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?机制:受体的磷酸化修饰。EGF受体Thr654的磷酸化导致RTK活性的 抑制,如果该位点产生Ala突变,则阻止活性抑制,后又发现C 端的Ser1046/7也是磷酸化位点。磷酸化位点所在的C端恰好是 SH2蛋白的结合部位。
?引起受体磷酸化的激酶:
PKC----作用于Thr654;
CaMK2(Ca2+和CaM依赖的激酶2)----作用于Ser1046/7 ?还发现:EGF受体是CDK的靶蛋白,提示和周期调控有关。
? RTK晶体结构研究表明, RTK激活后形成稳定的非抑制性构象;磷酸化修饰后,形成抑制性构象,引起失敏。
? RTK失敏对细胞正常功能所必须, RTK 的持续激活将导致细胞生长失控。
由细胞表面整合蛋白介导的信号传递 ??整合蛋白与粘着斑 ??导致粘着斑装配的信号通路有两条 ??粘着斑的功能: ?一是机械结构功能; ?二是信号传递功能 ??通过粘着斑由整合蛋白介导的信号传递通路: ?由细胞表面到细胞核的信号通路
?由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路
细胞信号传递的基本特征 与蛋白激酶的网络整合信息 ●细胞信号传递的基本特征:
?具有收敛(convergence)或发散(divergence)的特点 ?细胞的信号传导既具有专一性又有作用机制的相似性 ?信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存
?细胞以不同的方式产生对信号的适应(失敏与减量调节) ●蛋白激酶的网络整合信息与信号网络系统中的cross talk
第六章 细胞质基质与细胞内膜系统 第一节 细胞质基质
?细胞质基质 (cytoplasmic matrix or cytomatrix)
?细胞内膜系统(endomembrane system) 第二节 内 质 网
? 内质网(endoplasmic reticulum,ER) 的形态结构
? ER的功能
?内质网与基因表达的调控 第三节 高尔基体
? 高尔基体的形态结构
? 高尔基体的功能
? 高尔基体与细胞内的膜泡运输 第四节 溶酶体与过氧化物酶体
第五节 细胞内蛋白质的分选与细胞结构的组装 ?分泌蛋白合成的模型---信号假说
?蛋白质分选与分选信号
?膜泡运输
?细胞结构体系的组装 一、细胞质基质
(cytoplasmic matrix or cytomatrix) 细胞质基质是细胞的重要的结构成分,其 体积约占细胞质的一半
? 基本概念: 用差速离心法分离细胞匀浆物组分,先后除去细胞核、 线粒体、溶酶体、高尔基体和细胞质膜等细胞器或细胞结构 后,存留在上清液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学 家多称之为胞质溶胶。
? 主要成分:中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨架结构。 ? 主要特点:细胞质基质是一个高度有序的体系; 通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。
? 完成各种中间代谢过程 如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等
? 蛋白质的分选与运输
? 与细胞质骨架相关的功能 维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等
? 蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解 ? 蛋白质的修饰 ? 控制蛋白质的寿命 ? 降解变性和错误折叠的蛋白质
? 帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠,形成正确的分子构象
二、细胞内膜系统
(endomembrane system) ? 细胞内膜系统概述
? 细胞内膜系统的研究方法
细胞内膜系统概述
?细胞内膜系统是指细胞内在结构、功能及发生上相 关 的由膜包绕形成的细胞器或细胞结构。
?真核细胞细胞内的区域化(compartmentalization): ?细胞骨架纤维为组织者的Cytomatrix形成 有序的动态结构;
?细胞内的膜相结构----细胞器(organelles)。
细胞内膜系统的研究方法
De Duve, A.Claude and G.Palade,1974 Nobel Plrize
? 放射自显影(Autoradiography);
? 生化分析(Biochemical analysis);
?遗传突变分析(Genetic mutants)
一、 内质网的形态结构 内质网的两种基本类型
?粗面内质网( rough endoplasmic reticulum,rER)
?光面内质网(smooth endoplasmic reticulum,sER)
