细胞生物学 PKA系统的信号转导机理

表5-5 可被PKA磷酸化的某些底物

　　■ 蛋白激酶A的细胞质功能与细胞核功能

　　● 蛋白激酶A被cAMP激活后能够使多种底物磷酸化，引起多种反应（表5-5）。

表5-5 可被PKA磷酸化的某些底物

　　● PKA既可直接修饰细胞质中的底物蛋白，使之磷酸化后立即起作用，也可以进入细胞核作用于基因表达的调控蛋白（如CREB），启动基因的表达（图5-32）。

图5-32 cAMP与蛋白激酶对细胞活性的影响

　　● 蛋白激酶A的细胞质功能：糖原分解

　　在脊椎动物中，糖原的分解受一些激素的控制，如肾上腺素和胰高血糖素中的任何一种激素同细胞膜受体结合，都会激活磷酸化酶，使糖原分解成1-磷酸葡萄糖，然后进一步分解为6-磷酸葡萄糖、葡萄糖后进入血液 （图5-33）。

　　哺乳动物细胞中糖原的分解是第二信使cAMP通过PKA激活细胞质中的靶酶引起信号转导的典型例子， 请说明其机理。

图5-33 肝细胞对胰高血糖素和肾上腺素的应答

　　● 蛋白激酶A的细胞核功能：调节基因表达

　　被cAMP激活的PKA，大多数在胞质溶胶中激活一些细胞质靶蛋白，也有少数被激活的PKA可以转移到细胞核中磷酸化某些重要的核蛋白，其中多数是被称为CREB（cAMP response element binding，cAMP效应元件结合因子）的转录因子（图5-33）。

　　为什么说肾上腺素和胰高血糖素不仅激活了催化糖原裂解的酶，而且还促进细胞利用小分子前体合成葡萄糖？

　　■ cAMP信号的终止

　　该途径的信号解除有两种方式：

　　● 通过cAMP磷酸二酯酶（cAMP phosphodiesterase，PDE）将cAMP的环破坏，形成5＇-AMP（图5-34）。

图5-34 cAMP磷酸二酯酶催化cAMP生成5‘-AMP

　　● 通过抑制型的信号作用于Ri，然后通过Gi起作用。Gi蛋白被激活后，GTP同Gi蛋白的α亚基结合，Gi的α亚基与Giβγ复合物分离，并在细胞膜的胞质面进行扩散；当Gi的α亚基与腺苷酸环化酶结合后则抑制其活性；而Giβγ复合物则可同激活型的Gsα作用，阻止它去激活腺苷酸环化酶。

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