的生成；⑤调节细胞内钙离子浓度的改变；⑥激活蛋白激酶C。
这一系列的步骤构成了磷脂酰肌醇的信号传递通路。
四、camp和磷脂酰肌醇的信号传递通路的异同1. 异同点的比较①生成方式：camp是通过腺苷酸环化酶的催化作用生成，而磷脂酰肌醇是通过磷酸肌醇途径生成。
②下游效应：camp主要通过激活蛋白激酶A来调节细胞内多种生物学过程，而磷脂酰肌醇则主要是通过激活蛋白激酶C。
③细胞内响应：camp主要影响蛋白的磷酸化，而磷脂酰肌醇则主要影响细胞内钙离子浓度的改变。
2. 个人观点和理解从我个人的观点来看，camp和磷脂酰肌醇作为两种重要的信号分子，在细胞内发挥着不可替代的作用。
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G蛋白下游效应蛋白种类：离子通道、AC、 磷脂酶C、磷脂酶A２、磷酸二酯酶。
细胞外信号分子（配体） 不能穿过靶细胞 膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号 传递，所以又称为第一信使。 效应蛋白在跨膜信号传递过程中促使细胞 产生第二信使，在细胞内延续信号传递。
第二信使Second messenger
第二信使介导的下游信号体系
磷脂酰肌醇途径
该途径是G蛋白激活了磷脂酶C （phospholipase C, PLC），将PIP2 (phosphatidyliositol 4,5-biphospate)分 解成两个第二信使：IP3(inositol 1,4,5triphospate)和DAG (diacylglycerol)。 配体主要有生长因子、神经递质、肽类激 素等。
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1998
Louis Ignarro
Ferid Murad
Robert Furchgott
"for their discoveries concerning nitric oxide as a signalling molecule in the cardiovascular system"
IP3可在酶作用下水解。 DAG通过两种途径终止其信使作用：一是被DAG 激酶磷酸化成为磷脂酸，进入肌醇脂循环再生； 二是被DAG酯酶水解成甘油和花生四烯酸。
Ca2+-CaM介导的胞外信号诱导的细胞反 应
Ca2+-钙调蛋白(calmodulin, CaM)-钙调蛋白依 赖性蛋白 CaM为钙结合蛋白，有4个Ca2+结合位点，结 合钙离子后可发生构象改变，形成的Ca2+CaM复合物具有活性，磷酸化蛋白质的丝氨酸 /苏氨酸，激活蛋白激酶或磷酸酶。
1979年，穆拉德教授发现硝酸甘油等有机硝酸酯 必须代谢为一氧化氮后才能发挥扩张血管的药理 作用。 1980年，弗奇戈特教授发现主动脉内皮细胞在受 到化学物质（乙酰胆碱）刺激后能产生一种起信 使作用的分子，该分子能将放松的指令传送到肌 肉细胞。弗奇戈特将这种信使分子称之为“内皮 细胞松弛因子” 1986年伊格纳罗鉴定内皮细胞松弛因子为一氧化 氮（NO）分子平滑肌中 的Ca2+离子浓度，抑制肌动蛋白－肌球蛋 白复合物，引起血管平滑肌的舒张，血管 扩张、血流通畅。
完成信号传递后cGMP被降解成5’-GMP， 浓度降低，停止后续反应。
The end
cGMP作为第二信使可以直接激活离子通道。
视觉：视杆细胞中含视紫红质（rhodopsin, Rh），Rh是G蛋白偶联受体。由跨膜蛋白 和一个11顺-视黄醛组成。 黑暗条件下视杆细胞中cGMP浓度较高， cGMP门控离子通道开放，离子内流，引起 膜去极化，突触持续向神经元释放神经递 质。
PKA
PKA可进入细胞核中，将cAMP反应元件结 合蛋白（cAMP responsive element binding protein, CREB）磷酸化，后者激 活后调控特定基因的表达。
细胞质中的 PKA可以激 活磷酸化酶 激酶，后者 将糖原降解。
cAMP实现其第二信使的使命后在环核苷酸 磷酸二酯酶（cAMP phosphodiesterase， PDE）的作用下被降解成5’-AMP，浓度降 低，停止后续反应。
霍乱是由霍乱弧菌引起的急性肠道传染病， 患者剧烈腹泻、呕吐、发烧，短时间内即 可发生死亡。
霍乱毒素能与膜受体结合，催化ADP核糖基 共价结合到Gs的α亚基上，致使α亚基处于持 续激活状态并丧失GTP酶的活性，持续激活 AC ，大量产生cAMP，细胞因此持续分泌 Cl-和HCO3-，细胞内Na+和水大量外流，造 成严重腹泻而脱水。
