主要的信号转导途径
细胞信号转导途径的研究方法及应用
细胞信号转导途径的研究方法及应用细胞信号转导途径是细胞内外信息传递的重要机制，涉及多种生物学过程，如细胞生长、分化、凋亡等。
了解这些途径的研究方法对于理解疾病发生机制、药物研发以及治疗方案的设计至关重要。
本文将介绍几种常用的细胞信号转导途径研究方法及其在科学研究和临床应用中的意义。
1. 细胞系与培养细胞系的选择对于研究特定信号转导途径至关重要。
常用的细胞系包括HEK293、HeLa、HepG2等。
通过培养这些细胞系，可以在受控条件下进行实验，如检测信号分子的表达、鉴定信号通路的激活状态等。
2. 免疫沉淀（Immunoprecipitation）免疫沉淀是一种常用的蛋白质相互作用研究方法，也可用于分析信号转导途径中的蛋白复合物。
通过特定抗体识别目标蛋白，将其与抗体结合，再利用蛋白A/G琼脂糖或其他载体沉淀出蛋白复合物，最后通过免疫印迹等技术分析蛋白的相互作用及其在信号传递中的作用。
3. 免疫印迹（Western Blot）免疫印迹是检测蛋白质表达水平和翻译后修饰的常用方法之一。
在研究信号转导途径中，可以通过免疫印迹技术检测特定蛋白的表达及其磷酸化、乙酰化等修饰状态，从而了解信号通路的活性。
4. 实时定量PCR（Real-time Quantitative PCR）实时定量PCR可用于检测信号转导途径中相关基因的表达水平变化。
通过合适的引物设计和荧光探针，可以准确快速地测定目标基因的相对表达量，从而揭示信号通路在转录水平的调控机制。
5. 分子克隆与表达分子克隆技术可用于构建信号转导途径中关键基因的重组表达载体。
通过在适当的细胞系中表达这些基因，可以研究其在信号传递过程中的功能及相互作用。
6. 生化分析技术包括质谱分析、核磁共振等生化分析技术在细胞信号转导途径研究中也有重要应用。
这些技术可以用于鉴定信号分子的后转录后修饰、亚细胞定位以及与其他生物分子的相互作用等。
细胞信号转导途径的研究方法在科学研究和临床应用中发挥着重要作用。
第5章 信号转导
Guanylate cyclase
乙酰胆碱
瓜氨酸
精氨酸 鸟苷酸环化酶
细胞信号转导的主要途径
一 G蛋白介导的细胞信号转导途径 二 酶耦联型受体介导的信号转导途径
三 离子通道偶联的受体介导的信号转导途径
四 核受体及其信号转导途径
一、G蛋白介导的细胞信 号转导途径
(一) 腺苷酸环化酶途径 (二)磷脂酰肌醇信号通路
信号应答。
第二信使的作用：
第二信使在细胞信号转导中起重要作用，它们 能够激活级联系统中酶的活性，以及非酶蛋白 的活性。 第二信使在细胞内的浓度受第一信使的调节， 它可以瞬间升高、且能快速降低，并由此调节 细胞内代谢系统的酶活性，控制细胞的生命活 动，包括：葡萄糖的摄取和利用、脂肪的储存 和移动以及细胞产物的分泌。 第二信使也控制着细胞的增殖、分化和生存， 并参与基因转录的调节。
盐皮质激素 性激素
无活性）
（位于胞浆，未与配体结合前与HSP结合存在， 受体 激活
与核内激素反应元件结合（HRE）
增强或抑制靶基因转录
HSP R
HSP
R
HSP
cell membrane
protein
R R
核转录因子
HRE
mRNA
A model of an intracellular receptor protein
钙调蛋白的结构
