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第五章

第五章. 蛋白激酶、蛋白磷酸酶与信号转导. 【 目的要求 】. 1 ．掌握蛋白激酶的概念及其催化的蛋白质磷酸化反应；丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶的主要种类及其激活剂； PKC 的分类及其特点；酪氨酸蛋白激酶的概念、分类及其重要的结构域；受体酪氨酸蛋白激酶的概念；蛋白磷酸酶的概念及分类。. 【 目的要求 】. 2 ．熟悉受体酪氨酸蛋白激酶的分类；双重特异性蛋白激酶；蛋白激酶在信号转导中的作用；丝氨酸 / 苏氨酸蛋白磷酸酶的生物学作用；酪氨酸蛋白磷酸酶的分类及其在信号转导中的作用；双重特异性蛋白磷酸酶。. 一、 蛋白激酶　.

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第五章

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  1. 第五章 蛋白激酶、蛋白磷酸酶与信号转导

  2. 【目的要求】 1．掌握蛋白激酶的概念及其催化的蛋白质磷酸化反应；丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的主要种类及其激活剂；PKC的分类及其特点；酪氨酸蛋白激酶的概念、分类及其重要的结构域；受体酪氨酸蛋白激酶的概念；蛋白磷酸酶的概念及分类。

  3. 【目的要求】 2．熟悉受体酪氨酸蛋白激酶的分类；双重特异性蛋白激酶；蛋白激酶在信号转导中的作用；丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶的生物学作用；酪氨酸蛋白磷酸酶的分类及其在信号转导中的作用；双重特异性蛋白磷酸酶。

  4. 一、 蛋白激酶　 　　　蛋白磷酸化是多种信号转导途径中的重要环节，细胞内大部分重要的生命过程都涉及蛋白磷酸化。

  5. 可逆的蛋白质磷酸化：

  6. 蛋白激酶（protein kinase，PK）： 　　　是一类磷酸转移酶，其作用是将 ATP 的 -磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上，使蛋白质磷酸化， 发挥其生理生化功能。

  7. （一）蛋白激酶的结构 　　　共同的结构特征： • 　保守的催化结构域/亚基 • 　调节结构域/亚基 • 　其他功能结构域　　　

  8. PKC

  9. 1.　催化结构域/亚基 　　催化核心含有12个高度保守的亚区。 　　功能： • 　与蛋白质或多肽底物结合； • 　与磷酸供体ATP/GTP结合； • 　转移磷酸基到底物相应的氨基酸残基上。

  10. 2.　调节结构域/亚基 　　　同源性较低。 　　　作用： 　　　调节酶的活性； 　　　靶向作用，与酶的亚细胞定位有关。

  11. （二）蛋白激酶的种类

  12. 真核细胞的蛋白激酶可分为五类： 　① 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 　② 酪氨酸蛋白激酶 　③ 组/赖/精氨酸蛋白激酶 　④ 半胱氨酸蛋白激酶 　⑤ 天冬氨酸/谷氨酸蛋白激酶

  13. 1.丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（serine/threonine protein kinase，S/T-PK）催化丝氨酸/苏氨酸的羟基磷酸化。

  14. （1）蛋白激酶A（protein kinase A，PKA） 　　即cAMP依赖性蛋白激酶。 　　全酶存在胞浆，被cAMP激活后，催化亚基可① 调节代谢；②调节离子通道；③调节其他信号转导途径的蛋白；④ 进入细胞核调节基因表达。

  15. （2）蛋白激酶C 　　　即Ca2＋和磷脂依赖的蛋白激酶，受 Ca2＋ 、DAG和PS激活。

  16. PKC有11种亚型： A组－典型PKC (classical PKC，cPKC)：、Ⅰ、Ⅱ和 活化需要Ca2＋ 、DAG和PS。

  17. B组－新型PKC (new PKC，nPKC)：、、 (L) 、、 和 。 活化不需要Ca2＋。 C组－非典型PKC (atypical PKC，aPKC)：和  / 。 活化不需要Ca2＋和DAG。

  18. 　　　各亚型均由一条肽链组成，分为四个保守区C1~C4和五个可变区V1~V5。　　　各亚型均由一条肽链组成，分为四个保守区C1~C4和五个可变区V1~V5。 • 调节区： C1是膜结合区，与佛波酯、DAG和PS结合有关。 C2是Ca2＋结合位点。 • 催化区： C3是ATP结合位点。 C4是底物蛋白结合位点。

