C2区结构蛋白
C2区名称源于cPKC的Ca2＋/磷脂结 合域，含有C2区的蛋白称为C2蛋白。 PKC、PLA2、PLC、GAP、突触 结合蛋白等都属于C2蛋白。 它们具有Ca2＋依赖性转位，并可与 细胞内活化的PKC受体（receptors for activated PKC，RACK）结合。
③ Ca2＋储存蛋白：
包括肌集钙蛋白（calsequestrin， CSQ）、钙卫蛋白（calprotectin）、类 肌集钙蛋白（calsequestrin-like protein，CLP）等，具有高Ca2＋结合容 量和低Ca2＋亲和性。
（2） Ca2＋释放通道受体
有Ryanodine受体（RyR）和IP3受
体。
Ca2＋对于IP3受体和RyR受体具有双向 作用。 钙波：胞内钙库反复通过正反馈效 应机制周期性地释放钙， Ca2＋升高以螺 旋形式向全细胞扩散。
①EF手（EF hand）型蛋白：CaM、 肌钙蛋白C、肌球蛋白轻链、视锥蛋白、 钙视网膜蛋白等。
② Ca2＋/磷脂结合蛋白：
是一种可结合磷脂的Ca2＋结合蛋白， 与磷脂的结合可以使其Ca2＋亲和性和酶 活性增加。
如膜联蛋白族和C2区结构蛋白。
膜联蛋白族
介导膜融合、促进细胞分泌、控制 激素与递质释放、抑制PLA2与PKC的活 性、参与细胞增殖与分化。
胞内Ca2+增加产生的效应： 细胞运动、肌肉收缩、神经轴浆流动、 染色体移动、神经递质合成与释放、入胞与 出胞过程、糖原分解与合成、环核苷酸的代 谢调节、多种激素、药物和毒物的作用、营 养物质的消化吸收、凝血和伤口愈合等。
IP3受体为四聚体。每个亚基含有三个 结构域：
调节/转导域 N 配体结合域 通道域 C
Ca2＋波
2. Ca2＋的信号传递
依靠细胞内外的Ca2＋浓度差，有时 间和空间两种传递形式： 空间形式，亦称Ca2＋波； 时间形式，称为Ca2＋振荡，是Ca2＋ 周期性瞬变，以频率编码外来刺激的信 息。
3. Ca2＋平衡的维持 细胞内[Ca2＋]
蛋白质表达异常、激活Ca2＋依赖性蛋白激酶 蛋白质降解、活化核酸内切酶引起DNA分解 不可逆的细胞损伤
第七章
IP3、DAG与信号转导
【目的要求】
1．掌握IP3/Ca2+和DAG/PKC信号传递途径 的基本过程；PLC水解膜上肌醇磷脂产生 IP3和DAG；DAG激活PKC信号途径。
2．熟悉IP3激活Ca2+信号途径。
一、IP3和DAG双信使途径
双信使途径介导许多重要的生物过程：
如受精、感光、细胞增殖、分泌、神 经活动、血小板聚集、平滑肌收缩等。 偶联肌醇磷脂水解的受体有多种。
P－ －P
PKC
晚期反应 （基因活化）
Fos
Jun
5' TG A C T C A 3' (T R E )
PKC参与调节的主要细胞效应：
• 对膜离子转运功能的调节； • 对膜受体功能的调节； • 参与生物活性物质的合成与分泌； • 参与糖代谢的调节；
• 对转录过程的调节。
四、双信使途径之间的相互作用
PLC
RTK激活PLC γ
NRTK激活PLC γ
GPCR激活PLC β
（二）IP3 激活 Ca2+ 信号途径 膜电位、受体 G蛋白、PKA 膜钙通道 胞浆Ca2+ （1mol/L） IP3 PKC
内质网钙通道
胞内Ca2+增加产生的效应
The Calcium-regulated Protease
PI3K
二、肌醇磷脂信号分子的产生与灭活
（一）肌醇磷脂的酶解作用
PI4K 磷酸酶
PIPK
磷酸酶
PI3K参与三种肌醇磷脂相互间的转变
PI3K
PI PI4K
PI(3)P PI4K
PI3K PI(4)P PIPK 4,5)P3
PI3K参与三种肌醇磷 脂相互间的转变
主要受CaM、酸性磷脂和激酶介导 的磷酸化所调控。
（2） Na＋/Ca2＋交换
Na＋/Ca2＋交换的能量来源于Na＋ 的电化学梯度与膜电位，主要受胞内外 Ca2＋和Na＋的浓度以及ATP的支配。
cytosol
（3） 胞内钙库Ca2＋-ATP酶
有多种异构体，并具组织特异性， 统称为内质网钙泵（SERCA）。 能被PKA和CaMK活化。
IP3受体
影响IP3R钙通道活性的因素：
Ca2＋
促进开放：巯基试剂、ATP 抑制开放：肝素、 Mg2＋与H＋
被PKA磷酸化后对IP3敏感性下降
1. 钙库
肌细胞－－肌质网系统(SR)
非肌细胞－－内质网(ER)
钙库具备：
高浓度的钙 高容量低亲和力的钙结合蛋白 ATP酶系统 钙释放受体通道
（1） Ca2＋结合蛋白
肌醇磷脂的水解
PLC
（二）IP3的灭活
PI3K
（三）DAG的降解
三、IP3/Ca2+和DAG/PKC信号传递 途径
双信使途径的基本过程： 胞外信号 膜受体 PIP2
PLC
IP3
Ca2＋信号途径
DAG PKC信号途径
（一） PLC水解膜上肌醇磷脂产生IP3和DAG
三种PLC
PLC
PLC
细胞内[Ca2＋] 的调节
Partial interaction map of PDGF receptor-mediated intracellular signaling. Broken arrows signify multiple steps.
（1） 质膜钙泵(Ca2＋-ATP酶)
依赖ATP将胞内的Ca2＋排到胞外。
在大多数情况下，DAG/PKC 通路和 IP3/Ca2+通路相互协同起作用。如血小板活 化、平滑肌收缩、基因表达调控、细胞增 殖等生理活动都需要两条通路的协同。
内质网Ca2＋泵
（三） DAG激活PKC信号途径
活化的PKC可使多种蛋白质磷酸化：
• 激活AC，调节cAMP的浓度； • 对基因转录激活调节： 磷酸化AP-1家族； 磷酸化转录因子抑制物。
磷酸化AP-1家族，促进IL-2基因转录
PKC
c -fo s
信 号
c -ju n
早期反应
mRNAs
AP-1