免疫相关的信号转导
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1、 免疫相关的信号转导 第一节细胞内信号转导概述第二节固有免疫相关的信号转导第三节适应性免疫应答相关的信号转导第四节免疫效应分子相关的信号转导 单细胞生物 直接作出反应 多细胞生物 通过细胞间复杂的信号传递系统来传递信息 从而调控机体活动 外界环境变化时 针对内外源信息所产生的细胞应答过程称为信号转导 其功能使机体对内外环境变化产生最适宜的应答 第一节细胞内信号转导概述 一 细胞内信号转导系统的分子基础 一 信号分子及其分类 二 受体二 主要的信号转导途径 一 信号分子及其分类 1 按信号分子功能分类 1 第一信使 细胞外的信息分子 2 第二信使 细胞内的信息分子 3 第三信使 核信使 2 按信
2、号分子分布分类 1 可溶性信号分子 内分泌系统的激素 旁分泌和自分泌的细胞因子 2 膜表面的信号分子 1 第一信使 细胞外的信息分子是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质的统称 又称作第一信使 脂溶性分子 甾体激素 水溶性分子 不能穿过细胞膜 蛋白质和肽类 如生长因子 细胞因子 胰岛素等 氨基酸及其衍生物 如甘氨酸 甲状腺素 肾上腺素等 类固醇激素 如糖皮质激素 性激素等 脂酸衍生物 如前列腺素 气体 如一氧化氮 一氧化碳 等 化学性质 2 第二信使 细胞内的信息分子 无机离子 如Ca2 脂类衍生物 如甘油二酯 DAG 糖类衍生物 如三磷酸肌醇 IP3 核苷酸 如环腺苷酸 cAMP 环鸟苷
3、酸 cGMP 信号蛋白分子 组成 第一信号物质经转导刺激细胞内产生的传递细胞调控信号的化学物质 3 第三信使 核信使 负责细胞核内外信息传递的物质 又称为DNA结合蛋白 是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白 能调节基因的转录 二 受体 受体 receptor 是指存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别与结合生物活性分子 配体 进而引起靶细胞生物学效应的分子 绝大部分受体为蛋白质 少数为糖脂 能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配体 ligand 1 受体概念及基本特性 受体的生物学功能有三个方面 识别与结合 信号转导 产生相应的生物学效应 2 受体的功能 1 高度的亲和力 highaffinit
4、y 2 高度的特异性 highspecificity 3 可逆性 reversibility 4 可饱和性 saturability 5 特定的作用模式 3 受体的性质 4 受体的分类 细胞膜受体 存在于细胞膜上的受体 绝大部分是镶嵌糖蛋白 根据其结构和转换信号的方式又分为三大类 离子通道受体 G蛋白偶联受体和酶偶联受体 胞内受体主要包括 类固醇激素受体 如糖皮质激素受体 GR 雌激素受体 ER 孕激素受体 PR 雄激素受体 AR 盐皮质激素受体 MR 维生素D3受体 VDR 甲状腺激素受体 TR 二 主要的信号转导途径 一 G蛋白介导的细胞信号转导途径 二 酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径
5、三 JAK STAT途径 四 NF B通路 一 G蛋白介导的细胞信号转导途径 G蛋白 guanylatebindingprotein 即鸟苷酸调节蛋白 是一类位于细胞膜胞液面的外周蛋白 通常由 和 三种亚基构成的异三聚体 有两种构象 非活化型 活化型其中 亚基可与GTP或GDP结合 并具有GTPase活性 R H AC GDP GTP 腺苷酸环化酶 AC ATP cAMP 肾上腺素能受体胰高血糖素受体 激活Gs增加腺苷酸环化酶 AC 活性 环腺苷酸cAMP 激活PKA 促进心肌钙转运心肌收缩性增强 增加肝脏糖原分解 进入核内PKA激活靶基因转录 1 腺苷酸环化酶途径 二 IP3 Ca2 钙调蛋
6、白激酶途径 与Gq 结合 PLC 三磷酸肌醇IP3 DG 肌浆网上的IP3操纵的钙通道开放 释放钙离子 作为第二信使调节细胞多种功能 与钙调蛋白结合发挥生物学效应 1肾上腺素能受体内皮素受体血管紧张素 受体 质膜上的磷脂酰肌醇二磷酸 PIP2 DG Ca2 PKC活化 细胞膜Na H 交换蛋白磷酸化 磷酸化转录因子 AP 1 NF B H 外流增加 Na 内流增加 促进靶基因转录 三 DG 蛋白激酶C途径 二 酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径 分类 受体型TPK 位于细胞质膜上 如胰岛素受体 生长因子受体及原癌基因 erb B kit fins等 编码的受体 非受体型TPK 位于胞浆 如底物酶
7、JAK和原癌基因 src yes ber abl等 编码的TPK 受体型TPK Ras MAPK途径 GRB2 growthfactorreceptorboundprotein2 SH2域 srchomology2domain 细胞内某些连接物蛋白共有的氨基酸序列 与原癌基因src编码的酪氨酸蛋白激酶区同源 该区域能识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合 组成 催化性受体 GRB2 SOS Ras蛋白 Raf蛋白 MAPK系统 SOS sonofsevenless 富含脯氨酸 可与SH3结合 促使Ras的GDP换成GTP Ras蛋白 原癌基因产物 类似与G蛋白的G 亚基 Raf蛋白 具有丝 苏氨酸蛋
8、白激酶活性 MAPK系统 mitogen activatedproteinkinase 包括MAPK MAPK激酶 MAPKK MAPKK激酶 MAPKKK 是一组酶兼底物的蛋白分子 活化受体TPK 结合生长因子后 受体TPK二聚化导致自身磷酸化 Grb2 SOS吸引到细胞膜 Ras GDP 活化Raf MAPK K K 激活MEK MAPKK 胞浆蛋白磷酸化 进入核促进靶基因转录 EGF PDGF等生长因子 Ras GTP 有活性 含有SH2区的生长因子连接蛋白 细胞外信号EGF PDGF等 具PTK活性的受体 Ras GTP 细胞膜 二聚化 非催化性受体 JAKs januskinases