在不同的细胞中，Ca2+-钙调蛋白复合物可以同CaM-蛋白 激酶、cAMP磷酸二酯酶、以及质膜中的Ca2+运输蛋白结 合， 将它们激活，进行信号的放大
CaM-蛋白激 酶Ⅱ的激活
IP3、Ca2+—钙调蛋白激酶途径
α1肾上腺素能受体 内皮素受体 血管紧张素Ⅱ受体 与Gqα结合 PLCβ
细胞传递信息的信号转导途径
细胞传递信息的信号转导途径细胞在一个有机体中承担着信息传递的重要任务，细胞所接收到的外部信号必须被传递到内部，从而激活或抑制特定的行为和功能。
这种信号传递的过程称为信号转导。
信号转导的途径主要包括细胞表面受体和细胞内信号转导蛋白。
一、细胞表面受体细胞表面受体是指定位于细胞膜上的蛋白质，可以感受到外部环境的信号，并将这些信号转化为细胞内部的信号。
有两种主要类型的细胞表面受体：离子通道受体和型受体。
离子通道受体的作用是通过感受到化学或电学信号来调节细胞的电位或离子浓度。
这些受体如神经元细胞表面的神经递质受体，可以让离子穿过细胞膜，从而改变细胞膜电位。
型受体基本上都是蛋白质，包括G蛋白偶联受体和酪氨酸激酶受体（TK受体）。
G蛋白偶联受体广泛分布在人体内，不仅能感受到最靠近细胞表面的化学信号，也能感受到内分泌系统在人体内分泌的激素。
当受体与信号分子结合时，G蛋白偶联受体在细胞内活动，引起了多种反应，包括调节细胞膜、细胞内酶和G蛋白的活性等。
与刚刚提到的不同，TK受体是通过细胞内部酪氨酸激酶的活性改变来改变细胞功能。
当信号分子和TK结合后，活性发生了改变，细胞内往往会发生一系列反应，以改变细胞的酶活性、内部的蛋白合成和其他生化反应。
二、细胞内信号转导蛋白一旦细胞表面受体被信号分子激活，细胞内信号转导蛋白就被激活了，信息转导向细胞内部进行传递。
参与信息转导的蛋白主要包括激酶和磷酸酶。
激酶被激活时会磷酸化其下游的靶蛋白，磷酸酶则终止下游靶蛋白的振荡。
细胞内信息转导途径主要包括以下几种途径：1.丝裂原激活蛋白（MAPK）途径：MAPK途径的激活是通过一条多步骤的反应路径来完成的。
当活化G蛋白特异性GTP酶时，会导致下游的Mek被磷酸化，引起MAPK的激活。
MAPK激活后可以调节许多细胞转录程序中的基因表达。
2.磷脂酶C（PLC）途径：PLC途径的激活是磷酸水解的结果。
当激活Rhodopsin时，可以激发PLC的活性，从而导致IP3和钙出现，IP3会引起胞质内钙的释放。
细胞膜的跨膜信号转导及其主要方式
细胞膜的跨膜信号转导及其主要方式细胞膜是细胞内外环境之间的重要隔离屏障，同时也是细胞与外界相互作用的关键界面。
细胞膜上存在着许多重要的蛋白质，它们能够感知外界的信号，并将这些信号转导到细胞内部，从而引发一系列细胞内的生理反应，这一过程被称为细胞膜的跨膜信号转导。
细胞膜的跨膜信号转导主要通过以下几种方式进行。
一、离子通道介导的跨膜信号转导细胞膜上存在多种离子通道，如钙离子通道、钠离子通道、钾离子通道等，它们能够感知细胞外环境的信号，例如电位变化、荷电物质浓度变化等，并将这些信号转导到细胞内部。
离子通道的开启或关闭可以导致细胞内离子浓度的变化，从而引发细胞内的生理反应。
比如钙离子通道的开启会导致细胞内钙离子浓度的增加，进而激活一系列钙信号通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡等过程。
