信号通路医学分子生物学PPT课件

Signaling Transduction in Disease
1
“Sickness comes from lost integrity Sickness comes from lack of inner peace
The unity of spirit, soul, body and mind Will make You happy and shine” (Taoist poem)
unit), signals can be shut off even faster
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G蛋白活性的调节
包括多种激素（NE、AE、 ADH、TSH、AngII等）、
分神子经开递质关以及光、味等
GPCR:指配体-受体复合物与靶蛋白的 作用要通过与G蛋白的偶联在细胞内 产生第二信使，从而将胞外信号跨膜
2
➢Cell signal transduction ( CST)
stimulus
membrane receptor or nuclear receptor
ligand receptor
Signal transduction
transducer
Biological function
target
MR-mediated transmembrane signaling transduction
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The disassembly of G-Protein upon stimulation
Spontaneous deactivation is very fast, in minutes. However, with the help of RGS (regulator of G protein signaling, a GAP for
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受体TPK途径
PI3K
PKB
靶蛋白
生长
磷酸化
因子
P
T
GTP
P -Grb2-Sos Ras Raf ERK
K
P
PLC DG IP3
PKC 靶基因 Ca2+ 转 录
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激素 等
生长 因子 细胞 因子
甾体 激素
G
cAMP PKA
蛋 白
AC PLC
IP3 -Ca2+
CaM.PK
DG
PKC
生理 效应
TPK Ras
G蛋白是指能结合GTP或GDP，并 具有内在GTP酶活性的蛋白。
G蛋白分类
GDP
•异三聚体G蛋 白G蛋白家族等
•小分子G蛋
G GDP
白包括Ras家族等 G 14
A G-Protein-Coupled Receptor Or G Protein-linked Receptor 7 transmembrane domains
传递到胞内影响细胞的行为。
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G
GDP
G GTP
Gs GTP 激活AC活性
Gi
Gq
GTP
GTP
抑制AC活性 活化PLCß
G12
GTP 激活Rho
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G蛋白介导的CST通路 •腺苷酸环化酶(AC)途径 •磷脂酶C(PLC)途径 •磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3K)途径 •离子通道途径等
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腺苷酸环化酶(AC)途径
Ub Ub Ub Ub
9
Type 3 Transmembrane Signaling-JAK
10
Type 4 Transmembrane Signaling-ion channel
11
Type 5 Transmembrane Signaling--GPCR
12
G蛋白介导的CST通路
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G蛋白介导的CST通路
G蛋白活性调节
receptor
Signal molecules
target
ligand
•G protein coupled receptor •Tyrosine protein kinase receptor
•Ser/thr protein kinase receptor
•Ion channel type receptor
Function: activation and inactivation of signaling molecules
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2. Acetylation and deacetylation of protein
组蛋白乙酰化酶 (histone acetylase，HAT) 组蛋白脱乙酰化酶 (histone deacetylase，HDAC)
靶蛋白 磷酸化
Gs AC cAMP PKA
2
(一)
Gi
M2
靶基因 转录
Байду номын сангаас
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磷脂酶C(PLC)途径
IP3 Ca2+
靶蛋白 磷酸化
1 Ang2
Gq PLC
DAG
PKC
靶基因 转录
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酪氨酸蛋白激酶介导的CST通路
✓受体TPK途径 ✓非受体TPK途径
又称JAK途径
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受体酪氨酸激酶的激活及细胞内信号转导复合物的形成
NR-mediated signaling transduction
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➢ Principle of CST
信号接受
信号转导
①
②
生物效应
③
受体 配体
信号转导蛋白
靶蛋白
4
transmembrane signal transduction
胞外信号分子与膜受体结
合，将信号传递至胞浆或核内，
调节靶细胞功能的过程。
MAPK
TF P
(非受体TPK) JAK
胞浆受体
不同通路间存在
交互通话（cross-talk）
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Interaction between signaling molecules in cytoplasm
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Cytoplasmic signaling molecules
1. Phosphorylation and dephosphorylation--Kinase and phosphatase
•Cytokines receptor
5
Types of Receptor
6
Basic Mechanism of Transmembrane Signaling
7
Type 1 Transmembrane Signaling-GC
8
Type 2 Transmembrane Signaling-EGF
Significance: （1）组蛋白的乙酰化刺激DNA转录 （2）组蛋白的乙酰化对转录因子与DNA结合活性调节 （3）乙酰化调节蛋白质和蛋白质的相互作用 （4）乙酰化调节蛋白质的稳定性
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3. Ubiquitination of protein
E1
E2
Ub
Ub
E1
ATP
E3 Ub
E2
protein