1.1 G蛋白的结构与功能

• 组成：一般由α、β、γ三个亚基组成，β、γ两亚基通常紧密结合在一起，只有在蛋白变性时才分开。

<aside> ⭕ 功能位点：**α亚基【功能亚基】**具有三个功能位点

① 鸟苷酸（GDP或GTP）结合位点

② 鸟苷三磷酸水解酶（GTPase）活性

③ ADP-核糖化位点

</aside>

<aside> ⭕ G蛋白循环

静息状态：即三体状态，α-GDP与 βγ两亚基结合；

活性状态：GEF促进GDP从G蛋白上解离，α亚基与GTP结合，α-GTP与 βγ两亚基分开；

α-GTP与靶蛋白结合后，产生第二信使，被水解为α-GDP，与 βγ两亚基结合恢复三体状态；

• α亚基与GEF（鸟苷交换因子）、GAP、GDI的结合。

详细过程

• 比较 ATP和GTP介导的分子开关 </aside>

<aside> ⭕ 细菌毒素对G蛋白的修饰作用

作用于G蛋白的毒素 ———>使cAMP的浓度增加

• 霍乱毒素（cholera toxin）—— 使Gs一直处于激活状态
• 百日咳毒素（whooping couch toxin）—— 使Gi一直处于失活状态 </aside>

1.2 PKA系统：cAMP信号通路

◆ PKA系统又称cAMP信号途径，是蛋白激酶A系统的简称（protein kinase A system，PKA)；

◆ 该系统属G蛋白偶联受体信号转导；

◆ 在该系统中, 细胞外信号要被转换成第二信使cAMP引起细胞反应；

<aside> ⭕ cAMP信号通路———反应链

配体→G蛋白偶联受体→G蛋白α亚基→**腺苷酸环化酶（AC）**→cAMP环单磷酸腺苷→cAMP依赖的蛋白激酶A（PKA）→底物蛋白的磷酸化

PKA功能：

细胞核功能【调节基因表达】

细胞质功能【糖原降解】

</aside>

PKA系统的组成

• ◆ G蛋白偶联受体（鉴别器）

• ◆ G蛋白（转换器）

• ◆ 腺苷酸环化酶AC（效应器）

• ◆ 第二信使（cAMP）

• 刺激型PKA系统组成

• 抑制型PKA系统组成

• 效应物—— 通常为 酶

• 刺激型和抑制型G蛋白偶联系统

<aside> ⭕ cAMP信号的终止

• 信号解除

  通过磷酸二酯酶（PDE）将cAMP降解，形成5’-AMP； 通过抑制型的信号作用于Gi

受体减量调节

受体失敏（Desensitization)

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1.3 PKC系统：双信号通路

<aside> ⭕ “双信使系统”反应链：

胞外信号分子→Gq-蛋白偶联受体→Gα蛋白→磷脂酶Cβ**（B型，PLC）→膜磷脂PIP2 分解**

——>IP3（三磷酸肌醇）同内质网膜上特异的IP3 受体结合，使IP3 -闸门Ca2+释放通道打开→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白（CaM）→细胞反应

Ca+、钙调蛋白 CaM

——>DAG（二酰甘油）协同Ca2+→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH，进一步在胞浆或胞核中发挥作用

PKC 功能

• G蛋白偶联受体与PKC途径介导的MAPK激活
• IP3-Ca2+ pathway and DAG-PKC pathway </aside>

Double Messenger system

PKC系统（磷脂酰肌醇）信号途径

G蛋白偶联受体系统的一种，也称IP3、DAG、Ca2+信号通路 ◆ 鉴别器：G蛋白偶联受体 ◆ 转换器：Gq蛋白（异源三聚体） ◆ 效应器：磷脂酶Cβ（PLCβ）【膜整合蛋白】　、磷脂酰肌醇二磷酸（PIP2）的水解

• 第二信使

离子通道偶联型受体/配体门控通道

• IP3/DAG/Ca2+信号的终止
  • DAG信号的解除
  • IP3信号的解除
  • Ca2+信号的解除

1.4 cGMP信号通路

<aside> ▫️ 光信号→视紫红质（视黄醛）→G蛋白→磷酸二脂酶PDE→cGMP分解→Na-Ca通道关闭→光信号传递

Viagra: PDE5 inhibitor：作用于血管平滑肌，可以抑制5型磷酸二酯酶的活性，使得平滑肌舒张

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