免疫细胞信号转导(Signal Transductionof Immune cells)1ppt课件2ppt课件一、概述 Ligand Ligand Receptor Receptor Signal Signal transduction transduction DNA DNA Transcription Transcription Cell Cell activation, activation, proliferation, proliferation, differentiation, differentiation, growth growth arest, arest, or cell deathor cell death3ppt课件 细胞信号转导的细胞信号转导的主要主要EventsEvents：蛋白磷酸化和去磷酸化；蛋白磷酸化和去磷酸化；蛋白的二聚体化；蛋白的二聚体化；蛋白酶的水解蛋白酶的水解； 蛋白分子转位；蛋白分子转位； 蛋白与蛋白与DNADNA的特异结合的特异结合；GTPse GTPse 作用作用CaCa2+2+内流等。内流等。4ppt课件细细胞胞信信号号转转导导最最最最关关键键的的EventsEvents是是蛋蛋白白质质间间的的相相互互作作用用; ;每每个个细细胞胞内内有有2626亿亿个个蛋蛋白白质质分分子子，细细胞胞内内的的蛋蛋白白质质浓浓度达到度达到400mg/ml400mg/ml5ppt课件信号转导分子的二聚体化信号转导分子的二聚体化6ppt课件信号转导的细胞特异性信号转导的细胞特异性7ppt课件信号转导的细胞特异性信号转导的细胞特异性8ppt课件Domain：功能区如：蛋白激酶功能区、死亡功能区等蛋白质功能区检索工具:CDART(Conserved Domain Architecture Retrieval Tool)http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/lexington/lexington.cgi?cmd=rpslexington/lexington.cgi?cmd=rps二、二、蛋白质的蛋白质的信号转导的信号转导的元件元件9ppt课件MotifMotif：模体或基序：模体或基序： 如如Ras Ras CAAX CAAX MotifMotif蛋白质模体检索工具蛋白质模体检索工具: : Motif Scan Motif Scan http:/myhits.isb-sib.ch/cgi-bin/motif_scan 线线性性蛋蛋白白质质模模体体检检索索工工具具:the :the Eukaryotic Eukaryotic linear linear Motif: Motif: http:/elm.eu.org/10ppt课件1.SH2，3 (Src homology domain 2，3) SrcSrc同源的功能区同源的功能区SH2SH2可可与与磷磷酸酸化化的的Tyr Tyr 特特异异结结合合，介介导导二二聚聚体体化，参与酪氨酸激酶信号转导途径。化，参与酪氨酸激酶信号转导途径。SH3SH3与与富富含含ProPro序序列列结结合合，起起到到细细胞胞定定位位及及与与SH2SH2相互作用的效应相互作用的效应11ppt课件12ppt课件含含SH2SH2的的信信号号转转导导分分子子包包括括SrcSrc，StatStat， LckLck，ZAP-70ZAP-70，SykSyk，FynFyn，LynLyn，BtkBtk等。等。含含SH3SH3的的信信号号转转导导分分子子包包括括SrcSrc，LckLck， SykSyk，FynFyn，LynLyn，BtkBtk等。等。13ppt课件2 2。Protein KinaseProtein Kinase Domain Domain 催化蛋白质磷酸化功能区，包括酪氨酸蛋催化蛋白质磷酸化功能区，包括酪氨酸蛋白激酶、丝氨酸白激酶、丝氨酸/ /苏氨酸蛋白激酶。苏氨酸蛋白激酶。 例如例如JAKJAK、Raf-1Raf-1、ERK1/2ERK1/2、JNKJNK等等14ppt课件3 3。PhosphatasePhosphatase 功能区功能区 催催 化化 蛋蛋 白白 质质 去去 磷磷 酸酸 化化 的的 功功 能能 区区 。 包包 括括PT（ protein tyrosine phosphatases） 、PP（serine/threonine phosphatases ）及及双双特特异异性性PTP（DUSP）。）。 例如例如PTEN、CD45等等15ppt课件16ppt课件4 4。DBD (DNA binding domain)DBD (DNA binding domain) 转录因子中含有的转录因子中含有的DNA结合区域，结合区域，如如NF- B家族含有家族含有“RXXRXRXXC” Motif，结合，结合“GGGPuNNPyCC”双双链链DNA序列序列17ppt课件5 5。