G蛋白功能
g蛋白质的生物合成

03
G蛋白质的活性调节
G蛋白质的激活机制
01
配体结合
G蛋白通过与相应的配体结合,触发构象变化,暴露出与下游效应器结
合的位点,从而激活G蛋白。
02
GDP/GTP交换
在G蛋白的激活过程中,GDP会从G蛋白的GDP结合位点上被GTP取代,
促使G蛋白从失活状态转变为激活状态。
03
异构调节
某些G蛋白复合物中的调节亚基可以影响G蛋白的活性,通过改变G蛋
针对G蛋白质的治疗策略在心血管疾病治疗中具有潜在的应用价值,为心 血管疾病的治疗提供了新的思路。
G蛋白质与其他疾病的关系
G蛋白质的异常表达还与神经退行性疾病、代谢性疾病、免疫系统疾病等多种疾病的发生和发展密切相 关。
G蛋白质的信号转导通路在多种疾病中发挥重要作用,深入研究G蛋白质的功能和调控机制有助于深入 了解这些疾病的发生和发展机制。
04
G蛋白质在生物体内的生理作用
G蛋白质在信号转导中的作用
信号转导是指细胞对外界刺激做出反应的过程,G蛋白质作 为信号转导中的重要分子,能够感知外界刺激并将信号传递 给下游效应分子,进而调控细胞功能。
G蛋白质通过与受体结合,将信号传递给下游的效应分子, 如腺苷酸环化酶、磷脂酶C等,进而影响细胞内的信号转导途 径,如cAMP、磷脂酶C等。
虚拟筛选
02
利用计算机模拟技术,在庞大的化合物库中筛选出与G蛋白质结
合力较强的候选药物。
亲和力筛选
03
通过实验手段,筛选出与G蛋白质具有较高亲和力的候选药物。
THANKS
感谢观看
02
G蛋白质的生物合成过程
G蛋白质的基因表达
转录
DNA上的G蛋白质编码基因经过 转录酶的作用,将遗传信息转录 到mRNA上。
g蛋白偶联受体名词解释生物化学

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)是一类重要的跨膜蛋白,广泛存在于动物细胞膜上,作为细胞外信号分子的接受器。
它们可以感知各种化学物质,包括激素、神经递质、药物等,并通过激活细胞内信号通路来调控细胞的生理功能。
1. 结构特点G蛋白偶联受体通常由单个蛋白质组成,分子量约为40-50kDa。
它们具有七个跨膜结构域,即膜外N端、第一螺旋、膜通道、第二螺旋、第三螺旋、膜外循环结构(第三螺旋和第四螺旋之间)、第四螺旋和细胞质C端。
这种七个跨膜结构域的特殊排列方式使得G蛋白偶联受体可以在跨膜结构域之间传递信号,实现了跨膜信号传导的功能。
2. 信号传导机制当外界化学物质(如激素)与G蛋白偶联受体结合时,会导致受体构象发生变化,从而激活细胞内的G蛋白。
激活的G蛋白分别与腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase)、磷脂酶C(phospholipase C)等效应蛋白结合,进而调控细胞内二次信号分子的生成,如cAMP、cGMP、IP3等,最终影响细胞的生理功能。
部分G蛋白偶联受体也可直接与离子通道相结合,调节细胞内钙离子、钾离子等离子通道的活性,影响细胞的电生理活动。
3. 生物学功能G蛋白偶联受体在人体中起着重要的生物学功能,包括神经传导、免疫应答、细胞增殖和分化、代谢调控等方面。
肾上腺素受体、乙酰胆碱受体等G蛋白偶联受体在神经系统中调节神经递质的释放和感知,影响神经传导;组胺受体、血管紧张素受体等在血管内皮细胞中调节血管张力,影响血管收缩和扩张。
4. 药物靶点由于G蛋白偶联受体对人体生理功能的调控作用,它们成为了许多药物的重要靶点。
许多药物(如β受体阻滞剂、抗组胺药等)就是通过作用于G蛋白偶联受体来发挥其药理作用。
对G蛋白偶联受体的深入研究不仅有助于理解生物学功能的调节机制,还可以为新药的研发提供重要的靶标。