二、酶-受体介导的跨膜信号转导细胞膜上存在多种酶-受体，如酪氨酸激酶受体、酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶受体等，它们能够与细胞外的配体结合，激活其内在的酶活性，从而引发细胞内的生理反应。
这种跨膜信号转导的方式常见于生长因子、激素等信号分子的传递过程。
例如，胰岛素受体是一种酪氨酸激酶受体，当胰岛素结合到胰岛素受体上时，会激活胰岛素受体内在的酪氨酸激酶活性，进而引发细胞内的糖代谢等反应。
三、G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导G蛋白偶联受体是一类跨膜蛋白，它们能够与细胞外的信号分子结合，并通过活性的G蛋白介导信号传递到细胞内部。
当G蛋白偶联受体与配体结合时，G蛋白会从其不活性的GDP结合态转变为活性的GTP结合态，从而激活或抑制下游效应物质的活性。
G蛋白偶联受体介导的跨膜信号转导广泛参与调控细胞的生理过程，如细胞的收缩、分化、增殖等。
举个例子，肌球蛋白收缩过程中，肌纤维收缩由G蛋白偶联受体介导，通过激活蛋白激酶C和磷酸酶等下游效应物质，最终引发肌肉的收缩。
四、穿梭蛋白介导的跨膜信号转导穿梭蛋白是一类能够穿越细胞膜的蛋白质，它们能够感知细胞外的信号，并将这些信号转导到细胞内部。
细胞信号传导和信号转导途径
细胞信号传导和信号转导途径细胞信号传导是细胞内外信息传递的重要过程，它调控细胞的生长、分化、凋亡等重要生理过程。
信号传导的目的是将外界的信号转导到细胞内，最终调控细胞的活动。
细胞信号传导可以分为离子信号传导和分子信号传导两种途径。
一、离子信号传导离子信号传导是利用离子的浓度差或者电位差来传递信息的一种方式。
常见的离子信号有钠离子、钾离子、钙离子等。
离子信号的传导涉及到通道蛋白、转运蛋白等的活动。
1. 钠离子和钾离子的传导钠离子和钾离子在神经细胞的动作电位过程中起着重要的作用。
在静息状态下，神经细胞的细胞外钠离子浓度高，细胞内钾离子浓度高，通过离子通道的开闭来保持这种浓度差。
当神经细胞接收到信号时，离子通道会发生打开或关闭，导致钠离子和钾离子的流动，从而产生了动作电位。
2. 钙离子的传导钙离子在细胞信号传导中也扮演着重要的角色。
当细胞受到刺激时，细胞膜的钙离子通道会打开，细胞外的钙离子会流入细胞内。
钙离子的浓度变化会引发一系列的信号传导事件，进而调控细胞的功能和代谢活动。
二、分子信号传导分子信号传导是利用分子信号分子间的相互作用来传递信息的一种方式。
细胞表面的受体蛋白会与外界信号分子结合，从而激活一系列的信号传导通路。
1. G蛋白偶联受体信号转导G蛋白偶联受体是细胞表面的一类受体蛋白，通过与G蛋白的相互作用来传递信号。
当外界信号分子结合到受体上时，受体会发生构象变化，启动了G蛋白的活化。
活化的G蛋白能够与细胞内的酶或离子通道相互作用，从而传递信号。
2. 酪氨酸激酶受体信号转导酪氨酸激酶受体是一类有丝分裂相关的受体蛋白，它们在细胞的生长、分化和凋亡等过程中发挥重要作用。
当外界信号分子与受体结合时，受体会发生构象变化，进而激活受体内的酪氨酸激酶活性。
激活的酪氨酸激酶会磷酸化其他蛋白，从而引发一系列信号传导事件。
3. 核内受体信号转导核内受体是一类位于细胞核内的蛋白，它们能够与脱氧核糖核酸（DNA）结合，直接影响基因的转录和翻译过程。
细胞生物学中的信号转导途径
细胞生物学中的信号转导途径一、信号转导的基本概念细胞是生命的基本单位，而细胞内的各种生命活动需要通过信号传递来进行调节和协调。
