【文章內(nèi)容簡介】 蛋白分子 ? 脂類第二信使作用于靶分子，引起靶分子的構(gòu)象變化。 ? 第二信使種類、靶分子不同，構(gòu)象改變后的效應(yīng)也不同。 目錄 IP3的靶分子是鈣離子通道 ? IP3為水溶性，生成后從細胞質(zhì)膜擴散至細胞質(zhì)中，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌質(zhì)網(wǎng)膜上的 IP3受體結(jié)合。 IP3 ＋ IP3受體 鈣離子通道開放，細胞內(nèi)鈣釋放 細胞內(nèi)鈣離子濃度迅速增加 目錄 DAG和鈣離子的靶分子是蛋白激酶 C ?蛋白激酶 C（ protein kinase C， PKC），屬于絲 /蘇氨酸蛋白激酶，廣泛參與細胞的各項生理活動。 ?PKC作用的底物包括質(zhì)膜受體、膜蛋白、多種酶和轉(zhuǎn)錄因子等，參與多種生理功能的調(diào)節(jié)。 ?目前發(fā)現(xiàn)的 PKC同工酶有 12種以上，不同的同工酶有不同的酶學特性、特異的組織分布和亞細胞定位，對輔助激活劑的依賴性亦不同。 目錄 PIP3的靶分子是蛋白激酶 B ? 蛋白激酶 B（ protein kinase B， PKB）也是一類絲 /蘇氨酸蛋白激酶，其激酶活性區(qū)序列與PKA（ 68％）和 PKC（ 73％）高度同源。 目錄 ? PKB的底物有糖原合酶激酶 核糖體蛋白 S6激酶、某些轉(zhuǎn)錄因子、翻譯因子抑制劑 4EBPI以及細胞凋亡相關(guān)蛋白 BAD等。 —— PKB被認為是重要的細胞存活信號分子。 目錄 ? PKB在體內(nèi)參與許多重要生理過程： ? 參與胰島素促進糖類由血液轉(zhuǎn)入細胞、糖原合成及蛋白質(zhì)合成過程。 ? PKB還參與多種生長因子如 PDGF、 EGF、NGF等信號的轉(zhuǎn)導。 ? 在細胞外基質(zhì)與細胞相互作用的信號轉(zhuǎn)導過程中， PKB亦是關(guān)鍵信號分子。 目錄 （三）鈣離子可以激活信號轉(zhuǎn)導有關(guān)的酶類 1．鈣離子在細胞中的分布具有明顯的區(qū)域特征 ?細胞外液游離鈣濃度高（ ~）； ?細胞內(nèi)液的鈣離子含量很低，且 90%以上儲存于細胞內(nèi)鈣庫（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)）；胞液中游離 Ca2+的含量極少（基礎(chǔ)濃度只有 ~）。 目錄 ? 導致胞液游離 Ca2+濃度升高的反應(yīng)有兩種： 一是細胞質(zhì)膜鈣通道開放，引起鈣內(nèi)流； 二是細胞內(nèi)鈣庫膜上的鈣通道開放，引起鈣釋放。 ? 胞液 Ca2+可以再經(jīng)由細胞質(zhì)膜及鈣庫膜上的鈣泵（ Ca2+ATP酶）返回細胞外或胞內(nèi)鈣庫，以消耗能量的方式維持細胞質(zhì)內(nèi)的低鈣狀態(tài)。 目錄 2．鈣離子的信號功能主要是通過鈣調(diào)蛋白實現(xiàn) ? 鈣調(diào)蛋白 （ calmodulin， CaM）可看作是細胞內(nèi) Ca2+的受體。 乙酰膽堿、兒茶酚胺、加壓素、血管緊張素和胰高血糖素等 胞液 Ca2+濃度升高 CaM CaM Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ CaM發(fā)生構(gòu)象變化后，作用于 Ca 2+/CaM依賴性激酶（ CaMK） 。 目錄 （四） NO的信使功能與 cGMP相關(guān) ? NO合酶介導 NO生成 NO合酶 胍氨酸 精氨酸 NH H2N NH2 + H2N + COO NH H2N O H2N + COO NO ＋ 目錄 ? 三種形式的 NO合酶（ nitric oxide synthase，NOS） ?組成型 NOS (cNOS) ?可誘導型 NOS（ iNOS） 神經(jīng)型 NOS（ nNOS） 內(nèi)皮型 NOS（ eNOS） NOSⅠ NOSⅡ NOSⅢ 目錄 ?NOSⅠ 主要分布于外周神經(jīng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和腎（致密斑和髓質(zhì)內(nèi)集合管），其中外周神經(jīng)主要為非腎上腺能 /非膽堿能神經(jīng)和腎上腺能神經(jīng)末梢。 ?NOSⅡ 分布最廣泛，包括肝細胞、心肌細胞、血管平滑肌細胞、免疫細胞、成纖維細胞等。 ?NOSⅢ 的分布于內(nèi)皮細胞、心肌細胞和腦。 目錄 ? 鈣調(diào)蛋白是 NOS的主要調(diào)節(jié)分子， 3種 NOS均含有鈣調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點。 ? 凡是引起細胞內(nèi) Ca2+升高的信號均有可能作用于 NOS。 目錄 NO在細胞內(nèi)外可產(chǎn)生多種生理、病理效應(yīng) ? NO在很多組織、系統(tǒng)發(fā)揮生理或病理作用。 NO作用 酶和蛋白質(zhì) 激活 抑制 激活或抑制 ADP核糖轉(zhuǎn)移酶，可溶性鳥苷酸環(huán)化酶 , 環(huán)氧化酶 細胞色素，順烏頭酸酶，質(zhì)子 ATP酶，運鐵蛋白， 核糖核苷酸還原酶，脂加氧酶 氨基的亞硝基化，巰基的亞硝基化 受 NO激活和抑制的酶和蛋白質(zhì) NO的生理調(diào)節(jié)作用主要通過激活鳥苷酸環(huán)化酶、 ADP核糖轉(zhuǎn)移酶和環(huán)氧化酶完成。 目錄 ? 除了 NO以外，一氧化碳（ carbon monoxide，CO）、硫化氫（ sulfureted hydrogen， H2S）的第二信使作用近年來也得到證實。 目錄 ? 1998年 美國科學家費里德 慕拉德、路易斯 伊格納羅和羅伯特 佛契哥特，為表彰他們發(fā)現(xiàn)一氧化氮重要的生物學機制而共同獲得了諾貝爾生理學及醫(yī)學獎。 目錄 二、蛋白質(zhì)作為細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導分子 ?蛋白質(zhì)分子作為信號轉(zhuǎn)導分子轉(zhuǎn)換和傳遞信號的原理是發(fā)生構(gòu)象變化。 ①增強或抑制酶類信號轉(zhuǎn)導分子的催化活性； ②許多分子在構(gòu)象變化后暴露出潛在的亞細胞定位區(qū)域，轉(zhuǎn)位（ translocation）至細胞膜或細胞核； ③募集新的相互作用的蛋白質(zhì)分子，原有的相互作用分子解離。 ?構(gòu)象變化主要引起 3種效應(yīng)： 目錄 ? 引起信號轉(zhuǎn)導分子發(fā)生構(gòu)象變化的因素有 3種： ①化學修飾改變蛋白質(zhì)構(gòu)象，如磷酸化與去磷酸化、乙酰化、甲基化等； ② 小分子信使作為別位效應(yīng)劑引起靶分子構(gòu)象變化 ， 如 cAMP激活 PKA； ③蛋白質(zhì)相互作用可導致信號轉(zhuǎn)導分子構(gòu)象變化。 目錄 ? 信號轉(zhuǎn)導分子濃度的改變將影響信號傳遞和細胞應(yīng)答。 ? 信號轉(zhuǎn)導分子的細胞內(nèi)定位改變也是信號轉(zhuǎn)導調(diào)節(jié)的重要方式。 ? 定位變化既可以是位于細胞質(zhì)的分子轉(zhuǎn)位至細胞膜，也可以是向細胞核或其它細胞器的轉(zhuǎn)位，從而將信號傳遞至相應(yīng)的應(yīng)答部位。 目錄 （一）蛋白激酶 /蛋白磷酸酶是信號通路開關(guān)分子 ? 蛋白激酶 （ protein kinase） 與蛋白磷酸酶（ protein phosphatase） 催化蛋白質(zhì)的可逆性磷酸化修飾 。 ? 蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化是控制信號轉(zhuǎn)導分子活性的最主要方式 。 ? 磷酸化修飾可能提高酶分子的活性 ， 也可能降低其活性 ， 取決于酶的構(gòu)象變化是否有利于酶的作用 。 ? 蛋白質(zhì)的可逆磷酸化修飾是最重要的信號通路開關(guān) 酶的磷酸化與脫磷酸化 OH Thr Ser Tyr 酶蛋白 H2O Pi 磷蛋白磷酸酶 ATP ADP 蛋白激酶 Thr Ser Tyr OPO32 磷酸化的酶蛋白 目錄 （二） G蛋白的 GTP/G