总结G蛋白偶联受体作为一类重要的细胞外信号接受器,在人体生理功能调控中扮演着重要的角色。
G蛋白在信号转导中的作用

G蛋白在信号转导中的作用摘要:G蛋白是一种特殊的调节蛋白,它们都具有GTP结合位点,且活性受GTP的调节。
G蛋白以其特定的方式偶联许多膜受体及其效应器,其中包括腺苷酸环化酶,cGMP磷酸二酯酶(PDE),离子通道以及磷脂肌醇特异的磷脂酶C(PLC)等,是跨膜信息传递机制中的一个关键因素。
G蛋白也称GTP酶开关蛋白,属于GTP酶超大家族中的特殊亚型,可通过结合或水解GTP进行活性控制,是一类广泛分布在细胞中,并在许多生物学过程中执行重要功能的一类蛋白。
G蛋白介导的信号转导系统是细胞中最常见的信号传递方式,G蛋白参与了G蛋白偶联受体所介导的信号转导途径和酶联受体信号传导途径,在信号转导中发挥的重要的作用。
关键词:G蛋白,信号转导,G蛋白偶联受体G蛋白的种类和基本结构:G蛋白是一类能与鸟嘌呤核苷酸结合、具有GTP酶(GTPase)活性的蛋白。
G蛋白位于质膜胞质侧,是一个超级家族,包括异源三聚体G蛋白(heterotrimeric G protein ) 或称大G蛋白和小G蛋白( Small G protein)。
异源三聚G蛋白( heterotrmieric GTP binding protein ),由α,β,γ三个亚基组成。
它变动于它的GDP形式(对环化酶无活性)及它的GTP 形式(有活性) 之间。
根据不同的a亚基的功能特性可将大G蛋白分为四类:(1) Gs:其活性能被霍乱毒素抑制;(2) Gi:对腺苷酸环化酶有抑制效应;(3) Gq:百日咳毒素和霍乱毒素不能调节其活性;(4) G12:活化需通过血栓素和凝酶素的介导。
目前已经确定了23种Gα,5种Gβ,10种Gγ,这样体内就有上千种G蛋白三聚体组合的可能性,这无疑增加了信号转导的可变性和灵活性。
小分子G蛋白,它们的激活不是直接通过与激动型的G蛋白偶联受体相互作用而调节其活性,而是通过鸟嘌呤核苷交换因子(GEF)来控制这类小分子G蛋白的GTP交换,由GEF催化这类小分子单聚体G蛋白的无活性GDP结合状态向有活性的GTP结合状态转换。
g蛋白偶联受体介导的信号转导过程

g蛋白偶联受体介导的信号转导过程概述:g蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,简称GPCRs)是一类位于细胞膜上的蛋白质受体,参与调控多种生理过程。
g蛋白偶联受体通过与g蛋白结合,将外界信号转导至细胞内部,触发一系列的信号传递过程。
本文将围绕g蛋白偶联受体介导的信号转导过程展开讨论。
第一部分:g蛋白偶联受体的结构与功能g蛋白偶联受体是跨膜蛋白,由七个跨膜结构域组成。
这些受体位于细胞膜上,可以感知多种外界信号,如光、荷尔蒙、神经递质等。
每个g蛋白偶联受体都具有特异的结构和功能,与特定的信号分子结合后,能够激活特定的g蛋白。
第二部分:g蛋白的分类与激活g蛋白分为Gs蛋白、Gi/Go蛋白和Gq/11蛋白三个主要类别。
Gs 蛋白激活后,会促使腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase)活化,导致细胞内cAMP的水平增加。
Gi/Go蛋白激活后,会抑制腺苷酸环化酶的活性,从而降低细胞内cAMP水平。
Gq/11蛋白激活后,会激活磷脂酶C(phospholipase C),引发二磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)信号通路的激活。
第三部分:g蛋白的激活与信号传递当外界信号分子与g蛋白偶联受体结合时,会导致g蛋白的构象变化,使其从不活跃状态转变为活跃状态。
