Chapter 10Signal transductionCYTOPLASMEXTRACELLULARFLUIDReceptionResponseTransduction2ReceptorActivationofcellularresponsesSignal-transduction pathwaySignalmoleculePlasmamembrane
Chapter 10 Signal transduction
第三节G蛋白偶联受体介导的信号转导G蛋白偶联受体的结构与激活二、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路
第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导 一、G蛋白偶联受体的结构与激活 二、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路
(1)一、G蛋白偶联受体的结构与激活大G蛋白：大G蛋白是三聚体G蛋白的简称，由Gα、Gβ和G,3种亚基组成，其中G.亚基具有GTPaSe活性，作为分子开关，Gβ和G,亚基以二聚体形式存在，G.和Gβ亚基分别通过共价结合的脂分子锚定在质膜上。Gα、Gβ和G,各有27种、5种和13种。与受体结合并受其活化调节的部位具有多个亚基结合部位功能位点GDP/GTP结合部位α亚基与下游效应分子相互作用部位(Gα)α.亚基具有GTP酶活性主要作用是与α业基形成复合体并定位于质膜内侧：β、亚基(Gβy)在哺乳细胞，亚基也可直接调节某些效应蛋白
一、G蛋白偶联受体的结构与激活（1） • 大G蛋白：大G蛋白是三聚体G蛋白的简称，由Gα、Gβ和 Gγ3种亚基组成，其中Gα亚基具有GTPase活性，作为分子 开关，Gβ和Gγ亚基以二聚体形式存在，Gα和Gβγ亚基分别 通过共价结合的脂分子锚定在质膜上。Gα、Gβ和Gγ各有27 种、5种和13种
·大G蛋白的作用：①当配体与受体结合时，受体与大G蛋白（偶联）结合，发生GTP与GDP交换，导致大G蛋白解离，游离出来的Gα·GTP结合并激活效应器蛋白，从而传递信号；当Gα·GTP水解成Gα·GDP时则处于失活的关闭状态，终止信号传递并导致大G蛋白的重新装配，恢复系统进入静息状态。②在有些信号途径中，效应器蛋白是离子通道，其活性受游离的Gβy亚基激活与调节
• 大G蛋白的作用：① 当配体与受体结合 时，受体与大G蛋白（偶联）结合，发生 GTP与GDP交换，导致大G蛋白解离，游离 出来的Gα·GTP结合并激活效应器蛋白，从 而传递信号；当Gα·GTP水解成Gα·GDP时， 则处于失活的关闭状态，终止信号传递并 导致大G蛋白的重新装配，恢复系统进入静 息状态。② 在有些信号途径中，效应器蛋 白是离子通道，其活性受游离的Gβγ亚基激 活与调节
与G蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制激素未激活的受体激活的GBGaG蛋白G效应酶未激活的激素一受体效应酶复合物4GTP未激活的·GDP效应酶
与G蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制
哺乳类三聚体G蛋白的主要种类及其效应器Gα类型第二信使受体举例结合的效应器B肾上腺素受体，胰高血糖素腺苷酸环化酶CAMP（升高）Gsa受体，血中复合胺受体，后叶加压素受体Gia腺苷酸环化酶cAMP（降低）α1肾上腺素受体K+通道（Gβy激活膜电位改变M乙酰胆碱受体效应器）GolfaCAMP（升高）腺苷酸环化酶膜觉受体（鼻腔）Gqa磷脂酶CIP3，DAG（升高）α2肾上腺素受体Goa磷脂酶CIP3，DAG（升高）乙酰胆碱受体（内皮细胞GtaCGMP（降低）CGMP磷酸二酯酶视杆细胞中视紫红质（光受体）
哺乳类三聚体G蛋白的主要种类及其效应器
(2)一、G蛋白偶联受体的结构与激活G蛋白偶联受体（Gproteincoupledreceptor，GPCR）G蛋白偶联受体都含有7次疏水跨膜α螺旋段，N端在细胞外侧广C端在细胞胞质侧。其中胞外环状结构域（E4环）结合胞外信号（配体）；跨膜螺旋5（H5）和螺旋6（H6）之间的胞内环状结构域（C3环）对于受体与G蛋白之间的相互作用真有重要作用。NH3*信号结合位点胞外细胞膜胞内COOBA
一、G蛋白偶联受体的结构与激活（2） G蛋白偶联受体（G protein coupled receptor，GPCR）： G蛋白偶联受体都含有7次疏水跨膜α螺旋段，N端在细胞外 侧，C端在细胞胞质侧。其中胞外环状结构域（E4环）结 合胞外信号（配体）；跨膜螺旋5（H5）和螺旋6（H6）之 间的胞内环状结构域（C3环）对于受体与G蛋白之间的相 互作用具有重要作用
随堂练习1.G蛋白偶联的受体的N端结合G蛋白，C端结合胞外信号。（)
随堂练习 1.G蛋白偶联的受体的N端结合G蛋白，C端 结合胞外信号。（）
单选题O3设置.10分1.G蛋白偶联的受体的N端结合G蛋白,C端结合胞外信号。（正确错误B提交
1.G蛋白偶联的受体的N端结合G蛋白,C端结合 胞外信号。() 正 确 A 错 误 B 提交 单选题 10分
·受体活化G蛋白：与受体偶联的大G蛋白作为“活化”与“失活”转换的分子开关而起作用。推测配体与受体的E4环结合会引起H5和H6螺旋的彼此相对移动，结果导致C3环构象改变，从而容许结合并激活Gα亚基。·G蛋白偶联受体介导无数胞外信号的细胞应答包括多种对蛋白或肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物等配体识别与结合的受体，以及哺乳类蟆觉、味觉受体和视觉的光激活受体（视紫红质）
• 受体活化G蛋白：与受体偶联的大G蛋白作为“活 化”与“失活”转换的分子开关而起作用。推测 配体与受体的E4环结合会引起H5和H6螺旋的彼此 相对移动，结果导致C3环构象改变，从而容许结 合并激活Gα亚基。 • G蛋白偶联受体介导无数胞外信号的细胞应答： 包括多种对蛋白或肽类激素、局部介质、神经递 质和氨基酸或脂肪酸衍生物等配体识别与结合的 受体，以及哺乳类嗅觉、味觉受体和视觉的光激 活受体（视紫红质）