神经细胞内信号转导大全

[e-mail]神经生物学与医学心理学系医学神经生物学MedicalNeurobiology神经细胞内的信号转导第四章本章纲要了解神经细胞膜的组成与结构掌握主要的膜受体及其工作方式离子通道受体酶G蛋白偶联受体掌握第一、二、三信使的含义及其功能掌握主要的第二信使的产生、参与的酶了解蛋白质的磷酸化了解原癌基因的概念、功能及分类第一节概述细胞间信号转导的元件细胞外分子受体效应器信使：具有信息传递功能的信息传递分子第一信使：细胞外信使物质，如激素、神经递质、神经调质第二信使：第一信使作用于靶细胞后在胞内产生的信使物质（环核苷酸类:cAMP、cGMP；肌醇磷脂代谢产物：IP3、DG；胞内：Ca2+；一氧化氮（NO）；花生四烯酸代谢产物：前列腺素、白三烯、凝血恶烷);第三信使：发生于细胞核内外的信息转导的信使物质，如某些原癌基因产物：c-fos,jun等。第一信使第三信使第二信使第二节第一信使和受体第一信使：信息途径的激活不可穿过细胞的信息分子简单直接摄入与载体蛋白结合后进入细胞通过受体的跨膜信息传递可穿过细胞的信息分子和细胞偶联的信息分子受体离子通道偶联型受体（配体门控型离子通道）酶偶联型受体G蛋白偶联受体受体结构：包括配体结合部位和离子通道两部分成员：N-AchR、GABAAR、5-HT3R、etc.离子通道偶联型受体结构特点：由单一肽链组成外部：识别并与配体结合内部：具有激酶活性受体结构：细胞外识别结构跨膜结构胞内催化部位肽链尾部成员：NGFR、EGFR、血小板生长因子受体…..酶偶联型受体G蛋白：即鸟嘌呤核苷酸（GTP）结合蛋白，是受体与效应器之间的转导蛋白或偶联蛋白。该类受体的共同特征：受体的氨基酸排列顺序非常近似均有7个疏水区，形成7个跨膜的α螺旋结构受体与配体结合的部位陷入细胞内N末端较短，C末端较长成员之间差别在于N末端、C末端及环状结构所有受体均通过与G-蛋白的相互作用实现跨膜信号转导G蛋白偶联受体.Asp113(递质结合位点)..Ser(受体磷酸化位点)与G蛋白结合位点（受体与递质结合后才暴露）细胞内受体跨膜信号转导主要涉及三个环节①受体识别②信号转导③胞内效应第三节跨膜信号转导离子通道受体介导的信号转导活动情况成员：细胞胞外信使物质、细胞内cAMP、cGMP、IP3受体G蛋白偶联受体介导的信号转导G蛋白的结构及调节机制G蛋白的发现G蛋白的种类和结构活动情况：启动慢、持续时间长成员：K+通道、Ca2+通道G蛋白参与调节的跨膜信息转导体系G蛋白参与调节的跨膜信息转导体系G蛋白对腺苷酸环化酶（AC）活性的调节G蛋白对cGMP磷酸二酯酶活性的调节G蛋白对磷酯酶C活性的调节一些受体门控的离子通道也受G蛋白的调节小G蛋白调节机制Ras是最早发现的小G蛋白,分子量为21KD，小于G蛋白，又称p21蛋白和小G蛋白Ras蛋白是一条由多肽链组成的单体蛋白，由原癌基因Ras编码与GDP结合时无活性，转变成GTP结合状态而活化激活后的Ras蛋白进一步活化Raf蛋白Raf蛋白激活有丝分裂原激活蛋白激酶（MAPK）MAPK催化细胞核内许多反式作用因子（转录因子）G蛋白βγ亚单位的结构和功能Gβ的结构β亚单位保守性最高，β5同源性较低N末端与γ亚基相连Gγ的结构分四类，九种Gβγ复合物β1与所有γ都能结合β3仅与γ8结合Gβγ复合物的功能作用于AC、PLC、GRKs、离子通道等受体的失敏酪氨酸激酶受体介导的信号转导受体酪氨酸激酶的结构受体酪氨酸激酶活性的调控配基与受体结合促进受体酪氨酸激酶活性酪氨酸激酶受体的激活过程及其信息传递机制环核苷酸类:cAMP、cGMP肌醇磷脂代谢产物：IP3、DAG胞内：Ca2+一氧化氮（NO）花生四烯酸代谢产物：前列腺素、白三烯、凝血恶烷第四节第二信使胞内钙浓度升高的机制电压门控性钙通道配体门控性钙通道IP3受体蓝尼啶受体（Rya受体）胞内钙浓度降低机制细胞膜的钙外排机制Ca2+作用钙库的储存机制钙缓冲机制钙在胞质中介导的信号效应钙离子环核苷酸cAMP和cGMPDAG和IP3一氧化氮（NO）神经细胞中的NOS受钙/钙调蛋白的调节参与鸟苷酸环化酶的激活蛋白质磷酸化蛋白磷酸化在生物功能调节中的意义蛋白激酶的分类及其功能丝氨酸/苏氨酸激酶酪氨酸激酶双重激酶第二信使依赖的蛋白激酶MAPK激酶MEK激酶（MEKK）cAMP依赖性蛋白激酶细胞周期素依赖性激酶cGMP依赖性蛋白激酶细胞周期素依赖性激酶2钙离子/钙调蛋白依赖性蛋白激酶细胞周期素依赖性激酶蛋白激酶C（PKC）CDK调节的激酶丝裂原活化蛋白激酶（MAP激酶）CDK激活的激酶（CDK）细胞个信号调控激酶（ERKs）CAK激酶JunN端激酶（JNKs）或应激激活激酶（SAP）G蛋白受体激酶（GRKs）MAP激酶调控激酶其他ERK激酶（MEKs）核糖体S6激酶（RSKs)SAP激酶激酶（SEKs）酪蛋白激酶RafPKA钙依赖蛋白激酶钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶PKC蛋白酪氨酸激酶（Trk)有丝分裂原激活的激酶（MAPK）蛋白激酶催化底物蛋白质从脱磷酸转变为磷酸化，蛋白磷酸化酶则把磷酸化蛋白质转变回脱磷酸状态。带负电荷的磷酸基团的添加或减少能改变蛋白质分子的电荷和形状，从而影响蛋白质的功能。蛋白磷酸酶酪氨酸蛋白磷酸酶丝-苏氨酸蛋白磷酸酶双重磷酸酶磷酸化级联反应调节机制和多点磷酸化核内信号转导CREBAP-1AP-1蛋白的组成与结构特征AP-1的激活机制NF-κB家庭其他转录因子G蛋白的种类和结构种类GsGi/oGq结构：由α、β、γ组成异三聚体，不同的G蛋白的结构上的差异主要表现在α亚单位，α亚单位的多样化是实现G蛋白对多种功能进行调节的基础。调节机制