Death DomainDeath Domain（DDDD）由由7070个氨基酸组成的胞内功能区，参个氨基酸组成的胞内功能区，参与细胞凋亡（与细胞凋亡（ApoptosisApoptosis）18ppt课件含含DDDD的的凋亡受体凋亡受体：TNFR1TNFR1（CD120aCD120a）FASFAS（CD95CD95）DR3DR3（Apo3Apo3）DR4DR4（TRAIL-R2，CD261CD261）DR5DR5（TRAIL-R1，CD262CD262）19ppt课件含有含有DDDD的凋亡的凋亡AdaptorAdaptor：FADD（Fas-associated protein with death domain）TRADD (TNFR1-associated death domain-contain protein)RIP (receptor interacting protein) RIADD (RIP-associated ICH/CED-3 homologous protein with a death domain) 20ppt课件21ppt课件三、重要信号转导分子家族1 1。JAK(Janus protein tyrosine JAK(Janus protein tyrosine kinase, or Just another kinase)kinase, or Just another kinase) 胞胞浆浆内内参参与与细细胞胞因因子子信信号号转转导导的的酪酪氨氨酸酸激激酶酶。从从C C端端到到N N端端含含JH1-JH7 JH1-JH7 共共7 7个个保保守守功功能能区区，JH1 JH1 含含酪酪氨氨酸酸蛋蛋白激酶活性区。白激酶活性区。 包括：包括：JAK1JAK1，JAK2JAK2，Tyk2Tyk2，JAK3JAK322ppt课件23ppt课件JAK3JAK3结构图结构图24ppt课件2 2。STAT(Signal transducers and STAT(Signal transducers and activators of transcription)activators of transcription) 参参与与细细胞胞因因子子信信号号转转导导的的转转录录因因子子。C C端端含含有有SH2SH2功功能能区区，中中间间含含DNADNA结结合合区区，C C端端含含保保守守的的酪酪氨氨酸酸残残基基，其其磷酸化对磷酸化对STATSTAT功能至关重要。功能至关重要。25ppt课件26ppt课件27ppt课件28ppt课件3 3。RTK (Receptor tyrosine RTK (Receptor tyrosine kinase)kinase) 包括包括PDGFPDGF受体、受体、EGFEGF受体、受体、FGFFGF受体、受体、M-CSFM-CSF受体、受体、SCFSCF受体受体等等 29ppt课件30ppt课件EGFR2EGFR2（HER2HER2）抗抗体体HerceptinHerceptin已已批批准准上上市市治治疗疗乳腺癌乳腺癌EGFR1EGFR1人人源源化化抗抗体体：h-R3 h-R3 在在古古巴巴批批准准上上市市治治疗疗肿肿瘤瘤，目目前前与与中中国国合合作作生生产产；美美国国ImCloneImClone的的Erbitux 2004Erbitux 2004年批准上市，治疗肠癌。年批准上市，治疗肠癌。PDGFPDGF受受体体的的酪酪氨氨酸酸激激酶酶抑抑制制剂剂SU101SU101治治疗疗肿肿瘤瘤的研究正在进行的研究正在进行IIIIII期临床实验期临床实验GenentechGenentech公公司司抗抗VEGFVEGF抗抗体体（AvastinAvastin）治治疗疗462462例例转转移移性性乳乳腺腺癌癌的的IIIIII期期临临床床失失败败，而而肠肠癌癌临床实验成功，临床实验成功，20042004年批准上市年批准上市31ppt课件32ppt课件4 4。RasRas RasRas家家族族包包括括：H-RasH-Ras，N-RasN-Ras，K-RasK-Ras，均均为为21 21 KdKd的的p21p21rasras 蛋蛋白白，约约85%85%的的同同源源性性，其其组组织织分分布布不不同同，功功能能类类似。似。30%30%人类肿瘤出现人类肿瘤出现RasRas突变。突变。 p21p21rasras 为为含含有有穿穿膜膜区区的的胞胞浆浆内内蛋蛋白白，具具有有GTP/GDPGTP/GDP结结合合区，并有区，并有GTPseGTPse活性。活性。 