细胞生物学 PKC系统

　　PKC系统（protein kinase C system）

　　在这一信号转导途径中，膜受体与其相应的第一信使分子结合后，激活膜上的Gq蛋白（一种G蛋白），然后由Gq蛋白激活磷酸酯酶Cβ （phospholipase Cβ， PLC）， 将膜上的脂酰肌醇4，5-二磷酸（phosphatidylinositol biphosphate， PIP2）分解为两个细胞内的第二信使： DAG和IP3，最后通过激活蛋白激酶C（protein kinase C，PKC），引起级联反应，进行细胞的应答。该通路也称IP3、DAG、Ca2+信号通路（图5-35）。

图5-35 处于静息状态的磷脂肌醇信号转导系统

　　静息状态时，G蛋白的α亚基上结合的是GDP，所以没有活性，磷脂酶C也是处于非活性状态。第二信使IP3/DAG还是以前体PIP2存在。内质网上的Ca2+离子配体闸门通道是关闭的，蛋白激酶C也是以可溶的非活性状态存在于细胞质中。

　　■ 系统组成与信号分子

　　● 系统组成

　　由三个成员组成：受体、G蛋白和效应物。Gq蛋白也是异源三体，其α亚基上具有GTP/GDP结合位点，作用方式与cAMP系统中的G蛋白完全相同。该系统的效应物是磷酸肌醇特异的磷脂酶C-β（phosphatidylinositol-specific phospholipase C-β， PI-PLCβ），此处的β表示一种异构体。

　　● 信号分子

　　与该系统受体结合的信号分子有各种激素、神经递质和一些局部介质（表5-6）。

表5-6 某些激活磷脂酶C的信号分子

　　■ 第二信使的产生

　　该途径有有三个第二信使：IP3、DAG、Ca2+.产生过程包括磷脂酶C的激活、IP3/DAG的生成、Ca2+的释放。

　　● 磷脂酶C-β的激活 磷脂酶C-β相当于cAMP系统中的腺苷酸环化酶，也是膜整合蛋白，它的活性受Gq蛋白调节。当信号分子识别并同受体结合后，激活Gq蛋白的亚基。激活的Gq-α亚基通过扩散与磷脂酶C-β接触，并将磷脂酶C-β激活。

　　● 第二信使IP3/DAG的生成 被激活的磷脂酶C-β水解质膜上的4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）， 产生三磷酸肌醇（inositol 1，4，5-triphosphate，IP3）和二酰甘油（diacylglycerol， DAG） （图5-36）。

图5-36 磷脂酶C-β催化PIP2水解生成DAG和IP3

　　● IP3 启动第二信使Ca2+的释放 由PIP2水解后产生的IP3是水溶性的小分子， 它可以离开质膜并迅速在胞质溶胶中扩散。IP3同内质网膜上专一的IP3受体（IP3 receptor）结合， 使IP3-门控Ca2+ 通道打开， 使Ca2+ 从内质网中释放出来。

　　■ 蛋白激酶C的激活

　　蛋白激酶C的激活涉及一系列复杂的反应过程，是三种第二信使共同作用的结果。

　　PKC信号转导过程总结于图5-37.

[1] [2] [3] [4] 下一页