活化的g蛋白与受体松解结合,与其结合的gTP(Guanosine triphosphate)被g蛋白内部的GTP酶活性水解为gDP(Guanosine diphosphate),使g 蛋白从活化状态恢复到不活化状态。
第四部分:信号传递的下游效应g蛋白的活化状态会引发一系列下游效应。
以Gs蛋白为例,活化的Gs蛋白会激活腺苷酸环化酶,使其催化ATP转化为cAMP。
cAMP 进一步激活蛋白激酶A(protein kinase A,简称PKA),PKA磷酸化特定底物蛋白,从而调控细胞内多种生理过程。
第五部分:信号终止与调控为了确保信号的精确传递和适度调控,g蛋白偶联受体信号转导过程需要及时终止和调控。
g蛋白介导的信号通路

G蛋白介导的信号通路是细胞内信号转导的重要方式之一,它涉及到多种生物过程,包括神经递质的释放、激素的响应、细胞增殖和分化等。
G蛋白,全称GTP结合蛋白,是一种位于细胞膜上的特殊蛋白质,它在信号转导过程中起到关键的作用。
G蛋白介导的信号通路的基本过程如下:首先,信号分子(如神经递质或激素)与细胞表面的受体结合,激活受体。
然后,激活的受体会改变其构象,使其能够与G蛋白相互作用。
接着,G蛋白被激活,它会从GDP(三磷酸鸟苷二磷酸)转变为GTP(三磷酸鸟苷三磷酸)。
最后,GTP结合的G蛋白会进一步激活下游的信号分子,如酶或离子通道,从而引发一系列的生物反应。
G蛋白介导的信号通路具有以下特点:
1. 高效性:G蛋白可以同时激活多个下游信号分子,这使得信号转导过程非常迅速和高效。
2. 特异性:每种G蛋白都有其特定的下游信号分子,这使得信号转导过程具有很高的特异性。
3. 可逆性:G蛋白在信号转导过程中可以被迅速地重置,这使得信号转导过程可以进行多次循环。
4. 多样性:G蛋白介导的信号通路可以参与多种生物过程,包括神经递质的释放、激素的响应、细胞增殖和分化等。
然而,G蛋白介导的信号通路也存在一些问题。
例如,由于G蛋白的活性状态可以通过GTP 和GDP的互变来调节,因此,如果这个过程出现问题,就可能导致信号转导的异常。
此外,一些疾病(如癌症和神经退行性疾病)也被发现与G蛋白介导的信号通路有关。
总的来说,G蛋白介导的信号通路是细胞内信号转导的重要方式之一,它对生物体的正常功能至关重要。
然而,这个复杂的信号通路也存在着一些问题和挑战,需要我们进一步的研究和理解。
G蛋白简介

G蛋白是一类含鸟苷酸的蛋白质,存在于细胞外膜内表面,为生物信息转导过程中关键的中介体,可以决定信号传输通路何时打开和关闭。
介绍G蛋白的基本结构和作用模式。
关键词G蛋白受体效应器1994年度生理学或医学诺贝尔奖被授予两位美国科学家艾尔弗雷德·吉尔默(AlfredG.Gilman)和马丁·罗德贝尔(Martin Rodbell),因为他们率先分离并确定了生物细胞内发挥着内部“选择开关”作用的G蛋白。
在生命过程中,生物细胞几乎每时每刻都不得不靠传递激素或神经递质等化学信使来相互通讯以适应环境的变化,而大多数信使都是通过介体来传递信息的。
信使先和靶细胞外表面上的特异受体结合而发出指令,受体再把信息转发给一系列细胞间中介体,然后由它把指令传递给最后的执行者。
G蛋白,又称GTP结合蛋白,就是生物信息转导过程中关键的中介体。
许多不同的受体都是经过各种G 蛋白的刺激作用传递激素或其他胞外“第一信使”的信息,这些G蛋白又和细胞质膜的内表面结合而作用于膜上的介体(效应器)。
通常,效应器是某种酶。
这种酶把失活的前体分子转变成有活性的“第二信使”,再通过细胞质扩散把信号带出膜外,并引发一连串的分子反应。
G蛋白有GTP酶的活性,在传递信息的过程中发生所结合的GTP(鸟苷三磷酸)水解转化成GDP(鸟苷二磷酸)的反应。
