1、第二信使信号转导分子小分子第二信使酶调节蛋白细胞内信号转导分子作为信号转导分子的酶主要有两大类一是催化小分子信使生成和转化的酶,如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷脂酶 C、磷脂酶 D( PLD)等;二是蛋白激酶,作为信号转导分子的蛋白激酶主要是蛋白酪氨酸激酶和蛋白丝 /苏氨酸激酶。生物体内结合并激活受体的细胞外配体,统称为第一信使,包括激素、神经递质、细胞因子等,在细胞间起传递信息的作用。肾上腺素肝细胞的匀浆液添加了ATP与镁离子,才发生磷酸化酶的活化肾上腺素加到细胞匀浆中 , 不能增加磷酸化酶的活性激素首先与靶细胞膜上的受体蛋白结合 , 这一结合激活细胞膜内层的腺苷酸环化酶 , 在镁离子参与下
2、使细胞内表面的大量地 ATP转化 cAMP,cAMP成作为第二信使进行进一步的代谢活动。cAMP糖原磷酸化酶活性增强糖原磷酸化酶第二信使的发现cAMP, cGMPDAG, IP3, PIP3,花生四烯酸NO, CO, H2SCa2+第二信使分类环核苷酸气体分子脂质离子配体与受体结合后并不进入细胞内,但能间接激活细胞内其他可扩散、并调节信号转导蛋白活性的小分子或离子,这些在细胞内传递信号的分子称为第二信使( second messenger)。第二信使在完整细胞中,其浓度或分布可在细胞外信号的作用下发生迅速改变阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应该分子类似物可模拟细胞外信号的作用作为别构效
3、应剂在细胞内有特定的靶蛋白分子第二信使的基本特征上游信号转导分子使第二信使的浓度升高或分布变化多数小分子信使的上游信号转导分子是酶类。这些酶被其自身的上游信号转导分子激活,从而催化小分子信使的生成,使其浓度在细胞内迅速升高。0103小分子信使激活下游信号转导分子小分子信使都是蛋白质的别构激活剂,当其结合于下游蛋白分子后,通过改变蛋白质的构象而将其激活,从而使信号进一步传递。02小分子信使浓度可迅速降低第二信使的浓度变化是传递信号的重要机制,其浓度在细胞接收信号后变化非常迅速,可以在数分钟内被检测出来。而细胞内存在相应的水解酶,可迅速将它们清除,使信号迅速终止,细胞回到初始状态,再接受新的信号。
4、第二信使小分子信使的相似特征开关cAMP和 cGMP的结构及其代谢开 关蛋白激酶 A是 cAMP的靶分子开关cAMP和 cGMP在细胞可以作用于蛋白质分子,使后者发生构象变化,从而改变活性。环核苷酸作为别构效应剂还可以作用于细胞内其他非蛋白激酶类分子。一些离子通道也可以直接受 cAMP或 cGMP的别构调节视杆细胞膜上富含 cGMP-门控阳离子通道嗅觉细胞核苷酸 -门控钙通道磷脂酶( PLC)和磷脂酰肌醇激酶( PI3K)催化第二信使的生成PLC催化结构域底物Ca2+DAG磷脂酰丝氨酸调节结构域IP3、钙离子和 DAG活化 PKC的作用机制示意图IP3为水溶性,生成后从细胞质膜扩散至细胞质中,与内质网或肌质网膜上的 IP3受体结合钙调蛋白( calmodulin, CaM)可看作是细胞内 Ca2+的受体 钙调蛋白,由一条肽链组成,有四个 Ca2+结合位点( EF)。 与 Ca2+结合后可激活 CaM依赖的蛋白激酶( CaMK)(属于丝/苏氨酸蛋白激酶)。NO等小分子也具有信使功能NO合酶 (NOS) 胍氨酸精氨酸NHH2N NH2+H2N+ COO-NHH2N OH2N+ COO-NO感谢您的耐心观看Thank you for your attention!