  19. PS DAG ATP Ca2+

  20. PKC底物： • 　参与信号转导的底物，如表皮生长因子受体、胰岛素受体、T细胞受体（TCR）、Ras、GTP酶活化蛋白等； • 　参与代谢调控的底物，如膜上的通道和泵； • 　调节基因表达的底物，如转录因子、翻译因子、S6K、Raf激酶等。

  21. PKC分布： • 　广泛分布于各组织的胞质，以Ca2＋依赖的形式从胞质中移位到细胞膜上，此过程称之为转位。PKC转位是其活化的标志。

  22. 佛波酯（TPA or PMA）是一种促癌剂，其结构与DAG相似，可持续活化PKC，促进细胞增殖。 乙酸豆蔻佛波

  23. （3）钙/钙调素依赖性蛋白激酶（CaMK） 　　　包括肌球蛋白轻链激酶（myosin light chain kinase，MLCK）、磷酸化酶激酶、CaMKⅡ等。

  24. 　（4）CMGC组蛋白激酶 • 　脯氨酸依赖性激酶（proline depedent kinase，PDK） • 　酪蛋白激酶Ⅱ（casein kinase Ⅱ，CK Ⅱ）家族　

  25. PDK： 　　　细胞周期素依赖性蛋白激酶（cyclin depedent kinase，CDK）家族 　　　丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）家族 　　　糖原合成酶激酶3（glycogen synthetase kinase 3，GSK3） CDK样激酶（CDK-like kinase，CLK）家族

  26. MAPK途径：

  27. EGF途径

  28. （5）蛋白激酶G 　　即cGMP依赖性蛋白激酶（ cGMP –dependent protein kinase，PKG），以cGMP为变构剂，在脑和平滑肌中含量较丰富。

  29. 　（6）G蛋白偶联受体激酶 　　　有肾上腺素受体蛋白激酶（  -adrenergic receptor kinase，  -ARK）、  -ARK相关激酶和视紫红质激酶等。

  30. 　（7）核糖体S6激酶（S6K） 　　　包括S6KⅠ和S6KⅡ，能催化核糖体S6蛋白磷酸化。　　　　

  31. 　（8）整合素连接激酶 　　　整合素连接激酶（intergrin-linked kinase，ILK）可直接磷酸化PKB/Akt，其活性依赖PI3K。　

  32. 　（9）DNA依赖性蛋白激酶 DNA依赖性蛋白激酶（DNA-depen-dent protein kinaes，DNA-PK）可磷酸化许多核蛋白，包括核受体、转录因子、DNA拓扑异构酶和RNA聚合酶Ⅱ等。 DNA-PK可发生自主磷酸化，其催化亚基和Ku蛋白都依赖于DNA和ATP而磷酸化。

  33. 2.　酪氨酸蛋白激酶（PTK） 　　　是一类催化ATP上 -磷酸基团转移到蛋白酪氨酸残基酚羟基上的激酶，使多种底物蛋白磷酸化，在细胞增殖、分化中起重要作用。

  34. 分类： （1）非受体酪氨酸蛋白激酶（NRTK） （2）受体酪氨酸蛋白激酶（RTK） （3）核内酪氨酸蛋白激酶

  35. （1）非受体酪氨酸蛋白激酶（NRTK） 1）非受体酪氨酸蛋白激酶的重要结构域 　　　有SH1（c-Src homology domain 1）、SH2、SH3、PH、PTB等。它们在激酶的催化反应、酶定位、活性调节以及与其他分子相互作用中起重要作用。 SH结构域是Src同源结构域的简称。　　　　

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