第三章細胞信號傳遞受體信號轉導調節蛋白、轉錄因1傳遞途

G蛋白偶聯

組分簡介G 激酶(RTK)

2根據信息物質的特點及作用方式將其分為1、局部化學介質（旁分泌信號）：如生長因子細胞生長抑素等34、氣體信3（一）細胞間和細胞內的信號分細胞間信號分細胞內信號分（調控表達類DAG(二酰基甘油)類固醇、NO和COIP3（1,4,5-肌醇三磷酸和 （二）氣體信號分子 硝酸甘油可產生NO5NO的調節作用：主要通過激活鳥苷酸環化引起鳥苷酸環化酶構象改變,酶活性增高cGMP作為第二信使，產生生理效（平滑肌舒張6膜受體G蛋白偶聯受體（七跨膜螺旋）胞內受體7（9經膜受體起作用的信號分親水性信號分子：促甲狀腺素、 素少數疏水性信號分子： 素經胞內受體(核內受體)起作用的信號分子 甲狀腺素、視黃酸、維生素D等。特和DNA結合結構方與信號分子形成激素-核受體復合→進入細胞核與特異的轉調控區結合→調節表達（一）G蛋白偶聯受體和G蛋白(鳥苷酸結合蛋白G蛋白偶聯受G蛋特單一多肽鏈，含7螺旋。N端組成：由α三功能:G有GTPase段C3是G蛋白結合位點配體-G- GsG 激活G蛋白。 G蛋白（guanylatebinding是一類能和GTP或GDP相結合、位于細胞漿面的外周蛋白，由、、三個亞基組成。非活化型以GDP結合活化型亞基與GTP結合并導致二聚體G種 效應分 細胞內信 靶分 AC AC

磷脂酶c 二酯酶活

Ca2+,IP3

cAMP途徑（cAMP-PKA途徑）G腺苷酸環化酶Ca2+途徑（Ca2+-PKC途徑）：GqPLC 的（以β-腎上腺素受體介導的信號傳遞途徑為例

GTP和Gβγ

G-GTP結合并激活腺苷酸腺苷酸環化酶催化ATP

激素激素-Gs腺苷酸環化酶PKAcAMP的作用機理及PKA的激活機PKA的激R為調節亞基，可與結合PKA的激當4分子cAMP與2個R結合后，R脫落，游離的C蛋白激酶活性 將NAD+的ADP核糖基團轉移到G的ArgCys殘基上，使GGTPase活性，抑制GTP的水解，造成腺苷酸環化酶的持續激使Gi蛋白的α亞基ADP核糖基化 蛋白α亞基上的GDP被GTP取代，G蛋白GDP型(GDP三聚體)，失去對腺苷酸環霍亂毒素霍亂毒素

+C+N

G- 2 ONCN

+（有GTPase活性 CH2 G-GTP （無GTPase活性 （三）Ca2+信號傳遞途磷脂酶CPLC)催化DAG和IP3受受體激活GqPLC水解PIP2產生IP3和 +DAG、IP3的功 DAG：位于質膜上，在磷脂酰絲氨酸和協同下激活PKCCa2+信號傳遞途徑G蛋白

Gq激活

水解

的Ca2+通道

釋放Ca2+， 激活蛋白激酶

PKC影響調 表IP3：受體Tyr激酶(RTK

兼有受體酶內Tyr激酶25(ReceptorTyrosineKinase,絕大多數生長因子的受體：分6表皮生長因子受體（epidermalgrowth神經生長因子受體血小板衍生生長因子-11個跨膜α螺旋，C端：胞質結構域，有Tyr激酶活性RTK的靶蛋白 接頭蛋 SH2：識別并結合活化RTK的P-PP-Tyr

SOSP-TyrPGTP型（有活性）和GDP型（無活性Ras蛋白可水解酶活化蛋白(GAP)在有/無活性形式間轉換，Ser/Thr激酶級聯反應。Ras-GDPGEP、 Ras-4、RTK-Ras-MAPK信號傳遞途生長因子RTK→→SOS蛋白（GEF）→Ras蛋→Raf蛋白（S/T激酶，MAPKKK→MEK蛋白（T/Y激酶→MAPK（S/T激酶功能：生生長因子→RTK→Ras→RafPPPPPPPmRNA PP1、受體型鳥苷酸環化酶：心鈉素(ANP)受ANP受體：腎細胞、血管平滑ANP與受體結合→激活鳥苷酸環化→激活PKG（Ser/Thr激酶2、受體型Tyr磷酸酶：白細胞表面的Tyr激酶使靶蛋白的Tyr磷酸化，磷酸酶可去磷酸基團Tyr激 P-Tyr磷酸 如轉化生長因子受體(TGF-功能I、II型：具有蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶活II型受體將I型受體磷酸化并激活I型受體的功能是將轉錄因子Smad磷酸化，使Smad進入核內，調節某些的轉錄III型受體：幫助TGF-β因子接近I型和II型受體。僅有受體功能，無酶的催化功紅細胞生成素(EPO)受體、干擾素(INF)EPO與受體結激活靶細胞內的Tyr激酶靶蛋白磷酸

