《生物体内蛋白质》PPT课件.ppt
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1、第三节 肌肉蛋白与肌肉运动,肌肉收缩(muscle contraction)是最完善的细胞运动肌肉是效力极高的换能器,ATP化学能机械能收缩过程依靠收缩蛋白(肌球蛋白、肌动蛋白)及起调节作用的原肌球蛋白、肌原蛋白和Ca2+的相互作用 一 肌纤维的 分子构成:肌肉 肌细胞 肌纤维 肌原纤维(I带+A带)细丝+粗丝肌节:两z线之间,粗丝和细丝的相对运动是肌肉收缩的基础,二 粗丝(thick filament)结构:,构成:肌球蛋白(myosin),2H,4L(L1,2 xL2,L3)肌球蛋白头部功能区:肌动蛋白结合位 ATP酶活性部位聚合:肌球蛋白分子尾部 对尾部地反向排列,成一 束粗丝,分子的头
2、朝向两 端,并露出粗丝表面。,复绕-helix,三 细丝(thin filament)结构:肌动蛋白:原肌球蛋白:肌原蛋白=7:1:1 1.肌动蛋白(actin)球型(G型):单肽链折叠形成的球型 纤维型(F型):由球型聚合形成长纤维 功能:球型单体表面有肌球蛋白结合位,与肌球蛋白分子 头部结合成肌动球蛋白。纤维型肌动蛋白可以提高肌球蛋白头部ATP酶活性 2.原肌球蛋白(protomyosin):双股helix,棒状直径20 A,长490A,每分子覆盖7个G型肌动球蛋白 3.肌原蛋白(troponin,Tn):原肌球蛋白结合亚基(Tn T):与原肌球蛋白结合 抑制亚基(Tn I):与肌动蛋白结
3、合,其抑制作用 肌钙蛋白(Tn C):Ca 2+结合,是一个钙调节蛋白。,四 肌肉收缩的分子机理:(一)钙离子对肌肉收缩的调节作用:肌肉舒张时,Ca 2+10-7 M,Ca 2+储存在肌质网 Ca2+介于10-7 10-5 M时,肌肉收缩:TnC与Ca 2+结合,使自身三亚基紧密结合,解除抑制。肌动蛋白与肌球蛋白形成肌动球蛋白 横桥结构 肌球蛋白中ATP 酶水解ATP供能,迫使横桥改变角 度,细丝沿着粗 丝滑动 肌肉收缩,(二)ATP参与肌肉收缩过程:,第四节 G蛋白系统与信息传递,一 信息分子与受体:1.信息分子:细胞间进行信息传递的一类化合物。包括第一信使(胞外的信息分子,包括神经递质、激
4、素、细胞因子等)和第二信使。信息细胞:向胞外分泌信息分子的细胞。靶细胞:接受第一信使信息传递作用的相应细胞。信息分子作用于靶细胞的方式:自分泌、旁分泌和内分泌。(1)神经递质:由神经元突触前膜释放,以旁分泌为主。按化学本质分为乙酰胆碱、氨基酸类、胺类及肽类等。,(2)激素:由多细胞生物的特殊细胞合成和分泌。人和高等动物体内激素含氮激素、类固醇激素和脂肪类激素3大类。高等动物体内的水溶性激素(除甲状腺素外)以及前列腺素等,作用于靶细胞的膜表面受体;而类固醇激素和甲状腺素作用于靶细胞的胞内受体。(3)细胞因子:由非腺体细胞分泌的高活性的、特异性强的调节蛋白或肽类,作用于靶细胞后可调节生长和分化等。
5、以自分泌和旁分泌为主。如平滑肌细胞、血小板、巨噬细胞、淋巴细胞等,均可分泌细胞因子。目前将细胞因子按功能分为生长因子类、造血调节因子类及免疫因子类(白细胞介素、干扰素等)。,2.受体:靶细胞中能识别第一信使(配体)并与之结合,引起生物学效应的分子。化学本质是具有一定构象的蛋白质。根据受体结合配体后信息传递方式不同,受体分为:(1)质膜受体:位于膜表面,一般是糖蛋白。包括:与G蛋白偶联受体;具有内在酶结构受体:如胰岛素和多种生长因子受体具有酪氨酸蛋白激酶(tyrosine protein kinase,TPK)结构域。离子通道型受体:依赖于神经递质的离子通道或称配体门控通道。如乙酰胆碱受体,可在
6、质膜中形成五边形的阳离子通道。(2)胞内受体:位于胞液或细胞核中,为DNA结合蛋白,还含有一个激素结合域。如类固醇激素和甲状腺素。,二 G蛋白(guanylate binding protein):,即鸟苷酸结合蛋白。A.Gilman,M.Rodbell(美)因发现G蛋白及在细胞 内信号转导中的作用,而获得1994年Nobel 医学/生理学奖。G蛋白种类多达40 余种,由、3个亚基构成,总分 子量约100kDa。,(1)G:能与GTP或GDP结合,有内在的GTP酶活性。GTP是G蛋白活性状态的开关。在活性状态,GTP的最后一个磷酸基团与 G表面的环状结构(红色)相连,使环处于紧密状态。当GTP
7、水解成GDP时,该磷酸基被移去,GDP变短不能与此环相连,导致环结构松散,转变为非活性三聚体(左图),GTP,(2)G:在多数G蛋白中非常类似,分子量36kDa左右。呈螺旋桨(propeller)状结构,起到稳固Ga 结合受体的作用。(3)G:分子量811kDa,除Gt外,大多数G蛋白的亚单位都是相同的。依照、两个亚基的不同可以将G蛋白分为Gs、Gi、Gt等六类。,三、G蛋白偶联受体(GPCRs),G 蛋白偶联受体与质膜上G蛋白偶联存在,已发现300种以上。(1)G蛋白偶联受体结构:分子量40-50kDa左右,它们在结构上的共同特征是单一肽链7次穿越膜,构成7次跨膜受体。肽链的N末端在胞膜外,
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