l 结构G蛋白广泛分布于原核生物和真核生物中,自80年代初以来,已发现100多种受体是通过G蛋白传输信号的;至少已分离到其中约20种G蛋白并鉴定出几种不同的依赖G蛋白的效应器。
已知的G蛋白有Gs(stimulatory Gproteins)、Gi(inhibitory G proteins)、Gt(transducin)和Go(other G Proteins)等。
参与蛋白质生物合成的一些起始因子和延长因子也是G蛋白。
它们在蛋白质生物合成的过程中传递遗传信息,同时也消耗GTP。
G蛋白是一族复合蛋白质。
免疫球蛋白种类及各自的功能

免疫球蛋白种类及各自的功能咱今儿个就来唠唠免疫球蛋白的那些事儿。
你知道吗,免疫球蛋白那可是咱身体免疫系统里的厉害角色呢!先来说说免疫球蛋白 G(IgG)吧,这家伙就像是免疫系统里的“老大哥”。
它在咱身体里到处巡逻,能识别好多好多的病原体,然后紧紧地抓住它们,让它们没法捣乱。
而且啊,它还能穿过胎盘,给宝宝提供保护呢,你说神奇不神奇?这就好比是妈妈给宝宝派去了一个超级厉害的保镖呀!再讲讲免疫球蛋白 A(IgA)。
它主要存在于咱们的呼吸道和消化道等地方,就像是那里的“守门员”。
它能阻止病原体从这些地方进入咱们身体,保护着咱们的第一道防线。
你想想,要是没有它在那儿守着,那得有多少病菌能轻易地闯进来呀!还有免疫球蛋白 M(IgM)呢,这可是个急性子。
一旦有外敌入侵,它总是第一个冲上去战斗,快速地做出反应。
就像是战场上的先锋队,勇猛无比,给其他免疫细胞发出信号,大家一起对抗敌人。
免疫球蛋白 E(IgE)虽然数量不多,但也不能小瞧它呀。
它和过敏反应可是关系密切呢。
要是它太活跃了,那可能就会让我们出现过敏症状。
这就像是一个调皮的小精灵,有时候会惹出点小麻烦。
免疫球蛋白 D(IgD)呢,相对来说比较神秘,关于它的具体功能,科学家们还在不断研究呢。
你说,咱们身体里有这么多种免疫球蛋白,它们各自有着自己的职责和本领,共同守护着我们的健康,这是不是很了不起?它们就像是一个团队,相互配合,紧密协作。
要是它们中的哪个出了问题,那可就麻烦啦!所以呀,我们可得好好爱护自己的身体,让这个免疫系统的“团队”能好好地工作。
平时要多吃些有营养的东西,多运动运动,别老是熬夜,这样才能让免疫球蛋白们保持活力呀!你说是不是这个理儿?咱可不能亏待了这些默默守护我们的小英雄们呀!它们为我们的健康付出了那么多,我们也得好好对它们呀!反正我觉得是这么回事儿,你们觉得呢?。
g蛋白亚基

g蛋白亚基
G蛋白亚基是一种重要的蛋白质亚基,它是G蛋白的组成部分。
G蛋白是一种在细胞膜上起着信号传导功能的蛋白质,它能够将外部的信号转化为细胞内部的信号,从而调控细胞的生理功能。
G蛋白亚基主要分为三种类型:Gα亚基、Gβ亚基和Gγ亚基。
Gα亚基是G蛋白中的主要功能亚基,它能够与Gβ和Gγ亚基结合形成G蛋白三聚体。
Gα亚基能够通过GTP的结合和水解来调控G蛋白的活性。
当外部信号作用于G蛋白受体时,G
蛋白就会被激活,Gα亚基上的GTP被替换为GDP,从而导
致G蛋白的活性下降。
Gβ和Gγ亚基则主要起到稳定Gα亚基的作用。
它们与Gα亚
基结合后形成G蛋白三聚体,从而保持G蛋白的功能完整性。
Gβ和Gγ亚基在信号传导过程中也能够起到一定的调控作用,并参与一些细胞内的信号通路。
总的来说,G蛋白亚基在细胞信号传导中起到了重要的作用,它能够将外部的信号转化为细胞内部的信号,并调控细胞的生理功能。
对G蛋白亚基的研究有助于深入了解细胞信号传导
的机制,并且在药物研发和治疗一些疾病中也具有潜在的应用价值。