信号转导是指外部信号通过特定的信号分子在细胞内传递，触发一系列生物化学反应，并最终引发细胞内的特定生理或生化效应的过程。
信号转导途径是细胞通过一系列的蛋白质交互作用和调控网络来传递信号的机制。
二、经典信号转导途径1. G蛋白偶联受体（GPCR）信号转导途径GPCR是一类位于细胞膜上的受体，通过与G蛋白结合并激活，进而调控一系列下游效应。
例如，肌酸激酶受体可激活腺苷酸酶，从而降低细胞内的环磷酸腺苷水平，影响细胞的生理过程。
2. 酪氨酸激酶受体（RTK）信号转导途径RTK是一类激活的胞内酪氨酸激酶，通过磷酸化并激活一系列下游分子，如细胞内二磷酸鸟苷酸酶和磷脂酰肌醇激酶，进而参与细胞的增殖、分化和生存等过程。
3. G蛋白调节的细胞内信号传导途径G蛋白调节的细胞内信号传导途径包括细胞内Ca2+信号的传导、蛋白激酶C（PKC）信号传导和小GTP酶信号传导等。
这些途径主要通过激活细胞内的关键调节蛋白和激酶来调控细胞生理过程。
三、细胞外信号传感器细胞外信号传感器是外部信号对细胞外受体的特异识别和结合，从而引起受体构象的转变，并将信号传递至细胞内的蛋白质分子。
细胞外信号传感器包括离子通道、酪氨酸激酶和GPCR等。
细胞外信号传感器识别信号的机制多样，对不同类型的信号具有高度的选择性。
四、信号转导中的重要蛋白质1. 激酶激酶是信号转导中重要的蛋白质，包括酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白酪酸激酶等。
这些激酶通过磷酸化调节下游分子的活性，从而传递信号。
2. 磷脂酰肌醇激酶（PI3K）PI3K是信号传导中的关键调节因子，可以通过磷酸化产生磷脂酰肌醇三磷酸（PIP3）。
PIP3参与细胞信号传导的多个途径，并与许多细胞生理过程密切相关。
3. 细胞骨架蛋白细胞骨架蛋白参与了细胞的形态维持、细胞运动和细胞分裂等过程。
信号转导
一：细胞表面受体：离子通道受体，G蛋白偶联型受体，酶偶联型受体，催化型受体二：细胞内受体：细胞内离子通道，核受体重要的细胞信号转导途径有：（1）Gs蛋白--AC--cAMP/PKA( 2 ) Gq--IP3/DG双信使通路（3）生长因子受体--Ras--MAPK信号通路等1、cAMP信号途径可表示为：•激素→受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。
2、磷脂酰肌醇双信使信号途径•双信使途径：IP3-Ca2+和DAG-PKC信号途径•信号分子与G蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使4,5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成肌醇三磷酸（IP3）和二酰甘油（DAG）。
IP3开启胞内IP3门控钙通道：IP3激活内质网IP3门控Ca2+通道，Ca2+浓度升高，激活钙调蛋白，CaM将靶蛋白（如：CaM-Kinase）活化。
这是真核生物细胞内Ca2+动员的主要途径。
DAG激活蛋白激酶C：PKC位于细胞质，Ca2+浓度升高时PKC转位到质膜内表面，被DAG活化。
信号——G蛋白耦联膜结合受体——活化——PLC——和DAG。
•IP3 ——受体(Ca2+ 通道——细胞质Ca2+上升;•DAG ——激活PKC——磷酸化靶蛋白Ser或Th激活磷酸化靶蛋白Ser 或Thr。
