unoccupied and closed occupied occupied and closed and open 图8-10乙酰胆碱受体的三种构象 RESTING NEUROMUSCULAR JUNCTION ACTIVATED NEUROMUSCULAR JUNCTION VOLTAGE-GATED nerve torminal Ca CHANNEL acetylcholine ACETYLCHOLNE. GATED CATION CHANNEL VOLTAGE-GATED VOLTAGE-GATED Na'CHANNEL GATED Ca sarcoplasmic muscle RELEASE CHANNEL reticulum plasma membrane 图8-11神经肌肉接点处的离子通道型受体 二、G蛋白耦联型受体 三聚体GTP结合调节蛋白(trimeric GTP-binding regulatory protein)简称G蛋白,位于 质膜胞质侧,由α、B、Y三个亚基组成,α和Y亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上
图 8-10 乙酰胆碱受体的三种构象 图 8-11 神经肌肉接点处的离子通道型受体 二、G 蛋白耦联型受体 三聚体 GTP 结合调节蛋白(trimeric GTP-binding regulatory protein)简称 G 蛋白,位于 质膜胞质侧,由 α、β、γ 三个亚基组成,α 和 γ 亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上
G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用(图8-12),当α亚基与GDP结合时处于关闭 状态,与GTP结合时处于开启状态,a亚基具有GTP酶活性,能催化所结合的ATP水解, 恢复无活性的三聚体状态,其GTP酶的活性能被RGS(regulator of G protein signaling)增 强。RGS也属于GAP(GTPase activating protein)。 Plasma membrane G-protein-linked GDP receptor G protein Enzyme (a)G-protein system in inactive form Receptor Signal molecule Activated (activated) enzyme GTP GTP GTP GDP Active G protein GDP displaced by GTP (b)G-protein system in action Cellular response GDP (c)Return to inactive form 图8-12G蛋白分子开关 G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白(图8-13),受体胞外结构域识别胞外信号分子并与 之结合,胞内结构域与G蛋白耦联。通过与G蛋白耦联,调节相关酶活性,在细胞内产生第 二信使,从而将胞外信号跨膜传递到胞内。G蛋白耦联型受体包括多种神经递质、肽类激素和 趋化因子的受体,在味觉、视觉和嗅觉中接受外源理化因素的受体亦属G蛋白耦联型受体
G 蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用(图 8-12),当 α 亚基与 GDP 结合时处于关闭 状态,与 GTP 结合时处于开启状态,α 亚基具有 GTP 酶活性,能催化所结合的 ATP 水解, 恢复无活性的三聚体状态,其 GTP 酶的活性能被 RGS(regulator of G protein signaling)增 强。RGS 也属于 GAP(GTPase activating protein)。 图 8-12 G 蛋白分子开关 G 蛋白耦联型受体为 7 次跨膜蛋白(图 8-13),受体胞外结构域识别胞外信号分子并与 之结合,胞内结构域与 G 蛋白耦联。通过与 G 蛋白耦联,调节相关酶活性,在细胞内产生第 二信使,从而将胞外信号跨膜传递到胞内。G 蛋白耦联型受体包括多种神经递质、肽类激素和 趋化因子的受体,在味觉、视觉和嗅觉中接受外源理化因素的受体亦属 G 蛋白耦联型受体
n00 EXTRACELLULAR SPACE CYTOSOL plasma membrane COOH 图8-13G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白 由G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路主要包括:cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通 路。 (一)cAMP信号途径 在cAMP信号途径中,细胞外信号与相应受体结合,调节腺苷酸环化酶活性,通过第二信 使cAMP水平的变化,将细胞外信号转变为细胞内信号。 1、cAMP信号的组分 ①.激活型激素受体(Rs)或抑制型激素受体(R); ②.活化型调节蛋白(Gs)或抑制型调节蛋白(G); ③.腺苷酸环化酶(Adenylyl cyclase):是相对分子量为150KD的糖蛋白,跨膜12次。在 Mg2*或Mn2+的存在下,腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP(图8-14)
图 8-13 G 蛋白耦联型受体为 7 次跨膜蛋白 由 G 蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路主要包括:cAMP 信号通路和磷脂酰肌醇信号通 路。 (一)cAMP 信号途径 在 cAMP 信号途径中,细胞外信号与相应受体结合,调节腺苷酸环化酶活性,通过第二信 使 cAMP 水平的变化,将细胞外信号转变为细胞内信号。 1、cAMP 信号的组分 ①. 激活型激素受体(Rs)或抑制型激素受体(Ri); ②. 活化型调节蛋白(Gs)或抑制型调节蛋白(Gi); ③. 腺苷酸环化酶(Adenylyl cyclase):是相对分子量为 150KD 的糖蛋白,跨膜 12 次。在 Mg2+或 Mn2+的存在下,腺苷酸环化酶催化 ATP 生成 cAMP(图 8-14)
23456 7 89101112 NE COOH Adenylyl cyclase ATP CAMP NH2 NH2 N CH CH2 +PP 0 H OH OH OH 图8-14腺苷酸环化酶 ④.蛋白激酶A(Protein Kinase A,PKA):由两个催化亚基和两个调节亚基组成(图8 15),在没有cAMP时,以钝化复合体形式存在。cAMP与调节亚基结合,改变调节亚基 构象,使调节亚基和催化亚基解离,释放出催化亚基。活化的蛋白激酶A催化亚基可使细 胞内某些蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化,于是改变这些蛋白的活性,进一步影响到相 关基因的表达
图 8-14 腺苷酸环化酶 ④. 蛋白激酶 A(Protein Kinase A,PKA):由两个催化亚基和两个调节亚基组成(图 8- 15),在没有 cAMP 时,以钝化复合体形式存在。cAMP 与调节亚基结合,改变调节亚基 构象,使调节亚基和催化亚基解离,释放出催化亚基。活化的蛋白激酶 A 催化亚基可使细 胞内某些蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化,于是改变这些蛋白的活性,进一步影响到相 关基因的表达
cyclic AMP inactive A-kinase regulatory inactive complex of subunit catalytic cyclic AMP and subunit regulatory subunits active catalytic subunits 图8-15蛋白激酶A ⑤.环腺苷酸磷酸二酯酶(CAMP phosphodiesterase):可降解cAMP生成5'-AMP,起终止 信号的作用(图8-16)。 CAMP cyclic AMP phosphodiosterase 5'AMP OHOH 图8-16cAMP的降解
图 8-15 蛋白激酶 A ⑤. 环腺苷酸磷酸二酯酶(cAMP phosphodiesterase):可降解 cAMP 生成 5’-AMP,起终止 信号的作用(图 8-16)。 图 8-16 cAMP 的降解