?微粒体(microsome) 二、ER的功能 ER是细胞内蛋白质与脂类合成的基地,几乎全部脂类和多种重要蛋白都是在内质网合成的。
rER的功能
? 蛋白质合成 ? 蛋白质的修饰与加工 ?新生肽的折叠与组装 ? 脂类的合成
sER的功能
? 类固醇激素的合成(生殖腺内分泌细胞和肾上腺皮质) ? 肝的解毒作用(Detoxification) System of oxygenases---cytochrome p450 family; ? 肝细胞葡萄糖的释放(G-6P?G)
? 储存钙离子:肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将细 胞质基质中Ca2+ 泵入肌质网腔中
蛋白质合成
分泌蛋白;整合膜蛋白;内膜系统各种细胞器内的可溶性蛋白 (需要隔离或修饰)。 其它的多肽是在细胞质基质中“游离”核糖体上合成的:
包括:细胞质基质中的驻留蛋白、质膜外周蛋白、核输入 蛋白、转运到线粒体、叶绿体和过氧物酶体的蛋白。
注意:细胞中蛋白质都是在核糖体上合成的, 并都是起始于细胞质基质中“游离”核糖体。
蛋白质的修饰与加工
修饰加工:糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等
?糖基化在glycosyltransferase作用下发生在ER腔面 N- linked glycosylation(Asn)
O- linked glycosylation(Ser/Thr or Hylys/Hypro) ?酰基化发生在ER的细胞质基质侧:软脂酸→Cys
新生肽的折叠与组装
新生肽的折叠组装:
非还原性的内腔,易于二硫键形成; ? 正确折叠涉及驻留蛋白:具有KDEL or HDEL信号
蛋白二硫键异构酶(protein disulfide isomerase,PDI) 切断二硫键,帮助新合成的蛋白重新形成二硫键并处 于正确折叠的状态
? 结合蛋白(Binding protein,Bip,chaperone) 识别错误折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚单位, 并促进重新折叠与装配。
脂类的合成
? ER合成细胞所需绝大多数膜脂(包括磷脂和胆固醇)。 两种例外: 鞘磷脂和糖脂(ER开始→Golgi complex完成); Mit/Chl某些单一脂类是在它们的膜上合成的。 ? 各种不同的细胞器具有明显不同的脂类组成: phosphatidylcholine(PC):ER→GC→PM(高→低) phosphatidylserine(PS):PM→GC→ER(高→低) ? phospholipd translocator / flippase与膜质转位 ? 磷脂合成酶是ER膜整合蛋白,活性位点朝向cytosol; ? 磷脂的转运: transport by budding:ER→GC、Ly、PM transport by phospholipid exchange proteins(PEP): ER→other organelles(including Mit and Chl)。
三、内质网与基因表达的调控
内质网蛋白质的合成、加工、折叠、组装、转运及向高尔 基体转运的复杂过程显然是需要有一个精确调控的过程。 影响内质网?细胞核信号转导的三种因素: ? 内质网腔内未折叠蛋白的超量积累。 ? 折叠好的膜蛋白的超量积累。 ? 内质网膜上膜脂成份的变化——主要是固醇缺乏 不同的信号转导途径,最终调节细胞核内特异基因表达
一、高尔基体的形态结构
? 电镜下高尔基体结构是由扁平膜囊和大小不等的囊泡构成
? 高尔基体是有极性的细胞器:位置、方向、物质转运与生化极性 ? 高尔基体各部膜囊的4种标志细胞化学反应:
? 高尔基体至少由互相联系的4个部分组成,每一部分又可能划分出更精细的间隔 ? 高尔基体与细胞骨架关系密切,在非极性细胞中,高尔基体分布在MTOC(负端) ? 高尔基的膜囊上存在微管的马达蛋白(cytoplasmic dynein和kinesin)和微丝 的马达蛋白(myosin)。最近还发现特异的血影蛋白(spectrin)网架 。 它们在维持高尔基体动态的空间结构以及复杂的膜泡运输中起重要的作用。
?扁囊弯曲成凸面 又称形成面(forming face)或顺面(cis face)
?面向质膜的凹面(concave)
又称成熟面(mature face)或反面(trans face) 高尔基体各部膜囊的4种标志细胞化学反应 ? 嗜锇反应的高尔基体cis面膜囊;
? 焦磷酸硫胺素酶(TPP酶)细胞化学反应,显示trans面1~2层膜囊; ? 胞嘧啶单核苷酸酶(CMP酶)细胞化学反应,显示靠近trans面膜囊状 和管状结构
GERL结构:60年代初,Novikoff发现CMP和酸性磷酸酶存在于高尔基体的一 侧,称这种结构为GERL,意为与高尔基体(G)密切 相关,但
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