•Ca2+结合到钙调蛋白(CaM)上，激活的钙调蛋白调控其他蛋白活性。
3、生长因子受体--Ras--MAPK信号通路等配体→RTK→adaptor→GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MEK（MAPKK）→MAPK→细胞核→转录因子→基因表达。
RTK-Ras信号途径激活有丝分裂原活化蛋白激酶促使细胞分裂。
MEK（促分裂原活化蛋白激酶）＝MAP kinase kinase。
生物发育过程中的信号转导途径
生物发育过程中的信号转导途径在生物的生长发育过程中，信号转导是一项至关重要的工作。
生物体内外的各种信号通过一系列的复杂步骤被转导到细胞内部，控制细胞的增殖、分化以及细胞死亡等多种生理活动。
其中绝大部分工作都是由信号转导途径来完成的。
一、什么是信号转导途径？信号转导途径是受体识别到外界与内部环境的各种信号，通过一些蛋白分子媒介，将信号传递到细胞内部产生的一种动态过程。
二、信号转导的主要路线人体中起主要作用的信号转导通路主要包括以下三种。
1. Receptor tyrosine kinase (RTKs)通道RTKs是细胞表面一种重要类别的酪氨酸激酶，受到外界的刺激，会自行聚集，激活酪氨酸激酶，在激酶模块的作用下，引发多种生化反应，如细胞增殖、分化、迁移等生物学过程。
2. 细胞上的G蛋白偶联受体（GPCRs）通道GPCRs是一类膜蛋白，与信号分子发生结合后，在细胞内部启动一系列生化反应，包括启动蛋白激酶，利用信号通路调节细胞的转录和生物学效应。
3. Wnt通道Wnt是一类在细胞分化和发育中起重要作用的蛋白质，通过促进生长和细胞增殖以及通过调节体节和神经系统的发育过程来发挥作用。
三、不同的信号转导通道之间的联系不同的信号通路之间并非完全独立。
它们之间互相干扰和调节，组成了一个信号网络。
在信号转导中，众多的通路之间可以互相作用、价於、影响，比如RTKs通路与PKB通道，激素受体通道、Wnt通道、Hedgehog通道等之间也会相互调节。
四、信号转导在多个应用领域中的应用信号转导研究有着广泛的应用前景，在医药学、生物工程、农业等领域都可以得到广泛的应用。
1.医药学现在，基于信号转导的药物已有成千上万，并被广泛用于治疗癌症、类风湿性关节炎、肌肉萎缩症等各种临床疾病。
2. 生物工程学信号转导被应用于人类细胞的控制、分化和再生，大大加快了生物医学领域的速度。
选择性激活通道的方法有望为细胞生物学、组织工程和再生医学带来新发展。
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第三节主要的信号转导途径一、膜受体介导的信号传导（一）cAMP-蛋白激酶A途径述：该途径以靶细胞内cAMP浓度改变和激活蛋白激酶A（PKA）为主要特征，是激素调节物质代谢的主要途径。
1．cAMP的合成与分解⑴引起cAMP水平增高的胞外信号分子：胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素、促甲状腺素、甲状旁腺素和加压素等。
α-GDP-βγ（Gs蛋白）激素+受体→激素-受体→↓α-GTP + βγ↓AC激活↓ATP →cAMP述：当信号分子（胰高血糖素、肾上腺素和促肾上腺皮质激素）与靶细胞质膜上的特异性受体结合，形成激素一受体复合物而激活受体。
