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甘油磷酸

由甘油和磷酸經過脫水而形成的有機化合物。

中文名甘油磷酸英文名glycerophosphoric acid 化學式C3H9O6P分子量172.08

有機化合物,是細菌細胞壁磷壁酸的主要成分之一。分子結構:

甘油磷酸脂是常見的乳化劑具有親水的頭部和疏水的尾部。

基本特性

化學途徑

是G蛋白偶聯受體的信號轉導通路中的一種途徑, 在信號通路中胞外信號分子與細胞表面G蛋白耦聯型受體結合,激活質膜上的磷脂酶C(PLC-β),使質膜上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)兩個第二信使,胞外信號轉換為胞內信號,這一信號系統又稱為「雙信使系統」(Double Messenger System)。

IP3與內質網上的IP3配體門鈣通道結合,開啟鈣通道,使胞內Ca2+濃度升高。激活各類依賴鈣離子的蛋白。用Ca2+載體離子黴素(ionomycin)處理細胞會產生類似的結果。 DG結合於質膜上,可活化與質膜結合的蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)。PKC以非活性形式分布於細胞溶質中,當細胞接受刺激,產生IP3,使Ca2+濃度升高,PKC便轉位到質膜內表面,被DG活化,PKC可以使蛋白質的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化使不同的細胞產生不同的反應,如細胞分泌、肌肉收縮、細胞增殖和分化等。DG的作用可用佛波醇酯(phorbol ester)模擬。

生理作用

DG通過兩種途徑終止其信使作用:一是被DG-激酶磷酸化成為磷脂酸,進入磷脂酰肌醇循環;二是被DG酯酶水解成單酯酰甘油。由於DG代謝周期很短,不可能長期維持PKC活性,而細胞增殖或分化行為的變化又要求PKC長期活性所產生的效應。現發現另一種DG生成途徑,即由磷脂酶催化質膜上的磷脂酰膽鹼斷裂產生的DG,用來維持PKC的長期效應。

首先由激活的SrcPrK和ZAP-70通過LAT使膜結合的磷脂酶C(PLC)分子丁鏈上的酪氨酸殘基發生磷酸化。磷酸化的PLC—γ發揮酶活性,使底物二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成兩個成分:三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。IP3可迅速地從膜內側向胞質溶膠中擴散,一方面打開細胞膜上的鈣通道使Ca2+進入細胞內,同時開啟細胞內鈣池(內質網)增加Ca2+—的釋放,協同提高胞內游離鈣的濃度。胞質Ca2+含量的上升,激活一種稱為鈣調蛋白(camodulin)的Ca2+結合蛋白,後者可調節其他酶類的活性,並最終導致鈣調磷酸酶的激活。

激活信號

抗原激活信號轉導磷脂酰肌醇途徑的啟動鈣調磷酸酶是一種絲、蘇氨酸磷酸酶而不是PTK。另一方面,與胞膜內側相聯的DAG則直接激活PKC。後面熔會捍到,鈣調磷酸酶和PKC主要分別活化兩種重要的轉錄因子NF—AT和NF—cB。因而在這一條信號轉導的下游通路中,實際上再一分為二,形成鈣調磷酸酶參與的途徑。和PKC介導的途徑。由於一個PLCγ分子可以產生很多的IP2和DAG,這就放大了傳入的抗原識別信號.並保證其轉導的有效性。[1]

分子信號

Ca2+活化各種Ca2+結合蛋白引起細胞反應,調素(calmodulin,CaM)由單一肽鏈構成,具有四個鈣離子結合部位。結合鈣離子發生構象改變,可激活鈣調素依賴性激酶(CaM-Kinase)。細胞對Ca2+的反應取決於細胞內鈣結合蛋白和鈣調素依賴性激酶的種類。如:在哺乳類腦神經元突觸處鈣調素依賴性激酶Ⅱ十分豐富,與記憶形成有關。該蛋白發生點突變的小鼠表現出明顯的記憶無能。

IP3信號的終止是通過去磷酸化形成IP2,或被磷酸化形成IP4。Ca2+由質膜上的Ca2+泵和Na+-Ca2+交換器將抽出細胞,或由內質網膜上的鈣泵抽進內質網。

參考文獻