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5.2 G蛋白偶联受体及信号转导细胞质膜上最多,也是最重要的信号转导系统是由G-蛋白介导的信号转导。
这种信号转导系统有两个重要的特点:①系统由三个部分组成:7次跨膜的受体、G蛋白和效应物(酶); ②产生第二信使。
5.2.1 G蛋白的结构与功能G蛋白,即GTP结合蛋白(GTP binding protein),参与细胞的多种生命活动,如细胞通讯、核糖体与内质网的结合、小泡运输、微管组装、蛋白质合成等。
异源三体G蛋白(heterotrimeric G protein)的结构组成G蛋白偶联系统中的G蛋白是由三个不同亚基组成的异源三体,三个亚基分别是α、β、γ, 总相对分子质量在100kDa左右。
G蛋白有多种调节功能, 包括Gs和Gi对腺苷酸环化酶的激活和抑制、对cGMP磷酸二酯酶的活性调节、对磷酯酶C的调节、对细胞内Ca2+浓度的调节等,此外还参与门控离子通道的调节。
G蛋白循环(G protein cycle)在G蛋白偶联信号转导系统中,G蛋白能够以两种不同的状态结合在细胞质膜上。
一种是静息状态,即三体状态; 另一种是活性状态,G蛋白由非活性状态转变成活性状态,尔后又恢复到非活性状态的过程称为G蛋白循环(G protein cycle)。
G蛋白的这种活性转变与三种蛋白相关联:● GTPase激活蛋白(GTPase-activating protein,GAPs)● 鸟苷交换因子(guanine nucleotide-exchange factors,GEFs)● 鸟苷解离抑制蛋白(guanine nucleotide-dissociation inhibitors,GDIs)G蛋白与GDP结合时是非活性状态,如果无活性的G蛋白与GDI结合,则处于被抑制状态(无活性),如果G蛋白与GEF相互作用,将GDP换成了GTP,G蛋白则被激活,可启动下游反应。
处于活性状态的G蛋白与GTPase激活蛋白(GAP)相互作用,会激活GTPase,使GTP水解成GDP,此时的G蛋白又恢复到无活性状态。
G蛋白的信号转导作用在G蛋白偶联受体的信号转导中G蛋白起重要作用,它能够将受体接受的信号传递给效应物,产生第二信使,进行信号转导,某些G蛋白可直接控制离子通道的通透性。
一个典型的例子是通过神经递质乙酰胆碱调节心肌收缩。
(a)神经递质乙酰胆碱与心肌细胞的膜受体结合,使得G蛋白的α亚基与β、γ亚基分开;(b)激活的β、γ亚基复合物同K+离子通道结合并将K+离子通道打开;(c)α亚基中的GTP水解,导致α亚基与β、γ亚基重新结合,使G蛋白处于非活性状态,使K+离子通道关闭。
5.2.2 PKA系统(protein kinase A system,PKA)的信号转导机理该系统的信号分子作用于膜受体后,激活G蛋白偶联系统,产生cAMP后,激活蛋白激酶A进行信号的放大,故将此途径称为PKA信号转导系统。
G蛋白偶联系统由三部分组成:表面受体、G蛋白和效应物,由于这三种复合物都是结合在膜上,故此将它们称为膜结合机器(membrane-bound machinery)。
●受体G蛋白偶联受体都是7次跨膜的膜整合蛋白,包括肾上腺素(β型)受体、胰高血糖素受体、促甲状腺素受体、后叶加压素受体、促黄体生长素受体、促卵泡激素受体等。
G蛋白● 效应物(effector) 所谓效应物是指直接产生效应的物质,通常是酶,如腺苷酸环化酶、磷酸脂酶等,它们是信号转导途径中的催化单位(表5-3)。
■第二信使:cAMP●腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)腺苷酸环化酶是膜整合蛋白,能够将ATP转变成cAMP(图5-26),引起细胞的信号应答,故此,AC是G蛋白偶联系统中的效应物。