活化的受体可催化Gs的GDP与GTP交换，导致Gs的α亚基与βγ解离，蛋白释放出αs-GTP。
αs-GTP能激活腺苷酸环化酶，催化ATP转化成cAMP，使细胞内cAMP浓度增高。
过去认为G蛋白中只有α亚基发挥作用，现知βγ复合体也可独立地作用于相应的效应物，与α亚基拮抗。
腺苷酸环化酶分布广泛，除成熟红细胞外，几乎存在于所有组织的细胞质膜上。
cAMP经磷酸二酯酶（PDE）降解成5'－AMP而失活。
cAMP是分布广泛而重要的第二信使。
⑵AC活性的抑制与cAMP浓度降低◇Gα-GTP结合AC并使之激活后，同时激活自身的GTP酶活性，Gα-GTP→Gα-GDP，Gs、AC均失活。
从而在细胞对cAMP浓度升高作出应答后AC活性迅速逆转。
⑶少数激素，如生长激素抑制素、胰岛素和抗血管紧张素II等，它们活化受体后可催化抑制性G蛋白解离，导致细胞内AC活性下降，从而降低细胞内cAMP水平。
⑷正常细胞内cAMP的平均浓度为10－6mol/L。
cAMP在细胞中的浓度除与腺苷酸环化酶活性有关外，还与磷酸二酯酶的活性有关。
举例如下：①一些激素如胰岛素，能激活磷酸二酯酶，加速cAMP降解；②某些药物如茶碱，则抑制磷酸二酯酶，促使细胞内cAMP浓度升高。
2．cAMP的作用机制――cAMP激活PKA（幻灯64）⑴cAMP对细胞的调节作用是通过激活cAMP依赖性蛋白激酶或称蛋白激酶A （PKA）系统来实现的。
⑵PKA的结构2C（催化亚基）：蛋白丝/苏氨酸磷酸化酶活性四聚体蛋白变构酶2R（调节亚基）：各有2个cAMP结合位点述：催化亚基有催化底物蛋白质某些特定丝／苏氨酸残基磷酸化的功能。
调节亚基与催化亚基相结合时，PKA呈无活性状态。
当4分子cAMP与2个调节亚基结合后，调节亚基脱落，游离的催化亚基具有蛋白激酶活性。
PKA的激活过程需要Mg2+。
3．PKA的作用：PKA被cAMP激活后，能在ATP存在的情况下使许多蛋白质特定的丝氨酸残基和（或）苏氨酸残基磷酸化，从而调节细胞的物质代谢和基因表达。
＊cAMP反应元件（CRE）：受cAMP、蛋白激酶A调节的基因转录调控区存在一个由8个碱基对构成的共同DNA序列：TGACGTCA 。
＊cAMP反应元件结合蛋白（CREB）：能与CRE结合的蛋白质述：当PKA的催化亚基进人细胞核后，可催化反式作用因子-CREB 中特定的丝氨酸和（或）苏氨酸残基磷酸化。
磷酸化的CREB 形成同源二聚体，与DNA上的CRE结合，从而激活受CRE调控的基因转录。
述： PKA还可使细胞核内的组蛋白、酸性蛋白以及胞浆内的核蛋白体蛋白、膜蛋白、微管蛋白及受体蛋白等磷酸化，从而影响这些蛋白质的功能。
（二）cGMP-PKG信号途径1．cGMP信号的产生与灭活述：cGMP广泛存在于动物各组织中，其含量约为cAMP的1/10－1/100。
它由GTP在鸟苷酸环化酶（GC）的催化下经环化而生成；经磷酸二酯酶催化而降解。
（课本P141底）2. 鸟苷酸环化酶（GC）类型：①脑、肺、肝、肾细胞胞浆（可溶性酶）；②心血管组织、小肠、精子、视网膜杆状细胞细胞膜（结合型酶）单一肽链糖蛋白，一次跨膜。
N-端胞外，结合配体。
C端胞内，有2个GC催化域。
哺乳类膜GC分A、B、C三个亚类。
3．心钠素（ANP）的作用机理述：ANP是心房分泌的肽类激素，ANP受体的胞区内有鸟苷酸环化酶活性域。
