最后几道题

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1.请简述GPCR介导的信号转导通路。

[答案要点]:⑴通过刺激型G蛋白(Gs),激活腺苷酸环化酶(AC),并引发cAMP-PKA通路。

⑵通过抑制型G蛋白(Gi),抑制AC活性,导致cAMP水平降低,导致与Gs相反的效应。

⑶通过Gq蛋白,激活磷脂酶C(PLCβ),产生双信使DAG和IP3。

⑷G蛋白-其他磷脂酶途径:如激活磷脂酶A2,促进花生四烯酸、前列腺素、白三烯和TXA2的生成;激活磷脂酶D,产生磷脂酸和胆碱。

⑸激活MAPK家族成员的信号通路。

⑹PI-3K-PKB通路

⑺离子通道途径,已证明多种GPCR与配体结合后,还能直接或间接地调节离子通道的活性,从而参与对神经和心血管组织的功能调节。

2、细胞信号转导的主要途径有哪些?

1.G蛋白介导的信号转导途径

G蛋白可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合。由、和γ亚基组成的异三聚体在膜受体与效应器之间起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白亚基的功能,参与细胞内信号转导。信息分子与受体结合后,激活不同G蛋白,有以下几种途经:(1)腺苷酸环化酶途径 通过激活G蛋白不同亚型,增加或抑制腺苷酸环化酶(AC)活性,调节细胞内cAMP浓度。cAMP可激活蛋白激酶A(PKA),引起多种靶蛋白磷酸化,调节细胞功能。(2) 磷脂酶途径 激活细胞膜上磷脂酶C(PLC),催化质膜磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2)水解,生成三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DG)。IP3促进肌浆网或内质网储存的Ca2+释放。Ca2+可作为第二信使启动多种细胞反应。Ca2+与钙调蛋白结合,激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶或磷酸酯酶,产生多种生物学效应。DG与Ca2+能协调活化蛋白激酶C(PKC)。

2.受体酪氨酸蛋白激酶(RTPK)信号转导途径 受体酪氨酸蛋白激酶超家族的共同特征是受体本身具有酪氨酸蛋白激酶(TPK)的活性,配体主要为生长因子。RTPK途径与细胞增殖肥大和肿瘤的发生关系密切。配体与受体胞外区结合后,受体发生二聚化后自身具备(TPK)活性并催化胞内区酪氨酸残基自身磷酸化。RTPK的下游信号转导通过多种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的级联激活:(1)激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),(2)激活蛋白激酶C(PKC),(3) 激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K),从而引发相应的生物学效应。

3.非受体酪氨酸蛋白激酶途径

此途径的共同特征是受体本身不具有TPK活性,配体主要是激素和细胞因子。其调节机制差别很大。如配体与受体结合使受体二聚化后,可通过G蛋白介导激活PLC-β或与胞浆内磷酸化的TPK结合激活PLC-γ,进而引发细胞信号转导级联反应。

4.受体鸟苷酸环化酶信号转导途径 一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)可激活鸟苷酸环化酶(GC),增加cGMP生成,cGMP激活蛋白激酶G(PKG),磷酸化靶蛋白发挥生物学作用。

5.核受体信号转导途径

细胞内受体分布于胞浆或核内,本质上都是配体调控的转录因子,均在核内启动信号转导并影响基因转录,统称核受体。核受体按其结构和功能分为类固醇激素受体家族和甲状腺素受体家族。类固醇激素受体(雌激素受体除外)位于胞浆,与热休克蛋白(HSP)结合存在,处于非活化状态。配体与受体的结合使HSP与受体解离,暴露DNA结合区。激活的受体二聚化并移入核内,与DNA上的激素反应元件(HRE)相结合或其他转录因子相互作用,增强或抑制基因的转录。甲状腺素类受体位于核内,不与HSP结合,配体与受体结合后,激活受体并以HRE调节基因转录。

3.试述导致肿瘤细胞过度增殖的信号转导异常。

肿瘤细胞信号转导的改变是多成分、多环节的。肿瘤早期的信号转导异常与肿瘤细胞的高增殖、低分化、凋亡减弱有关。而晚期则是控制细胞粘附和运动性的信号转导异常,导致肿瘤细胞具有转移性。其中可引发肿瘤过度增殖的信号转导异常为:①促细胞增殖的信号转导通路过强,如自分泌或旁分泌的生长因子产生增多、某些生长因子受体过度表达或受体组成型激活、细胞内的信号转导成分如小G蛋白Ras的突变导致Ras自身GTP酶活性下降等;②抑制细胞增殖的信号转导过弱等,如TGF信号转导障碍,结果导致肿瘤增殖失控。 4、请简述肾上腺素作用于肝细胞引起血糖升高的信号转导通路。

当肾上腺素到达肝细胞表面时,迅速与肝细胞表面的β-肾上腺素受体结合,受体象变化,激活与受体偶连的G蛋白, G蛋白激活膜上的腺苷酸环化酶,产生cAMP。一旦肾上腺素停止分泌:

结合在肝细胞膜上的肾上腺素就解离下来。cAMP不再生成,遗留的cAMP被磷酸二酯酶分解。

蛋白激酶A的两种亚基又联结成无活性的复合体(催化亚基和调节亚基)。

有活性的磷酸化酶激酶的磷酸化形式遭到脱磷酸作用,变成无活性形式。

磷酸化酶a受到磷酸酶作用,脱去磷酸变成无活性的磷酸化酶b,糖元分解停止。

无活性的磷酸化形式的糖元合成酶经过脱磷酸作用,又变得活跃起来,继续合成糖元。