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ホルモンとリセプター

ホルモンとリセプター. 細胞表面リセプター G タンパク共役型 cAMP　　　 アドレナリン、カルシトニン、グルカゴン、 　　　　　　　　　　　　　　副甲状腺ホルモン Ca　　　　　 オキシトシン、アセチルコリン 　　　酵素結合型　　　インスリン、成長ホルモン、 EGF、PDGF 細胞内リセプター　　　エストロゲン、グルココルチコイド、活性型 　　　　　　　　　　　　　　ビタミン D、 甲状腺ホルモン. 細胞表面リセプター. ホルモン、成長因子などのシグナルは細胞表面リセプターを介して作用する。 リセプターは３つのクラスに分類される。

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ホルモンとリセプター

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Presentation Transcript

  1. ホルモンとリセプター 細胞表面リセプター Gタンパク共役型 cAMP　　　アドレナリン、カルシトニン、グルカゴン、 　　　　　　　　　　　　　　副甲状腺ホルモン Ca　　　　　オキシトシン、アセチルコリン 　　　酵素結合型　　　インスリン、成長ホルモン、EGF、PDGF 細胞内リセプター　　　エストロゲン、グルココルチコイド、活性型 　　　　　　　　　　　　　　ビタミンD、甲状腺ホルモン

  2. 細胞表面リセプター • ホルモン、成長因子などのシグナルは細胞表面リセプターを介して作用する。 • リセプターは３つのクラスに分類される。 イオンチャンネル結合リセプター G-タンパク質共役リセプター 酵素結合リセプター

  3. イオンチャンネル結合リセプター シグナル分子 G-タンパク質共役リセプター 酵素 Gタンパク質

  4. 酵素結合リセプター 不活性酵素ドメイン 活性酵素ドメイン

  5. 細胞内シグナルの伝達 細胞外シグナル リセプター 細胞内シグナル伝達タンパク質 標的タンパク質

  6. 細胞内シグナル • 小分子の第２メッセンジャーがシグナルを伝えることもある。 • たとえば、 Ca2+や cyclic AMP • 細胞内のシグナル伝達タンパク質が働くこともある。 • これらは、次のシグナル伝達タンパク質を活性化するか、第２メッセンジャーを放出させる。

  7. シグナル伝達タンパク質 リレー・タンパク質：シグナルを次に伝える アダプター・タンパク質：２つのシグナル伝達タンパクをつなげる 増幅タンパク：シグナルを増幅する。酵素など。 転換タンパク：シグナルを異なる種類のシグナルに転換 分岐タンパク：１つのシグナル経路から他の経路に分岐させる

  8. シグナル伝達タンパク質 統合タンパク：２つ以上のシグナル経路からのシグナルを統合 潜在性遺伝子調節タンパク：リセプターによって活性化され、核に移動して遺伝子発現をおこなう 調節タンパク：シグナル伝達タンパクの活性を調節する アンカー・タンパク：シグナル伝達タンパクを特定の部位に固定する

  9. シグナル伝達タンパク 足場タンパク：複数のシグナル伝達タンパクに結合して機能的複合体をつくる

  10. シグナル伝達タンパク質は分子スイッチ • シグナル伝達タンパク質の多くは、シグナルを受け取ると、不活性から活性へとスイッチする • ２つのクラスの分子スイッチ • リン酸化スイッチ • GTP-結合タンパク質スイッチ

  11. GTP-結合タンパク質スイッチ リン酸化スイッチ

  12. リン酸化カスケード • 細胞の全タンパク質の約1/3はリン酸化されている。 • リン酸化によってコントロールされるシグナル伝達タンパク質の多くは、それ自身、プロテイン・キナーゼ活性を持つ。