⑴例：ANP与肾集合管细胞膜的受体结合后，即能激活鸟苷酸环化酶，后者再催化GTP转变成cGMP。
cGMP能激活依赖性cGMP蛋白激酶（PKG），磷酸化靶蛋白引起促进肾排泄Na+、H2O和血管扩张等生物效应。
⑵PKG的结构与蛋白激酶A完全不同，它为一单体酶，分子中有一个cGMP结合位点。
NO是新发现的神经递质和信息物质。
NO在平滑肌细胞中可激活鸟苷酸环化酶，使cGMP生成增加，激活蛋白激酶G，导致血管平滑肌松弛。
临床上常用的硝酸甘油等血管扩张剂就是因为它们能自发产生NO，从而通过上述途径松弛血管平滑肌、扩张血管。
（三）肌醇磷脂介导的信号转导途径述：近年来的研究表明，体内的跨膜信息传递方式中还有一种以三磷酸肌醇（肌醇-1，4，5三磷酸，IP3）和二脂酸甘油（DAG）为第二信使的双信号途径。
该系统可以单独调节细胞内的许多反应，又可以与cAMP蛋白激酶系统及酪氨酸蛋白激酶系统相偶联，组成复杂的网络，共同调节细胞的代谢和基因表达。
1．IP3和DAG的生物合成和功能述：促甲状腺素释放激素、去甲肾上腺素和抗利尿激素等作用于靶细胞膜上特异性受体后，通过特定的G蛋白（Gp）激活磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI-PLC）,PI-PLC则水解膜组分-磷脂酰肌醇4，5-二磷酸（PIP2）而生成DAG和IP3。
2．PKC的激活过程：IP3扩散→内质网（肌浆网）膜IP3敏感性钙通道→Ca2+释放→胞浆「Ca2+」↑→Ca2+结合胞浆PKC并聚结于质膜，在DAG、磷脂酰丝氨酸作用下PKC激活。
无活性的PKC →有活性的PKC DAG、Ca2+、磷脂酰丝氨酸结合调节域，PKC变构，活性中心暴露述：PKC由一条多肽链组成，含一个催化结构域和一个调节结构域。
调节结构域常与催化结构域的活性中心部分贴近或嵌合，一旦PKC的调节结构域与DAG、磷脂酰丝氨酸和Ca2+结合，PKC即发生构象改变而暴露出活性中心。
3.PKC的生理功能述：PKC属于Ser/Thr（丝/苏）氨酸蛋白激酶，广泛地存在于机体的组织细胞内，激活后可引起一系列靶蛋白的Ser/Thr残基磷酸化。
它们对机体的代谢、基因表达、细胞分化和增殖起作用。
阅读：l）对代谢的调节作用：PKC被激活后可引起一系列靶蛋白的丝氨酸残基和（或）苏氨酸残基发生磷酸化反应。
靶蛋白包括质膜受体、膜蛋白和多种酶。
PKC能催化质膜的Ca2+通道磷酸化，促进Ca2+流人胞内，提高胞浆Ca2+浓度，PKC也能催化肌浆网的Ca2+－ATP酶磷酸化，使钙进人肌浆网，降低胞浆的Ca2+浓度。
由此可见，PKC能调节多种生理活动，使之处于动态平衡。
总之，PKC通过对靶蛋白的磷酸化反应而改变功能蛋白的活性和性质，影响细胞内信息的传递，启动一系列生理、生化反应。
2）对基因表达的调节作用：PKC对基因的活化过程可分为早期反应和晚期反应两个阶段。
PKC能使立早基因的反式作用因子磷酸化，加速立早基因的表达。
立早基因多数为细胞原癌基因，它们表达的蛋白质寿命短暂（半寿期为1-2小时）具有跨越核膜传递信息之功能，因此称为第三信使。
第三信使受磷酸化修饰后，最终活化晚期反应基因并导致细胞增生或核型变化。
促癌剂-佛波酯正是作为PKC的强激活剂而引起细胞持续增生，诱导癌变。
（四）Ca2+-钙调蛋白依赖性途径（Ca2+－CaM激酶途径）1．钙调蛋白①钙调蛋白（CaM）是一种钙结合蛋白，由一条多肽链组成，4个Ca2+结合位点。