9、 信号转导子和转录激动子 signaltransductorsandactivatorsoftranscription STAT 组成 三 JAK STAT途径 信息转导过程细胞因子或生长因子 R 受体二聚化 JAK STAT 基因转录活性改变 细胞生理功能改变 四 NF B通路 NF B是一种几乎存在于所有细胞的转录因子 广泛参与机体防御反应 组织损伤和应激 细胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑制等过程 肿瘤坏死因子受体 TNF R 白介素1受体等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信号转导通路之一是NF B nuclearfactor B NF B 通路 NF B信号转导通路 第二节固有免疫相关
10、的信号转导 一 Toll样受体相关的信号通路 二 NOD样受体相关的信号通路 CellularLocationofInnateImmuneReceptors Structure Location andSpecificitiesofTLRs 一 Toll样受体相关的信号通路 The2011NobelPrizeinPhysiologyorMedicinewasdivided onehalfjointlytoBruceA BeutlerandJulesA Hoffmann fortheirdiscoveriesconcerningtheactivationofinnateimmunity andt
11、heotherhalftoRalphM Steinman forhisdiscoveryofthedendriticcellanditsroleinadaptiveimmunity 2011 SignalingfunctionsofTLRs 1 SignalingfunctionsofTLRs 2 二 NOD样受体相关的信号通路 NOD样受体 NODlikereceptor NLR 是一类含有核苷酸结合寡聚域 nucleotide bindingoligomerzalitiondomain NOD 的蛋白质家族 存在于细胞浆 TheeffectordomainsfoundinNLRsareCA
12、RDs pyrindomains PYDs baculoviralinhibitorofapoptosisrepeat BIR domains orthetransactivatordomain AD NLRsignaling TheInflammasome 第三节适应性免疫应答相关的信号转导 一 TCR CD3介导的信号转导二 BCR Ig Ig 介导的信号转导 CellSignaling CytosolicandNuclearPhases TypesofImmuneSystemSignalingReceptors TyrosineKinaseFamiliesinLymphocyte Ada
13、ptorsInvolvedinLymphocyteActivation MembersoftheImmuneReceptorFamily StructureoftheTCellReceptor 一 TCR CD3介导的信号转导 BindingofaTCRtoaPeptide MHCComplex ComponentsoftheTCRComplex Ligand ReceptorPairsinTcellactivation 1 Ligand ReceptorPairsinTcellactivation 2 EarlySignalingEventsinTcellActivation 1 Early
14、SignalingEventsinTcellActivation 2 EarlySignalingEventsinTcellActivation 3 TheImmunologicSynapse 1 TheImmunologicSynapse 2 TheRas MAPKinasePathwayinTCells TcellSignalingDownstreamofPLCg1 1 TcellSignalingDownstreamofPLCg1 2 TcellSignalingDownstreamofPLCg1 3 ActivationofTranscriptionFactorsinTCells Me
15、chanismsofTcellStimulationbyCD28 TheB7andCD28Families RoleofCbl binTerminatingTcellResponses Cbl b ubiquitinligase BcellAntigenReceptorComplex 二 BCR Ig Ig 介导的信号转导 SignaltransductionbytheBCRcomplex RoleofComplementinBcellActivation RegulationofBCellActivationbyFcgRIIB CytokineReceptorFamilies 第四节免疫效应分子相关的信号转导 SubunitsofCytokineReceptors TNFReceptorSignaling CytokineInductionofJAK STATSignaling TheCanonicalNF kBPathway SignallingmechanismsofITAM andITIM inducedregulatoryFcRsignalling NatureReviewsImmunology2 580 592 August2002
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