  13. プロテイン・キナーゼ • ２種類のプロテイン・キナーゼ • セリン/スレオニン・キナーゼ • チロシン・キナーゼ

  14. 複数のシグナルの処理 • 細胞の生存や増殖などは、単一のシグナルではなくて、複数のシグナルの組み合わせによってコントロールされる。

  15. 生存 増殖 分化 アポトーシス

  16. 統合タンパク質

  17. 統合タンパク質

  18. 足場タンパク質 • 複数のシグナル伝達タンパク質を結合して、シグナル伝達複合体を形成する。 • シグナル伝達の特異性を高める。

  19. 足場タンパク質上のシグナル伝達複合体 リセプター活性化 足場タンパク質

  20. G-タンパク質共役型シグナル伝達 • G-タンパク質共役型リセプターは、７回膜を貫通する単一のポリペプチドよりなる。

  21. G-タンパク質共役型シグナル伝達 • シグナル分子が結合すると、リセプターは、立体構造変化をおこして、３量体のGTP結合タンパク質を活性化する。

  22. ３量体型Gタンパク質

  23. GTP GDP GTP GDP GDP AC AC AC AC 不活性 ATP 活性 cAMP 不活性 PO4 不活性

  24. ADP P ホルモン 阻害分子 Ri RS AC  GTP  GDP   GDP 4 ATP GTP AT 不活性 プロテイン キナーゼ 4 cAMP アデニレート・シクラーゼ シグナル伝達系 活性 細胞応答

  25. A-キナーゼ経路

  26. cAMPの合成 ATP アデニレート・シクラーゼ ホスホジエステラーゼ AMP cAMP

  27. アドレナリン ホルモンによるグリコーゲン分解のコントロール Gタンパク Aキナーゼ ホスホリラーゼｂキナーゼ ホスホリラーゼｂ グリコーゲン分解

  28. CREBの活性化と遺伝子発現 基本転写因子複合体 CREB CRE PKAによるリン酸化

  29. Ca2+をセカンドメッセンジャーとする経路　　　　　Ca2+をセカンドメッセンジャーとする経路　　　　　 ホスホリパーゼC 小胞体

  30. IP3とカルシウムの放出 IP3応答Caチャンネル 小胞体

  31. イノシトール三リン酸(IP3)の形成 リガンド リセプター DAG PIP2 フォスファチジルイノシトール IP3 膜のフォスフォリパーゼ Cを活性化

  32. カルモジュリン • すべての動物、植物組織に存在する。 • カルシウムが結合すると、構造変化を起こし、酵素活性をコントロールする。 Caイオン

  33. Ca結合によるカルモジュリンの構造変化 4 Ca 2+ Protein

  34. チロシン・キナーゼ型リセプター イムノグロブリン・ドメイン チロシン・キナーゼ・ドメイン

  35. チロシン・キナーゼ型リセプターの作用 リガンド N 交差リン酸化 C

  36. 増殖因子のリセプター

  37. 成長ホルモン・リセプター 細胞外 成長ホルモン 成長ホルモン・リセプターの 細胞外ドメイン ホルモンが結合すると、リセプターの２量体化が起こり、細胞内ドメインが交差リン酸化を起こす Cell membrane (lipid bilayer) 細胞内

  38. EGFリセプターの活性化

  39. Ras経路 成長因子 Ras SOS Grb2 キナーゼ

  40. Rasの活性化 不活性 シグナルによってGDPとGTPの交換がおこる 内在性GTPアーゼ活性 活性

  41. Rafの膜への移動

  42. さまざまな経路によるMAPK活性化

  43. Ras経路とPLC経路のクロストーク

  44. MAPKシグナル伝達経路のまとめ

  45. インスリン・リセプター リン酸化 グルコース取り込み グリコーゲン合成

  46. ジャック・スタット経路 インターフェロン・リセプター STATリン酸化 STAT二量体形成 遺伝子発現

  47. TGF-βファミリーのシグナル伝達 TGF-βリセプターII型 TGF-βリセプターI型 遺伝子発現

  48. TGF-βファミリーのシグナル伝達

  49. BMPとTGF-βのシグナル伝達 BMPレセプター

  50. Wntのシグナル伝達 リセプター β-カテニン ユビキチン化して分解 遺伝子発現

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