②当胞浆Ca2+浓度≥10-2mmol/L时，Ca2+与CaM结合，CaM构象改变即可激活其靶蛋白。
2. CaM作用机制述：当Ca2+增加时，CaM迅速与Ca2+结合为Ca2+－CaM复合物，Ca2+－CaM复合物又激活CaM激酶（CaM激酶的底物谱非常广，可以磷酸化许多蛋白质的丝氨酸和（或）苏氨酸残基，使之激活或失活，属于Ser/Thr蛋白激酶），使靶蛋白质磷酸化引起各种生物效应。
（五）酪氨酸蛋白激酶（TPK）途径述：TPK在细胞的生长、增殖、分化等过程中起重要的调节作用，并与肿瘤的发生有密切的关系。
细胞中的TPK包括两大类，第一类位于细胞质膜上称为受体型TPK，如胰岛素受体、表皮生长因子受体及某些原癌基因编码的受体，它们均属于催化型受体；第二类位于胞浆中，称为非受体型TPK，如底物酶JAK（另一类激酶）和某些原癌基因编码的TPK，但它们常与非催化型受体偶联而发挥作用。
1．受体型TPK－Ras－MAPK途径⑴当表皮生长因子与催化型受体结合后，受体多形成二聚体，发生自身磷酸化而被激活，进而激活Ras蛋白。
（Ras蛋白是由一条多肽链组成的单体蛋白，由原癌基因ras编码而得名。
）⑵活化的Ras蛋白可进一步活化Raf蛋白。
Raf蛋白具有丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶活性，它可激活有丝分裂原激活蛋白激酶（MAPK））系统。
述：MAPK系统是一组酶兼底物的蛋白分子。
其中MAPK更具有广泛的催化活性，它除调节花生四烯酸的代谢和细胞微管形成之外，更重要的是可催化细胞核内许多反式作用因子（如转录因子）的Ser/Thr残基磷酸化，导致基因转录或关闭。
受体型TPK活化后还可通过激活腺苷酸环化酶、多种磷脂酶（如PI-PLC、磷脂酶A和鞘磷脂酶）等发挥调控基因表达的作用。
2．JAKs-STAT途径述：一部分生长因子、大部分细胞因子和激素，生长激素（GH）、干扰素（IFN）、红细胞生成素（EPO）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和一些白细胞介素（IL- 2，IL-6）等，其受体分子缺乏酪氨酸蛋白激酶活性，但它们能借助细胞内的一类具有激酶结构的连接蛋白JAKs完成信息转导。
JAKs再通过激活信号转导子和转录激动子（STAT）而最终影响到基因的转录调节。
故将此途径又称为JAK-STAT信号转导通路。
由于在JAK -STAT 通路中，激活后的受体可与不同的JAKs和不同的STAT相结合，因此该途径传递信号更具多样性和灵活性。
该途径最先在干扰素信号传递研究中发现,它与Ras通路相互独立，但表皮生长因子等却可通过这两条途径来发挥其作用。
二、胞内受体介导的信息传递1．目前已知通过细胞内受体调节的激素：糖皮质激素、盐皮质激素、雄激素、孕激素、雌激素、甲状腺素（T3及T4）等。
（上述激素除甲状腺素外均为类固醇化合物）2．传递途径：以上激素通过简单扩散透过细胞膜进入细胞内，与胞内受体结合形成激素－受体复合物，介导信号传递。
3．细胞内受体的分类⑴核内受体：如雄激素、孕激素、雌激素和甲状腺素受体⑵胞浆内受体：如糖皮质激素的受体4．作用机制⑴类固醇激素与核内受体结合后，可使受体的构象发生改变，暴露出DNA结合区。
在胞浆中形成的类固醇激素-受体复合物以二聚体形式穿过核孔进人核内。