2022-05-12 19:33:31

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细胞生物学
细胞生物学
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英文名称:Phosphatidylinositol,简称: PI。

PI主要由两部分组成的,一是磷酸1,2-二脂酰甘油,二是肌醇(inositol)。 它在细胞中对于细胞形态、代谢调控、信号传导和细胞的各种生理功能起着非常重要的作用。

基本信息

  • 中文名称

    磷脂酰肌醇

  • 外文名称

    Phosphatidylinositol

  • 简称

    PI

  • 生理作用

    被DG-激酶磷酸化成为磷脂酸等

  • 组成

    磷酸1,2-二脂酰甘油和肌醇

  • 化学途径

    G蛋白偶联受体的信号转导通路中的一种途径

  • 分子式

    C45H87O13P

  • 分子量

    867.1383

  • CAS号

    97281-52-2

折叠 编辑本段 基本特性

化学途径

G蛋白偶联受体的信号转导通路中的一种途径, 在信号通路中胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联型受体结合,激活质膜上的磷脂酶C(PLC-β),使质膜上4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和二酰基甘油(DG)两个第二信使,胞外信号转换为胞内信号,这一信号系统又称为"双信使系统"(Double Messenger System)。

IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合,开启钙通道,使胞内Ca2+浓度升高。激活各类依赖钙离子的蛋白。用Ca2+载体离子霉素(ionomycin)处理细胞会产生类似的结果。

DG结合于质膜上,可活化与质膜结合的蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)。PKC以非活性形式分布于细胞溶质中,当细胞接受刺激,产生IP3,使Ca2+浓度升高,PKC便转位到质膜内表面,被DG活化,PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化使不同的细胞产生不同的反应,如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖和分化等。DG的作用可用佛波醇酯(phorbol ester)模拟。

折叠 编辑本段 生理作用

DG通过两种途径终止其信使作用:一是被DG-激酶磷酸化成为磷脂酸,进入磷脂酰肌醇循环;二是被DG酯酶水解成单酯酰甘油。由于DG代谢周期很短,不可能长期维持PKC活性,而细胞增殖或分化行为的变化又要求PKC长期活性所产生的效应。现发现另一种DG生成途径,即由磷脂酶催化质膜上的磷脂酰胆碱断裂产生的DG,用来维持PKC的长期效应。

首先由激活的SrcPrK和ZAP-70通过LAT使膜结合的磷脂酶C(PLC)分子丁链上的酪氨酸残基发生磷酸化。磷酸化的PLC-γ发挥酶活性,使底物二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成两个成分:三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。IP3可迅速地从膜内侧向胞质溶胶中扩散,一方面打开细胞膜上的钙通道使Ca2+进入细胞内,同时开启细胞内钙池(内质网)增加Ca2+-的释放,协同提高胞内游离钙的浓度。胞质Ca2+含量的上升,激活一种称为钙调蛋白(camodulin)的Ca2+结合蛋白,后者可调节其他酶类的活性,并最终导致钙调磷酸酶的激活。

折叠 编辑本段 激活信号

抗原激活信号转导磷脂酰肌醇途径的启动

钙调磷酸酶是一种丝、苏氨酸磷酸酶而不是PTK。另一方面,与胞膜内侧相联的DAG则直接激活PKC。后面熔会捍到,钙调磷酸酶和PKC主要分别活化两种重要的转录因子NF-AT和NF-cB。因而在这一条信号转导的下游通路中,实际上再一分为二,形成钙调磷酸酶参与的途径。和PKC介导的途径。由于一个PLCγ分子可以产生很多的IP2和DAG,这就放大了传入的抗原识别信号.并保证其转导的有效性。

折叠 编辑本段 分子信号

Ca2+活化各种Ca2+结合蛋白引起细胞反应,钙调素(calmodulin,CaM)由单一肽链构成,具有四个钙离子结合部位。结合钙离子发生构象改变,可激活钙调素依赖性激酶(CaM-Kinase)。细胞对Ca2+的反应取决于细胞内钙结合蛋白和钙调素依赖性激酶的种类。如:在哺乳类脑神经元突触处钙调素依赖性激酶Ⅱ十分丰富,与记忆形成有关。该蛋白发生点突变的小鼠表现出明显的记忆无能。

IP3信号的终止是通过去磷酸化形成IP2,或被磷酸化形成IP4。Ca2+由质膜上的Ca2+泵和Na+-Ca2+交换器将抽出细胞,或由内质网膜上的钙泵抽进内质网。

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