很多不同类型的细胞都是通过cAMP浓度的变化引起细胞的应答(表5-4),在无脊椎动物中cAMP也可作为第二信使起作用。
■G蛋白偶联受体跨膜信号转导机理在G蛋白偶联系统中,G蛋白的作用主要是将信号从受体传递给效应物,它包括了三个主要的激发过程(图5-27):● G蛋白被受体激活● G蛋白将信号向效应物转移● 应答的终结当与Gα结合的GTP被水解成GDP时,信号转导就会终止。
因此,GTP水解的速率在某种程度上决定着信号转导的强度和时间的长短。
Gα亚基具有较弱的GTPase的活性,能够缓慢地水解GTP,进行自我失活.失活可通过与GAP的作用而加速。
一旦GTP水解成GDP,Gα-GDP能够重新与Gβγ复合物恢复结合,形成非活性的三体复合物。
■激活型和抑制型cAMP信号途径● 组成和作用效果在某些细胞中,G蛋白不仅可激活酶活性(又称向上调节,up regulation),也可抑制其作用的酶活性(向下调节,down regulation),因此有激活型和抑制型两种不同的系统(图5-28)。
● 毒素对G蛋白的核糖化作用霍乱弧菌(Vibrio cholerae)感染人体后,产生一种毒素:霍乱毒素(cholera to xin,一种毒蛋白),具有催化作用,可将NAD+上的ADP-核糖基团转移到Gs α亚基上(图5-29),使G蛋白核糖化(ADP-ribosylation),这样抑制了α亚基的GTPase活性,从而抑制了GTP的水解,使Gs一直处于激活状态。
其结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态,cAMP的形成失去控制,引起Na+和水分泌到肠腔导致严重腹泄。
百日咳则是由百日咳杆菌(Bordetella pertussis)所引起,该菌产生的百日咳毒素(pertussis toxin)同样使G蛋白的α亚基ADP核糖化。
与霍乱毒素作用机理不同的是,百日咳毒素使Gi蛋白α亚基进行ADP核糖化,阻止了Gi蛋白α亚基上的GDP被GTP取代,使其失去对腺苷酸环化酶的抑制作用,其结果也是使cAMP的浓度增加。
由于百日咳是经呼吸道感染的,被感染的细胞与呼吸系统相关,这些细胞中cAMP浓度的提高,促使大量的体液分泌进入肺,引起严重的咳嗽。
■蛋白激酶A与底物磷酸化● 蛋白激酶A (protein kinase A,PKA)又称为依赖于cAMP的蛋白激酶A (cyclic-AMP dependent protein kinas e A),是由四个亚基组成的四聚体(图5-30)。
一般认为,真核细胞内几乎所有的cAMP的作用都是通过活化PKA,从而使其底物蛋白发生磷酸化而实现的。
cAMP与PKA的调节亚基结合,使PKA的调节亚基与催化亚基分开,被激活的催化亚基可使底物磷酸化。
● 磷酸化与去磷酸化磷酸化和去磷酸化是信号转导中最简便而又十分快捷的反应方式,一般是通过磷酸化而激活,去磷酸化而失活,磷酸成为蛋白(酶)的活性标记。
例如,磷酸酶-1的激活是受一种称为抑制剂-1(inhibitor-1)的蛋白控制,而这种抑制蛋白又是通过磷酸化和去磷酸化进行活性与非活性状态的转换(图5-31)。
■蛋白激酶A的细胞质功能与细胞核功能● 蛋白激酶A被cAMP激活后能够使多种底物磷酸化,引起多种反应(表5-5)。
● PKA既可直接修饰细胞质中的底物蛋白,使之磷酸化后立即起作用,也可以进入细胞核作用于基因表达的调控蛋白(如CREB),启动基因的表达(图5-32)。
● 蛋白激酶A的细胞质功能:糖原分解在脊椎动物中,糖原的分解受一些激素的控制,如肾上腺素和胰高血糖素中的任何一种激素同细胞膜受体结合,都会激活磷酸化酶,使糖原分解成1-磷酸葡萄糖,然后进一步分解为6-磷酸葡萄糖、葡萄糖后进入血液(图5-33)。
