细胞生物学:PKC系统

文章作者 100test 发表时间 2007:09:05 13:08:47
来源 100Test.Com百考试题网


  PKC系统(protein kinase C system)

  在这一信号转导途径中,膜受体与其相应的第一信使分子结合后,激活膜上的Gq蛋白(一种G蛋白),然后由Gq蛋白激活磷酸酯酶Cβ (phospholipase Cβ, PLC), 将膜上的脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol biphosphate, PIP2)分解为两个细胞内的第二信使: DAG和IP3,最后通过激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC),引起级联反应,进行细胞的应答。该通路也称IP3、DAG、Ca2 信号通路.

  静息状态时,G蛋白的α亚基上结合的是GDP,所以没有活性,磷脂酶C也是处于非活性状态。第二信使IP3/DAG还是以前体PIP2存在。内质网上的Ca2 离子配体闸门通道是关闭的,蛋白激酶C也是以可溶的非活性状态存在于细胞质中。

  ■ 系统组成与信号分子

  ● 系统组成

  由三个成员组成:受体、G蛋白和效应物。Gq蛋白也是异源三体,其α亚基上具有GTP/GDP结合位点,作用方式与cAMP系统中的G蛋白完全相同。该系统的效应物是磷酸肌醇特异的磷脂酶C-β(phosphatidylinositol-specific phospholipase C-β, PI-PLCβ),此处的β表示一种异构体。

  ● 信号分子

  与该系统受体结合的信号分子有各种激素、神经递质和一些局部介质(表5-6)。

表5-6 某些激活磷脂酶C的信号分子

信号分子 靶细胞 反应
肾上腺素 肝细胞(α1受体) 糖原裂解
加压素 肝细胞 糖原裂解
PDGF 成纤维细胞 细胞增殖
乙酰胆碱 平滑肌(毒蝇碱性受体) 收缩
凝血酶 血小板 凝结

  ■ 第二信使的产生

  该途径有有三个第二信使:IP3、DAG、Ca2 .产生过程包括磷脂酶C的激活、IP3/DAG的生成、Ca2 的释放。

  ● 磷脂酶C-β的激活 磷脂酶C-β相当于cAMP系统中的腺苷酸环化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受Gq蛋白调节。当信号分子识别并同受体结合后,激活Gq蛋白的亚基。激活的Gq-α亚基通过扩散与磷脂酶C-β接触,并将磷脂酶C-β激活。

  ● 第二信使IP3/DAG的生成 被激活的磷脂酶C-β水解质膜上的4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2), 产生三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-triphosphate,IP3)和二酰甘油(diacylglycerol, DAG)。

  ● IP3 启动第二信使Ca2 的释放 由PIP2水解后产生的IP3是水溶性的小分子, 它可以离开质膜并迅速在胞质溶胶中扩散。IP3同内质网膜上专一的IP3受体(IP3 receptor)结合, 使IP3-门控Ca2 通道打开, 使Ca2 从内质网中释放出来。

  ■ 蛋白激酶C的激活

  蛋白激酶C的激活涉及一系列复杂的反应过程,是三种第二信使共同作用的结果。

  ■ 蛋白激酶C的作用

  蛋白激酶C是一种细胞质酶,在未受刺激的细胞中,PKC主要分布在细胞质中, 呈非活性构象。一旦有第二信使的存在,PKC将成为膜结合的酶,它能激活细胞质中的酶,参与生化反应的调控, 同时也能作用于细胞核中的转录因子, 参与基因表达的调控, 是一种多功能的酶。

  ● 对糖代谢的控制

  在肝细胞中, 蛋白激酶C与蛋白激酶A协作磷酸化糖原合成酶,抑制葡萄糖聚合酶(glucose-polymerizing enzyme)的活性,促进糖原代谢。

  cAMP介导的促进糖原分解、抑制糖原合成作用是由胰高血糖素受体和β肾上腺素受体结合了相应激素所引起;而IP3、DAG和Ca2 介导的促进糖原分解和抑制糖原合成的是由α肾上腺受体结合肾上腺素所引起。cAMP激活蛋白激酶A,而IP3、DAG和Ca2 激活蛋白激酶C.



相关文章


线粒体的发现与功能研究[细胞生物学]
线粒体的形态结构[细胞生物学]
细胞生物学:PKC系统
细胞生物学:受体酪氨酸激酶_Ras途径
澳大利亚华人论坛
考好网
日本华人论坛
华人移民留学论坛
英国华人论坛