G蛋白偶联受体精编版.pptx

G蛋白以及G蛋白偶联受体;;第一节 细胞信号转导概述 第二节 G蛋白、 G蛋白偶联受体介导信号转导 ;第一节 细胞信号转导概述;信号细胞(signaling cell)：能产生信号分子细胞。 靶细胞(target cell)：受到信号分子作用发生反应细胞。 信号转导(signal transduction)：靶细胞依靠受体识别专一细胞外信号分子，并把细胞外信号转变为细胞内信号，这一转变过程称为信号转导。是实现细胞间通讯关键过程。 细胞信号传递（cell signaling）：信号转导后，靶细胞内部通过不一样信息传递途径最后引发基因或蛋白变化造成细胞行为变化，这一过程称为细胞信号传递。 ;通过胞外信号所介导细胞通讯包括6步： ①信号细胞合成并释放信号分子（配体） ②转运信号分子至靶细胞 ③信号分子与靶细胞表面受体特异性结合，造成受体被激活 ④活化受体启动靶细胞内信号传递途径 ⑤引发细胞代谢、功能或基因体现变化 ⑥解除信号并造成细胞反应终止;细胞表面受体转导胞外信号引发两类反应—— 快反应和慢反应;二 信号分子与受体;受体：能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）大分子，多数为糖蛋白。 ;三种类型细胞表面受体;第二信使与分子开关;4种常见细胞内第二信使及其主要效应;在细胞信号转导过程中，除细胞表面受体和第二信使分子以外，尚有两类在进化上保守胞内蛋白，这两类蛋白在引发信号转导级联反应中起分子开关（molecular switch）作用。 分子开关：通过“启动”和“关闭”两种状态转换来控制下游靶蛋白活性。 ;① GTPase开关调控蛋白组成细胞内GTPase超家族（G蛋白超家族），主要是：三聚体GTP结合蛋白。 此类GTP结合蛋白当结合GTP时呈活化“启动”状态，当结合GDP时呈失活“关闭”状态，开关调控蛋白通过两种状态转换控制下游靶蛋白活性。 ;开关调控蛋白（G蛋白）从失活态向活化态转换，由鸟苷酸交换因子 （guanine nucleotide-exchange factor, GEF）所介导，GEF引发GDP从开关调控蛋白释放，继而结合GTP并引发开关调控蛋白构象变化使其活化。 伴随结合GTP水解，形成GDP和Pi，开关调控蛋白又恢复成失活关闭状态。GTP水解速率被GTPase促进蛋白（GTPase-accelerating protein, GAP）和G蛋白信??调整子（regulator of G protein-signaling, RGS）所促进，被鸟苷酸解离抑制蛋白（guanine nucleotide-dissociation inhibitor, GDI）所抑制。;②蛋白激酶/蛋白磷酸酶开关：通过蛋白激酶（protein kinase）使靶蛋白磷酸化和通过蛋白磷酸酶（protein phosphatase）使靶蛋白去磷酸化，从而调整靶蛋白活化（启动）与失活（关闭）。 蛋白质磷酸化和去磷酸化能够变化蛋白质电荷并变化蛋白质构象，从而造成该蛋白质活性增强或减少。 ;第二节 G蛋白、 G蛋白偶联受体介导信号转导;G蛋白偶联受体构造与激活;与G蛋白偶联受体相联系 效应蛋白激活 普遍机制;;所有G蛋白偶联受体都具有7个疏水肽段形成跨膜α螺旋区和相同三维构造，N端在细胞外侧，C端在细胞胞质测。每个跨膜α螺旋由22-24个氨基酸残基组成，其中螺旋5和6之间胞内环状构造域对于受体与G蛋白之间互相作用具有主要作用。 ;G蛋白偶联受体介导无数胞外信号细胞应答，配体包括多种蛋白或肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物，以及哺乳类嗅觉、味觉、和视觉。 在线虫基因组19000个基因中大约编码1000种不一样G蛋白偶联受体。 尽管与此类受体互相作用信号分子多种多样，受体氨基酸序列也千差万别，但对G蛋白偶联受体研究分析表白，所有真核生物从单细胞酵母到人类都具有相同七次跨膜构造。;哺乳类三聚体G蛋白主要种类及其效应器;第24页;人们能看到一杯咖啡、闻到咖啡香味、品尝到咖啡美味以及喝下咖啡后愉悦心情，这都离不开受体作用。G蛋白偶联受体(GPCR)是与G蛋白有信号连接1000多种受体统称。它属于膜蛋白，也就是分布在细胞膜上蛋白。G蛋白横跨在细胞膜上，一面能够解读细胞外信号，另一面能够和细胞内物质发生作用，成为细胞外信息进入细胞内桥梁。G蛋白偶联受体能巩固探测激素、气味、化学神经递质等，从而将信息通过激活不一样类型G蛋白中一种，传递到细胞内部。 G蛋白偶联受体是最著名药品靶向分子。目前世界药品市场上最少有30%小分子药品能够激活或是阻断G蛋白偶联受体作用。 目前上市药品中，前50种最畅销药品有20%就属于G蛋白偶联受体有关药品，例如充血性心力衰竭药品卡维地洛，抗高血压药品科素亚，乳腺癌药品诺雷得等。 ;;G蛋白偶联受体介导细胞信号通路