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G蛋白可以与GTP结合并具有GTP酶活性。它由、、 三 个亚基组成，其作用是分子开关。
有两种构象： 非活化型： 三聚 体 与GDP结合 活化型： 亚基 与GTP 结合， 二聚体脱落
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G蛋白偶联信号途径的组成
细胞外信号分子 受体蛋白分子
细胞内信号分子
靶位蛋白
代谢类酶 基因调节蛋白 细胞骨架蛋白
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腺苷酸环化酶（AC） 受体 G蛋白 cAMP依赖的蛋白激酶A(PKA) 环腺苷酸二脂酶（PDE）
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cAMP在正常情况下在细胞内的浓度≤10 －6mol/L、其浓度受腺苷酸环化酶的调节 ， 它能催化ATP转化成cAMP。
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激活型受体和抑制型受体，都是G蛋白 偶联受体，具有相似的跨膜7次的结构。但 是，由于胞外的信号的不同，有两种调节 模式：活化型G蛋白模式
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IP3信号的终止：是通过去磷酸化形成IP2、或磷酸化为 IP4 。Ca2+被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+交换器抽出细胞，
或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。
DAG信号的终止：
-----被DAG激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇 循环；
-----被DAG酯酶水解成单酯酰甘油。
DAG代谢周期很短，不能长期维持PKC活性，而细
主要的肿瘤相关信号途径
赵洪春 2014年11月18日
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肿瘤的发生和发展是一个多因素、多 基因参与、经过多个阶段才形成的极其复 杂的生物学现象。癌细胞基因在漫长的进 化中保持高度保守绝非偶然，在肿瘤发生 过程中正常的基因调控紊乱，可导致细胞 信号传递网络异常。与正常细胞相比，在 肿瘤细胞中往往一些通路处于异常活跃的 状态，另一些通路则传递受阻。
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受体络氨酸介导的信号通路主要有Ras信号通路、 PI3K信号通路、磷脂酰肌醇信号通路等等。
信号分子间的识别结构域主要有三类： SH2结构域:介导信号分子与含磷酸酪氨酸
蛋白分子结合； SH3结构域：介导信号分子与富含脯氨酸的
蛋白质分子结合； PH结构域：与磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3
1、I型受体可以激活smads，但不能与TGFβ直接结合。
胞增殖或分化行为的变化又要求PKC长期活性所产生的效
应。现发现另一种DAG生成途径，即由磷脂酶催化质膜 上的磷脂酰胆碱断裂产生的DG，用来维持PKC的长期效 应。
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在视觉感受器中发现的G蛋白称为Gt，在黑 暗条件下视杆细胞中的cGMP浓度较高，它 的生成受鸟苷酸环化酶的催化。cGMPPDE-磷酸二酯酶的作用是催化cGMP水解。
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PDE和AC的作用刚好相反，它能降解cAMP为5AMP,起终止信号的作用。

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IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启 钙通道，使胞内Ca2+浓度升高，激活各类依 赖钙离子的蛋白。这一作用几乎发生在所有真 核细胞中。
DAG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋 白激酶C（Protein Kinase C，PKC）。PKC以 非活性形式分布于细胞溶质中，当细胞接受刺 激，产生IP3 ，使Ca2+浓度升高，PKC便转位 到质膜内表面，被DAG活化，PKC可以使蛋白 质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化。从而激活蛋 白激酶联级反应链，激活基因调控蛋白；或使 基因调控蛋白的抑制蛋白失活。
视紫红质：为7次跨膜蛋白，是视觉感受其 中G蛋白偶联型受体，光照使Rh视黄醛的 结构变为反式。Rh可以分解为视黄醛和视 蛋白，激活的视紫红质可以激活Gt蛋白， 后激活cGMP-PDE，从而使降低胞内的 cGMP。
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CAMP的作用是激活质膜的钠通道。在黑暗状态下，高浓 度的cGMP可直接结合钠通道使离子通道开放，钠离子内流膜 去极化；当细胞内的cGMP因cGMP-PDE活性增强而水平下降 时钠离子通道关闭产生超级化，这个负效应就会起到传递视兴 奋的作用。
等结合。
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受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases， RTK）
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Ras蛋白是一种单体GTP结合蛋白，具 有GTPase活性。分布于胞质中，结合GTP 时为活化状态，结合GDP时为失活状态。
30%的人类恶性肿瘤与Ras基因突变有关， 突变的Ras蛋白与GTP永久结合，导致细胞 持续增殖。
抑制型G蛋白模式
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(3).蛋白激酶A PKA结构 PKA全酶：R2C2，Ⅰ型和Ⅱ型 C亚基：含ATP结合位点、催化位点、底物结合部
位及自主磷酸化位点。 R亚基：含二聚化结合域、假底物功能域和cAMP结
合位点。
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PKA对基因表达的调节作用
信号分子与受体结合通过G 蛋白活化腺苷酸环化酶，导 致细胞内cAMP浓度增高激 活蛋白激酶A，被活化的蛋 白激酶A（催化亚基）转为 进入细胞核，使基因调控蛋 白（cAMP应答结合蛋白， CREB）磷酸化，磷酸化的 基因调控蛋白与靶基因调控 序列结合，增强靶基因的表 达。
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Ras蛋白的激活
GTP酶 活化蛋 白
GRF
鸟苷酸释 放因子
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配体→RTK→接头蛋白 →GEF（Sos）→Ras→Raf
（MAPKKK）
→MAPKK→MAPK→ 进入细胞→其他激酶或基 因调控蛋白的磷酸化修饰 →基因表达产生多种效应
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转化生长因子β(ＴＧＦ-β) 作用：对多种肿瘤细胞具有抑制增殖及激活凋亡 的。 转化生长因子β是一个庞大的家族群。根据不同 的电泳能力把ＴＧＦ-β受体划分为三种类型。
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胞浆外区
跨膜区 胞浆内区
GS区：高度保守，其丝
氨酸基续可被II型受体
N端
磷酸化，再作用于I型
受体。
Ⅰ型受体结构示意图
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❖ 胞内羟基端有一个富 含丝苏氨酸残基短尾。
胞浆外区
跨膜区 胞浆内区
N端
II型受体结构示意图
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只有在I型和II型受体在细胞膜共同表达 的情况下，才能使细胞外信号转导至细胞内。 原因：
代谢改变 基因表达 细胞形状
改变
或运动改变
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cAMP是第一个被发现的第二信使。
NH2
N
N
O CH2O N
O P O OH OH
N
萨瑟兰（EaEral rWl Wilb. uSruSthuethrelralnandd, JJrr） 1915.（ 111.991~5 1- 9197744.3）.9
1971年获诺贝尔生理学和医学奖