第四章糖蛋白、蛋白聚糖Glycoproteinand由共價鍵連接的糖－蛋白質復合物（一）糖蛋白定義一種或多種糖以共價鍵連接到肽鏈上的蛋白質特點現為蛋白質的特性。每條糖鏈含約<15個單糖分布：細胞膜、溶酶體、細胞外單糖的種類及糖苷鍵 糖苷鍵糖環結

8種（多為D型2種構型（α、2種（六元吡喃、五元呋喃糖鏈與蛋白質的連接方式：N-連接，O-連參與分子識別和細胞識別作用（最重要（二）蛋白聚糖定 特糖占比例大，約一半以上，具有多糖性每條糖鏈平均含約80個單糖分組蛋糖胺聚糖：糖胺（葡萄糖胺、半乳糖胺糖醛酸（葡萄糖醛酸等體內重要的糖胺聚（6種

抗凝血（肝素 Ac-β-(Asn-X-Ser/Thr)白連以N-糖苷鍵或O-（同糖蛋白方點理功 第九 表達調

乳 色氨

表達(geneexpression遺傳信息的經過轉錄、翻譯合成過程（即轉錄及翻譯的過程）。 表達(constitutive2、適應性表達(adaptive 表達(constitutive在發育的任一階段都能在大多數細胞中持續進行的表達。其表達產物通常受環境因素的影響。這類通常被稱為管家（housekeegene）。 2、適應性表達(adaptive 誘導 阻遏(repression)： 表達調控（generegulation）信息（相同的結構），表達特定數量的特定的過程。（對表達過程的調節 轉錄水平 激活及轉錄起始 是核酸中遺傳信息的遺全部DNARNA中的RNA序列編碼序列（coding 非編碼序列（noncoding2、的調控序列 譯的DN 斷,含 調控序列,是非編碼序列。順式作用元件（cis-actingelement）指與結構表達調控相關、能夠被調控蛋白特異性識別和結合、可影響自身表達活性的特異性DNA序列。通常是非編碼序列原核生物調控序列：啟動子真核生物的順式作用元件反應元件（responseelement）、poly（A）加尾信號等 原核生 調控元件啟動子（RNA聚合酶識別、結合子至少有一個啟動子,一般在第一 5’側上游 結群 起始點上游-10和-35bp區域。BAD共有序

-35 -10 AArAAAA

RNA轉錄起終止子（terminato）： （operato）：原核生 的結

structural 啟動子（promoter 并啟動轉錄的DNA序列真核生物啟動子元件是TATA盒，幾乎所已發現的真 的啟動子均有此序列TATA盒序列的完整性與準確影響其功 轉錄起始上游-25~-30bp，是轉錄因子TFIID的結合位點。作用：TATA盒與TFIID結合，再與RNA聚合酶II結合成復合物，啟動 TATA盒結合蛋白(TBP)是TFIID的亞基,序列：TATAAAA或啟動子可以分為兩種 啟動子元件(corepromoterelement)RNA聚合酶起始轉錄所必需的最小的DNA序列,包括轉錄起始點及其上游-25/-30bp處的TATA盒核和產生基礎水平的轉錄②上游啟動子元件(upstreampromoterelements)：用因子結合，調 的轉錄效率種類：位于-70bp附近的CAAT盒、GC盒和CACA作用：與相應的蛋白因子結合，能提高或改變轉效率 調控（常為增強）鄰近的轉錄活性。 部位：一般位于轉錄起始點上游-100~-300bp處 特點：1增強子的功能與其位置和方向無關必須與啟動子共同起作有些增強子具有組織特異有些增強子屬于可誘導增強 5′--------AATAAA5′--------AATAAA----------GT------

含有II ，含有II，AATAAA順序及下游GT或T富在mRNA3’200個A。 調控序

結 調控序5′

3p開放閱讀框：openreadingframe非翻譯區：untranslatedregions 3.2x109 約為2.53萬（二）真 轉錄產物為單順反子 （三 子的調控方式負調節方式為主—阻遏蛋白抑 轉兼有正調節方（一）轉錄水平的調控） 組成：包括依次排列著的啟動子(P) 序列(和3個結 Y）：編碼-半乳糖苷乙酰基轉移酶cAMP-CAP的正性調乳 子的結調控 結II

