《磷脂酰肌醇途徑》PPT課件

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1、磷脂酰肌醇雙信使信號(hào)通路磷脂酰肌醇雙信使信號(hào)通路本節(jié)要點(diǎn)IP3和DAG的功能2最大特點(diǎn)容1IP3/和DAG/PKC途徑磷脂酰肌醇途徑的最大特點(diǎn)1IP3/和DAG/PKC途徑3IP3/和DAG/PKC途徑概念磷脂酰肌醇途徑是三種G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的信號(hào)通路中的其中之一，在磷脂酰肌醇信號(hào)通路中胞外信號(hào)分子與細(xì)胞表面G蛋白耦聯(lián)型受體結(jié)合，激活質(zhì)膜上的磷脂酶C（PLC-β），使質(zhì)膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DAG）兩個(gè)第二信使，胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)，這一信號(hào)系統(tǒng)又稱為“

2、雙信使系統(tǒng)”。最大特點(diǎn)：胞外信號(hào)被膜受體接受后，同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)胞內(nèi)信使，分別激活兩個(gè)不同的信號(hào)通路，即IP3/和DAG/PKC途徑，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)的問(wèn)答。兩個(gè)信使:IP3和DAG信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的效應(yīng)酶:磷脂酶C信號(hào)：Ca2+系統(tǒng)組成與信號(hào)分子系統(tǒng)組成由三個(gè)成員組成:受體、G蛋白和效應(yīng)物。Gq蛋白也是異源三聚體,其α亞基上具有GTP/GDP結(jié)合位點(diǎn),作用方式與cAMP系統(tǒng)中的G蛋白完全相同。該系統(tǒng)的效應(yīng)物是磷酸肌醇特異的磷脂酶C-β(phosphatidylinositol-specificphospholipaseC-β,PI-P

3、LCβ),此處的β表示一種異構(gòu)體。信號(hào)分子與該系統(tǒng)受體結(jié)合的信號(hào)分子有各種激素、神經(jīng)遞質(zhì)和一些局部介質(zhì)。第二信使的產(chǎn)生該途徑有有三個(gè)第二信使:IP3、DG、Ca2+。產(chǎn)生過(guò)程包括磷脂酶C的激活、IP3/DG的生成、Ca2+的釋放。磷脂酶C的激活磷脂酶C相當(dāng)于cAMP系統(tǒng)中的腺苷酸環(huán)化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受Gq蛋白調(diào)節(jié)。當(dāng)信號(hào)分子識(shí)別并同受體結(jié)合后，激活Gq蛋白的亞基。激活的Gq-α亞基通過(guò)擴(kuò)散與磷脂酶C接觸，并將磷脂酶C激活?！竦诙攀笽P3/DAG的生成被激活的磷脂酶C水解質(zhì)膜上的4，5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)

4、，產(chǎn)生三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3配體門鈣通道結(jié)合，開啟鈣通道，使胞內(nèi)Ca2+濃度升高，激活各類依賴鈣離子的蛋白。DG結(jié)合于質(zhì)膜上，可活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C（ProteinKinaseC，PKC）。PKC以非活性形式分布于細(xì)胞溶質(zhì)中，當(dāng)細(xì)胞接受刺激，產(chǎn)生IP3，使Ca2+濃度升高，PKC便轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面，被DG活化，PKC可以使蛋白質(zhì)的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化是不同的細(xì)胞產(chǎn)生不同的反應(yīng)，如細(xì)胞分泌、肌肉收縮、細(xì)胞增殖和分化等。IP3和DAG的主要功能IP3引發(fā)儲(chǔ)存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的轉(zhuǎn)移到細(xì)

5、胞質(zhì)基質(zhì)中，使胞質(zhì)中游離濃度提高，這一作用幾乎發(fā)生在所有真核細(xì)胞中。DAG結(jié)合在質(zhì)膜上，可活化與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白激酶C鈣調(diào)蛋白：由單一肽鏈構(gòu)成，具有四個(gè)鈣離子結(jié)合部位。結(jié)合鈣離子發(fā)生構(gòu)象改變，可激活鈣調(diào)素依賴性激酶（CaM-Kinase）。細(xì)胞對(duì)Ca2+的反應(yīng)取決于細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白和鈣調(diào)素依賴性激酶的種類。蛋白激酶C：位于細(xì)胞質(zhì)，Ca2+濃度升高時(shí)，PKC轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面，被DG活化，PKC屬蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶。IP3信號(hào)的終止：是通過(guò)去磷酸化形成IP2、或磷酸化為IP4。Ca2+被質(zhì)膜上的鈣泵和Na+-Ca2+交換器抽出細(xì)

6、胞，或被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵抽回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。DAG通過(guò)兩種途徑終止其信使作用：-----被DG激酶磷酸化成為磷脂酸，進(jìn)入磷脂酰肌醇循環(huán)；-----被DG酯酶水解成單酯酰甘油。DAG代謝周期很短，不能長(zhǎng)期維持PKC活性，而細(xì)胞增殖或分化行為的變化又要求PKC長(zhǎng)期活性所產(chǎn)生的效應(yīng)?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)另一種DG生成途徑，即由磷脂酶催化質(zhì)膜上的磷脂酰膽堿斷裂產(chǎn)生的DG，用來(lái)維持PKC的長(zhǎng)期效應(yīng)。DAG/PKC反應(yīng)鏈胞外信號(hào)分子→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→磷脂酶C(PLC)→DAG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH?IP3/Ca2+反

7、應(yīng)鏈胞外信號(hào)分子→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→磷脂酶C(PLC)→IP3→胞內(nèi)Ca2+濃度升高→Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)→細(xì)胞反應(yīng)。That’sAllThanks!