效應(yīng)分子及細(xì)胞內(nèi)信使

G蛋白活化之后，可作用于腺苷酸環(huán)化酶和磷脂酶C等效應(yīng)分子(Effector)上。有的α亞基(Gs)可以激活腺苷酸環(huán)化酶；有的α亞基(αi)可以抑制腺苷酸環(huán)化酶。腺苷酸環(huán)化酶催化ATP生成環(huán)狀A(yù)MP(cAMP)的反應(yīng)，因此細(xì)胞內(nèi)的cAMP水平在配體與受體結(jié)合后，可受G蛋白α亞單位的作用而升高或降低，從而將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號(hào)。這種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)可再作用于下游分子。這種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的傳遞方式是G蛋白偶聯(lián)型受體傳遞信號(hào)的主要方式，這些細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子被稱為細(xì)胞內(nèi)信使。細(xì)胞內(nèi)信使亦被稱為第二信使。已知的細(xì)胞內(nèi)信使包括cAMP、cGMP、甘油二酯(DAG)、IP3、和Ca2＋等等(圖21－12、13、14)。G蛋白的α亞基種類、其作用的效應(yīng)分子及所調(diào)節(jié)的細(xì)胞內(nèi)信使可參見表21-3。

圖21－12　cAMP的生成與水解

圖21－13　cGMP的生成

圖21－14　DAG和IP3的生成

細(xì)胞內(nèi)信使一般具有以下三個(gè)特點(diǎn)：(1)多為小分子，且不位于能量代謝途徑的中心；(2)在細(xì)胞中的濃度或分布可以迅速地改變；(3)作為變構(gòu)效應(yīng)劑可作用于相應(yīng)的靶分子，已知的靶分子主要為各種蛋白激酶。

表21－3　G蛋白的α亞基及其效應(yīng)分子

cAMP是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞內(nèi)信使，催化它生成的腺苷酸環(huán)化酶為一重要的Gαi和Gαs的效應(yīng)分子。cAMP是很多激素的細(xì)胞內(nèi)信使。另一類重要的細(xì)胞內(nèi)信使是在磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C作用下，由PIP2(二磷酸磷脂酰肌醇)水解生成的三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DAG)。

需要指出的是，除G蛋白偶聯(lián)型受體在其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中需細(xì)胞內(nèi)信使作為信號(hào)的傳遞者外，細(xì)胞內(nèi)還存在受其它的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式調(diào)控的細(xì)胞內(nèi)信使。九十年代以來，越來越多的以小分子物質(zhì)作為細(xì)胞內(nèi)信使參與細(xì)胞功能調(diào)控的過程得以闡明。

G蛋白偶聯(lián)型受體在G蛋白介導(dǎo)下的信號(hào)傳遞過程可見圖21－15和圖21-16。

圖21－15　G蛋白偶聯(lián)型受體－G蛋白－腺苷酸環(huán)化酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑示意圖

圖21－16　G蛋白偶聯(lián)型受體－G蛋白－磷脂酶C信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑示意圖

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