OOayzP序z：ayzP序CAP結合位 CAP結合位乳糖 子的調控元件（5’3’2(蛋白質調 I

序列O)阻遏蛋白（4相同亞基旋-轉角-螺旋,即HTHa 調節I產生阻遏蛋白，阻遏蛋白與序列結合，子RNA聚合酶LacZYA。當細胞中有乳糖或其他誘導物如白便與半乳糖或誘導物結合,轉錄, 阻AYZOIAYZOI阻遏蛋

乳 子被誘導物開 AYZOIAYZOI阻遏蛋

啟動轉 半乳 乳有乳糖存在cAMP-CAP系統的正調 cAMPCAP結合位點受cAMP-CAP的正調節環化酶，降低cAMP的濃度葡萄糖濃度低降解物少,cAMP→cAMP-CAP復合物與DNA結RNA轉錄（利用其他糖供能葡萄糖濃度高降解物多cAMP→cAMP與CAP結合受阻→抑制RNA轉AYAYZOP無葡萄糖，cAMP濃度高 葡萄糖葡萄糖cAMP濃度ＩOＩO無轉cAMPＩＩ

OO 組成包括依次排列著的啟動子(P) 序列(和5個結 （編碼色氨酸合成所需的酶） ——R由r 編碼,是獨立的轉錄單位。表達產物是阻遏蛋白，結合 序列作用—當環境中色氨酸充足時，抑制色氨酸 色氨酸 子的調RR 結 在環境色氨酸供應充分時,抑制色氨酸 調節 結ABCDERNAABCDE

Trp

Trp

子 子產生mRNA的5’端有 34區互補形成的莖-環結構，莖部富含GC,3’端有7個連續的U,導肽(十四肽),第10、11子為trp子，其終止子位于12環境中Trp供應充分，前導肽的1412區，使3區和4區堿基互補，形成衰減子結構，轉錄 PO

前導

終

14aa前導肽編碼區:包含序列14aa前導肽編碼區:包含序列

…形形成發夾結構能力強弱序列1/2>序列2/3>序列前導

RNA聚合 UUUU

33可使轉錄終4UUUUUUU前導

1.當色氨酸濃度高前導

Trp合成酶系相結 被轉RNA聚合酶結21糖

UUUUU……

序列、不能形成衰減子結2.當色氨酸濃度(二)翻譯水平調節 細菌 表達系統由70種蛋白質組成，其中大部分是核蛋白質，及RNApol的亞基 子內,,,α,f和。6個子的共同特征是，在同一個操縱子內,一個編碼的蛋白質能抑制另一個（或自身）的表達。(三其他——反義影響mRNA的穩定性反義RNA與和mRNA形成的雙鏈 分別在細胞核與細胞 mRNA降解 （失去一段序列或轉移到新位點④DNA甲基化和異染色質DNA甲基化（A、C、CG或5-mC、6-DNA甲基化程度CpG島（CpG是指DNA上一個區域，此區(C)和鳥嘌呤(G)，以及使兩者在脊椎動物組DNA中,富含CpG二核苷酸的區域呈隨機分布，像大海中的一座座孤島，稱為“CpG島”。 組中CpG島的特點 長度為1~2kb的DN 一般DNA序列高10倍，GC含量約60%（一般DNA序列40%）經常存在 位點（如啟動子區域作用：CpG島與調 在結構異染色質（heterochromatin）是轉錄非活性常染色質轉錄活性區域對核酸酶（DNaseI）敏感，特別 (hypersensitivesites)。很 感位點是調節蛋白質的結合序列，DNA甲基化程度低染色質重塑（chromatin化稱為染色質重塑。活化蛋白質可以通過改變的核小體的組蛋白(H2A,H2B,H3,H4)酸與蘇氨酸殘基的修飾,如磷酸化、乙酰化組蛋白共價修飾方式：N泛素化、ADP核糖基 (三)轉錄后水平的調節指mRNA的轉錄后加工包括5’保證mRNA在轉錄過程中不被降真核生物轉錄生成的mRNA在轉錄后保護轉錄體mRNA不受5’外切酶降解促進mRNA(通過帽結mRNA剪定義：真核細 表達所轉錄出的 選擇性剪接（alternativesplicing）有 的mRNA前體,按不同方式剪接產生2種以上mRNA,翻譯產生多種蛋白質(Alternativesplicing)在特定條件下可與另一個內含子3’受點進行 選擇性剪接產生型和型肌鈣蛋

mRNA的選擇性剪接的意選擇性剪接可以使同一產生不同由于剪接的多樣化，一個在轉錄或的蛋白質。人類編碼蛋白的3-3.5萬個10萬種mRNA的編輯(mRNAmRNA人類apoBmRNAapoapo（分子量為500apo（分子量為240 RNA編輯作用說明，的編碼序列經過轉錄化加工(differentialRNAprocessing)。

