G蛋白有许多种,常见的有激活腺苷酸环化酶的激动型G蛋白( (stimulatory G protein, G:) 抑制腺苷酸环化酶的抑制型G蛋白( inhibitory G protein, Gi)和激活磷脂酶C-β( phospholipase C β,一种特异作用于肌醇磷脂的磷脂酶C)的Gq等。G蛋白同时具有GTP酶活性,水解与G 蛋白结合的GTP为GDP,从而使G蛋白失活。 三、第二信使( (second messengers) 多数G蛋白偶联受体能激活反应链,改变一种或数种细胞内小的信号分子的浓度,通过 这些小的信号分子进一步将信号下传,如cAMP、Ca2+、IP3和DG等,通常将这一类在细胞 内传递信号的小分子化合物称为第二信使。cAMP和Ca2+是两种了解比较全面的细胞内信使 在大多数动物细胞中,两种不同的反应途径刺激这两种细胞内信使浓度的改变,大多数G蛋 白偶联受体是只调节其中一条信号转导途径,如图17-6所示。 四、通过cAMP的信号转导系统 (一)受体通过调节腺苷酸环化酶来控制cAMP浓度 作为一种细胞内信使,cAMP浓度的变化相当快,在细胞对激素的反应中,几秒钟内cAMP 的浓度变化达5倍以上。这种快速反应的机制是通过两种酶实现的,腺苷酸环化酶和cAMP 磷酸二酯酶。腺苷酸环化酶的底物是ATP,产物是cAMP,此酶是一种细胞膜结合蛋白。磷酸 二酯酶能快速水解cAMP,产生5-AMP,如图17-7所示。细胞外信号主要通过改变腺苷酸环 化酶的活性而不是磷酸二酯酶的活性来控制cAMP的水平。不同的激素和靶细胞膜上的相应 受体结合后,有些通过Gs蛋白激活腺苷酸环化酶、升高细胞内cAMP浓度,如促甲状腺素、 促肾上腺皮质激素、促黄体生成素、肾上腺素、甲状旁腺素、胰髙血糖素、抗利尿激素等 有些通过G蛋白抑制腺苷酸环化酶,能降低细胞内cAMP浓度。a2-肾上腺素能受体与Gi 蛋白偶联,β肾上腺素能受体与Gs蛋白偶联,因此肾上腺素和受体结合后通过与不同类型的 G蛋白,刺激或抑制腺苷酸环化酶,从而控制细胞内cAMP浓度 (二)G蛋白偶联受体到腺苷酸环化酶激活的机制 在G蛋白介导的信号转导中,一方面G蛋白可以通过GTP酶活性水解GTP为GDP 重新形成不具活性的三聚体G蛋白,使得G蛋白的信号传递及时终止,有利于G蛋白接收下 次信号。另一方面,当信号分子长期存在时,一类特定的G蛋白偶联受体激酶( G-protein coupled receptor kinases,GRK)使得G蛋白偶联受体羧基端的多个丝氨酸残基发生磷酸化,从4 G 蛋白有许多种，常见的有激活腺苷酸环化酶的激动型 G 蛋白(stimulatory G protein,Gs)、 抑制腺苷酸环化酶的抑制型 G 蛋白(inhibitory G protein,Gi)和激活磷脂酶 C-β(phospholipase C- β，一种特异作用于肌醇磷脂的磷脂酶 C)的 Gq 等。G 蛋白同时具有 GTP 酶活性，水解与 G 蛋白结合的 GTP 为 GDP，从而使 G 蛋白失活。 三、第二信使(second messengers) 多数 G 蛋白偶联受体能激活反应链，改变一种或数种细胞内小的信号分子的浓度，通过 这些小的信号分子进一步将信号下传，如 cAMP、Ca2+、IP3 和 DG 等，通常将这一类在细胞 内传递信号的小分子化合物称为第二信使。cAMP 和 Ca2+是两种了解比较全面的细胞内信使， 在大多数动物细胞中，两种不同的反应途径刺激这两种细胞内信使浓度的改变，大多数 G 蛋 白偶联受体是只调节其中一条信号转导途径，如图 17-6 所示。 四、通过 cAMP 的信号转导系统 (一)受体通过调节腺苷酸环化酶来控制 cAMP 浓度 作为一种细胞内信使，cAMP 浓度的变化相当快，在细胞对激素的反应中，几秒钟内 cAMP 的浓度变化达 5 倍以上。这种快速反应的机制是通过两种酶实现的，腺苷酸环化酶和 cAMP 磷酸二酯酶。腺苷酸环化酶的底物是 ATP，产物是 cAMP，此酶是一种细胞膜结合蛋白。磷酸 二酯酶能快速水解 cAMP，产生 5’-AMP，如图 17-7 所示。细胞外信号主要通过改变腺苷酸环 化酶的活性而不是磷酸二酯酶的活性来控制 cAMP 的水平。不同的激素和靶细胞膜上的相应 受体结合后，有些通过 Gs 蛋白激活腺苷酸环化酶、升高细胞内 cAMP 浓度，如促甲状腺素、 促肾上腺皮质激素、促黄体生成素、肾上腺素、甲状旁腺素、胰高血糖素、抗利尿激素等； 有些通过 Gi 蛋白抑制腺苷酸环化酶，能降低细胞内 cAMP 浓度。α2—肾上腺素能受体与 Gi 蛋白偶联，β肾上腺素能受体与 Gs 蛋白偶联，因此肾上腺素和受体结合后通过与不同类型的 G 蛋白，刺激或抑制腺苷酸环化酶，从而控制细胞内 cAMP 浓度。 (二)G 蛋白偶联受体到腺苷酸环化酶激活的机制 在 G 蛋白介导的信号转导中，一方面 G 蛋白可以通过 GTP 酶活性水解 GTP 为 GDP， 重新形成不具活性的三聚体 G 蛋白，使得 G 蛋白的信号传递及时终止，有利于 G 蛋白接收下 一次信号。另一方面，当信号分子长期存在时，一类特定的 G 蛋白偶联受体激酶(G-protein coupled receptor kinases, GRK)使得 G 蛋白偶联受体羧基端的多个丝氨酸残基发生磷酸化，从