cAMP作为第二信使可以直接激活离子通道。 人体的嗅觉即依靠该途径产生。
气味分子与G蛋白偶联型受体结合，可激活 AC，产生cAMP，开启cAMP门控通道， 引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲 动，最终形成嗅觉。
更多细胞中，cAMP可以特异性活化cAMP 依赖性蛋白激酶A（ cAMP dependent protein kinase, PKA）。
cAMP被降解成5’-AMP
活化的激酶在磷酸酶的作用下去磷酸化， 进入失活状态。
海南霍乱疫情
从10月29日开始，海南大学部分学院有少数学生 发生腹泻。截止到11月1日12时，共发现有腹泻 症状者30人，其中22 例症状较轻的病人隔离在海 大医院并进行采样和预防性服药，8例病人在市医 院传染病科进行隔离治疗。经核实为诊断病例7例， 疑似病例1例。 10月3至11月2日，海南省共发生霍乱病人51例， 已治愈出院29例，康复11例，现患病人11例，无 死亡病例。
Ca2+- CaM的底物谱广泛: 激活磷酸二脂酶(PDEⅠ)、肌球蛋白轻链激酶 转录因子活化 Ca2+-CaM→神经钙蛋白→NFAT →启动转录 间接激活GC
Ca2+由质膜上 的Ca2+泵和 Na+-Ca2+交换 器泵出细胞外， 或由内质网膜 上的钙泵抽进 内质网
第二信使介导的下游信号体系
H R GC cGMP
GC与cGMP
GTP
cGMP-依赖性蛋白激酶 蛋白激酶G （PKG） （效应蛋白磷酸化）
鸟苷酸环化酶（guanylate cyclase, GC） 与AC类似，可分解GTP成为cGMP作为第 二信使。GC一般有胞膜结合型和可溶性两 种存在形式。
胞膜结合型GC是跨膜蛋白，胞外区域是配 体结合部位，能与神经肽等配体结合，引 发构象改变；胞内区域为GC催化结构域， 可分解GTP产生cGMP。
血管内皮细胞上的受体结合乙酰胆碱，引 起胞内Ca2+浓度升高， Ca2+－CaM复合物 激活一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS） 。 NOS以精氨酸为底物，催化生成NO和瓜氨 酸。
细胞释放NO，NO 扩散进入平滑肌细 胞，与胞质中可溶 性GC活性中心的 Fe2+结合，改变酶 的构象，导致酶活 性的增强，cGMP 合成增多。
cGMP作为第二信使可以活化cGMP依赖性 蛋白激酶G（ cGMP dependent protein kinase, PKG） 。 PKG可作用于底物蛋白，引起细胞产生不 同反应。
心绞痛是一种因通过心脏冠状动脉的血流 量减少而导致输送到心肌里的氧缺乏所引 起的症状。
医生们很早就已知道硝酸甘油在治疗心绞 痛上的效用，但当时医生们还不知道这种 物质发生作用的机理。 20世纪发现硝酸甘油的作用是引起冠状动 脉扩张，从而增加了心脏的血流量。
第二信使主要有：cAMP、cGMP、
IP3、DAG、Ca2+ 、NO 第二信使的作用：信号转换、信号放 大。
第二信使介导的下游信号体系
腺苷酸环化酶与cAMP
20世纪50年代，Sutherland发现cAMP， cAMP由腺苷酸环化酶合成。
腺苷酸环化酶（adenylate cyclase, AC） 是G蛋白的效应蛋白，目前发现6种亚型， 位于细胞膜上，跨膜12次。催化结构域在 胞质面，Mg2+或Mn2+存在的条件下可催化 ATP生成cAMP。 AC是cAMP信号传递系统的关键酶。
光照使视黄醛的构象变为反式，Rh分解为 视黄醛和视蛋白，构象改变的视蛋白激活 cGMP磷酸二酯酶，将细胞中的cGMP水解， 关闭离子通道，减少神经递质释放，产生 视觉。
味觉：咸味、酸味由钠离子或质子通过相 应的离子通道引起。甜味或苦味由糖类或 碱类物质与G蛋白偶联受体相互作用引起。
可溶性GC是二聚体蛋白，有2个酶活性部位，它 的活化需要NO的激活。
PIP2 Hydrolysis
磷脂酰肌醇途径
IP3与内质网上的IP3受体门控钙通道结合， 开启钙通道，使胞内Ca2+浓度升高，激活 各类依赖钙离子的蛋白。
DAG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激 酶C（Protein Kinase C，PKC）。PKC以非活 性形式分布于细胞质中，有一个催化中心和一个 膜结合区域。 当细胞接受刺激，产生IP3 ，使Ca2+浓度升高， 同时PKC转位到质膜内表面，被DAG活化，此时 它与Ca2+的亲和力增加，在Ca2+ 、DAG和膜磷脂 的共同作用下具有了对底物进行磷酸化的功能。