● 蛋白激酶A的细胞核功能:调节基因表达被cAMP激活的PKA,大多数在胞质溶胶中激活一些细胞质靶蛋白,也有少数被激活的PKA可以转移到细胞核中磷酸化某些重要的核蛋白,其中多数是被称为C REB(cAMP response element binding,cAMP效应元件结合因子)的转录因子(图5-33)。
■cAMP信号的终止该途径的信号解除有两种方式:● 通过cAMP磷酸二酯酶(cAMP phosphodiesterase,PDE)将cAMP的环破坏,形成5'-AMP(图5-34)。
● 通过抑制型的信号作用于Ri,然后通过Gi起作用。
Gi蛋白被激活后,GTP同Gi蛋白的α亚基结合,Gi的α亚基与Giβγ复合物分离,并在细胞膜的胞质面进行扩散;当Gi的α亚基与腺苷酸环化酶结合后则抑制其活性;而Giβγ复合物则可同激活型的Gsα作用,阻止它去激活腺苷酸环化酶。
5.2.3 PKC系统(protein kinase C system)在这一信号转导途径中,膜受体与其相应的第一信使分子结合后,激活膜上的G q蛋白(一种G蛋白),然后由Gq蛋白激活磷酸酯酶Cβ (phospholipase Cβ,PLC),将膜上的脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol biphosphat e,PIP2)分解为两个细胞内的第二信使: DAG和IP3,最后通过激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC),引起级联反应,进行细胞的应答。
该通路也称IP3、DAG、Ca2+信号通路(图5-35)。
静息状态时,G蛋白的α亚基上结合的是GDP,所以没有活性,磷脂酶C也是处于非活性状态。
第二信使IP3/DAG还是以前体PIP2存在。
内质网上的Ca2 +离子配体闸门通道是关闭的,蛋白激酶C也是以可溶的非活性状态存在于细胞质中。
■系统组成与信号分子● 系统组成由三个成员组成:受体、G蛋白和效应物。
Gq蛋白也是异源三体,其α亚基上具有GTP/GDP结合位点,作用方式与cAMP系统中的G蛋白完全相同。
该系统的效应物是磷酸肌醇特异的磷脂酶C-β(phosphatidylinos itol-specific phosp holipase C-β, PI-PLCβ),此处的β表示一种异构体。
● 信号分子与该系统受体结合的信号分子有各种激素、神经递质和一些局部介质(表5-6)。
■第二信使的产生该途径有有三个第二信使:IP3、DAG、Ca2+。
产生过程包括磷脂酶C的激活、IP3/DAG的生成、Ca2+的释放。
● 磷脂酶C-β的激活磷脂酶C-β相当于cAMP系统中的腺苷酸环化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受Gq蛋白调节。
当信号分子识别并同受体结合后,激活Gq 蛋白的亚基。
激活的Gq-α亚基通过扩散与磷脂酶C-β接触,并将磷脂酶C-β激活。
● 第二信使IP3/DAG的生成被激活的磷脂酶C-β水解质膜上的4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2),产生三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-triphosphate,IP3)和二酰甘油(diacylglycerol,DAG) (图5-36)。
● IP3 启动第二信使Ca2+的释放由PIP2水解后产生的IP3是水溶性的小分子,它可以离开质膜并迅速在胞质溶胶中扩散。