翻譯起始因子5’端非編碼區長度影響翻譯起始效率及mRNA穩定性：主要取決于3’-UTR結poly(A)尾增加mRNA穩定去polyA尾有關。3’-UTR中富含AU序列導致mRNA不穩（3’-UTR中含AUUUA的拷貝數3、RNA結合蛋白調節翻譯 鐵蛋白mRNA3’-UTR富含AU區可IRE結合蛋白(IRE-BP):可與IRE結合

(五)翻譯后水平的調 原核與真 表達調控的特原 轉錄調節特主要在轉錄水平 子模型的普阻遏蛋白與阻遏機

真 轉錄調節特存在多級調控，轉 結構發生變正性調節占主第十章 腫 的概腫 攜帶的

RNA腫 攜帶的 原

原 的概原 的特原 的激癌抑抑

的表達產DNA和RNA

機（一）腫

攜帶的 ,概念：能使敏感宿主產生腫瘤或使培養細。轉化細胞吸收并整合外源而發生持久的、可遺傳的改變的過程；或以腫瘤或劑分類：DNA腫瘤(全部攜帶癌)RNA腫瘤（均為逆轉錄，部分 ，長末端重復序列LTR）

oncogene，概念：腫 中能使敏感的宿主產生腫或使培養細胞發生惡性轉化

早期表達在RNA

逆轉

的轉化作用一般較慢來源于宿主細 組，在宿主細

組整合過程示意RNA

細 組再 顆

宿主

(二)原 （proto-細胞癌,cellularoncogene概念：存在于正常生物細胞組中，與癌高度同源；以調節細胞生原 激活的主要機制插入突變（獲得啟動子與增強子）:插入活異常（缺失/獲得、移位DNA點突變或缺

插入突變（獲得啟動子與增強子當逆轉錄細胞后，組啟動子和增強子）插入到細胞原癌附近游鄰近的轉錄和影響附近結構的轉錄水平，使原癌過度表達或由不表達變為表達，導致細胞發生。c的激活：獲得啟動子與增強(genetranslocationandgenerearrangement 易位后產生新的蛋白

c被免疫球蛋白增強子激活機制c致c

8易 不表E高表

可能導致的異常表達。 及bcr的特異融合 9,

mRNA

l融合蛋白（具PTK活性

s光鏡下檢查雙微體由于堿基置換或缺失導致原 達產物結構和功能異常并 性。如癌第12 Ras蛋白的GlyValRas蛋白活性破壞,保持激活狀態,引 Ras癌,蛋白

RAS有活性的Ras

輸出信 主要類

表達產o表達產 o表達產 存

細胞內信號物質GTP/GDP結合蛋白(小G蛋白

與EGFR相似，但缺N-體結合區導致酪氨酸激酶持GTP/GDP結合蛋白(小G蛋白

二、抑癌（anti-(一)抑癌的概抑癌：細胞內存在的一類控制細胞生長、遏制腫瘤形成的。它們在細胞從遺傳學角度來看，癌的突變是顯性的，而抑癌突變是隱性的，通常需要兩個等位均發生突變失活才能起作用，所以又稱為隱性癌。許多抑癌的表達產物在細胞周期中發

（二 與 位： 表達產物：Rb蛋化學修飾與活性狀態/的Rb蛋白作為細胞周期關卡，在細胞G1期抑用。（在細胞G期起抑制作用 G0G1

E-

S E-E- 位： 表達產物：P53蛋白①對細胞周期起負調控作用，抑制細胞從G1進入S期②激活DNA損傷修復蛋白，保持 DNA腫瘤 （DNA腫瘤 DNA和RNA腫瘤 十一 本章基本內 cDNA文庫、PCR連接目 和載

目的的表達

1、工程是對進行設計和改造的分子工程，包括重組、克隆和表達，其技術是在體外按照人的意愿，將不同來源的DNA分子通過酶切和拼接形成新的DNA分子（重組DNA分子）,將其大量，得到表達產物的技術2、克隆分子克隆（ 克隆DNA重組技術DNA經限制性內切酶切割后產生的片斷插入載體，形成DNA重組體，再導入宿主細胞進行擴（restrictionDNA的特異序列，并在識別位分類：分３種類型II型 II型限制性核酸內切切割DNA后產生平末端或粘性末 H

?粘性末端（stickyendsorcohesiveends）:沿識別序列的對稱軸，對DNA的雙鏈同時交錯切 H

定義：可以攜帶外源的載體，能夠導入宿主細胞，通過可以獲 ③含有多種限制酶的單一識別位點便于外源DNA的插入 組DNA文庫 斷插入克隆載 組的全部遺傳信息