33ppt课件RAS结构结构34ppt课件Ras的信号转导途径的信号转导途径35ppt课件K-Ras K-Ras 肿瘤疫苗的肿瘤疫苗的研究正在进行研究正在进行IIII期临床实验。期临床实验。Ras 5-17Ras 5-17多肽的多肽的治疗肿瘤研究正在进行治疗肿瘤研究正在进行I I期临床实验。期临床实验。H-rasH-ras反义寡核苷酸反义寡核苷酸治疗肿瘤研究正在进行治疗肿瘤研究正在进行IIII期临床实验。期临床实验。RasRas突变预测抗突变预测抗EGFR1EGFR1抗体治疗效果抗体治疗效果36ppt课件例例:个体化治疗提高大肠癌的治疗有效率个体化治疗提高大肠癌的治疗有效率Langreth, R. (2008), Imclones Gene Test Battle, Forbes.com, 16May kras Testing Do Not TreatTreat with Erbitux Treat with Erbitux TreatmentSuccess 37ppt课件RasRas突变检测可以减少大肠癌治疗费用突变检测可以减少大肠癌治疗费用38ppt课件北 大 医 学 部 心 血 管 所 陈 光 慧 教 授 克 隆 的HSG(Hyperplasia Suppressor Gene)，其编码蛋白结合Ras，抑制平滑肌细胞增殖。Chen KH,et al： Dysregulation of HSG triggers vascular proliferative disorders. Nat Cell Biol. 2004, 6(9):872-83本中心利用腺病毒介导HSG基因治疗小鼠移植肿瘤 (Lina Wu et al:Adenovirus-expressed hHSG induces apoptosis in cancer cells. Mol Cancer Ther. 2008, 7:222-32)39ppt课件 5 5。Raf-1 Raf-1 Ser/ThrSer/Thr蛋蛋白白激激酶酶，由由648648个个氨氨基基酸酸组组成成，含含CR1CR1，CR2CR2，CR3CR3功功能能区区，CR1CR1结结合合RasRas，CR3CR3含含蛋蛋白白激激酶酶活活性性区区。RasRas使使Raf-1Raf-1结合细胞膜，暴露激酶活性区。结合细胞膜，暴露激酶活性区。 40ppt课件RAFRAF抑制剂的临床应用抑制剂的临床应用Nexavar(索拉非尼):小分子激酶抑制剂,抑制包括Raf1的多种激酶,治疗肾癌和肝癌,已经上市(德国Bayer公司)Raf265:小分子Raf1抑制剂,治疗恶性黑色素瘤和大肠癌,进入I期临床(Norvatis制药公司)PLX-4032:RafV600E突变体抑制剂,治疗恶性黑色素瘤和大肠癌,进入I期临床(Plexxikon 公司)41ppt课件6 6。MAPKMAPK MAPKMAPK（ mitogen-activated mitogen-activated protein protein kinasekinase） 包包 括括MAPKKKMAPKKK，MAPKKMAPKK，MAPKMAPK。 含含 Thr-Gly-Tyr Thr-Gly-Tyr 双位点磷酸化活化；双位点磷酸化活化；42ppt课件43ppt课件信号转导通道包括：信号转导通道包括：ERKERK（ extracellular extracellular regulated regulated protein protein kinasekinase） : : Growth Growth factor factor RasRasRaf-Raf-1 1MEKMEKERKERKActivationActivationJNK JNK (c-Jun (c-Jun N-terminal N-terminal kinase)kinase)：理理化化刺刺激激，炎炎症症刺刺激激MEKK1/4MEKK1/4 JNKKJNKK JNKJNKcJuncJun apoptosisapoptosis，炎症，炎症p38p38： 理理化化刺刺激激，炎炎症症刺刺激激MLK MLK MKK3/6 MKK3/6 p38-MAPK p38-MAPK apoptosisapoptosis，炎症，炎症44ppt课件45ppt课件PD184352:MEK1抑制剂,治疗肿瘤,已经完成II期临床(美国Pfizer公司)PD0325901: MEK1抑制剂,治疗黑素瘤、结肠癌、乳腺癌和肺癌,进入I/II期临床(美国Pfizer制药公司)AZD6244: MEK1抑制剂,治疗恶性黑色素,瘤,进入II期临床(AstraZeneca制药公司)MEKMEK抑制剂的临床应用抑制剂的临床应用46ppt课件47ppt课件 7 7。NFNF B B 参参与与免免疫疫应应答答调调控控的的转转录录因因子子，异异源源双双聚聚体体分分子子，主主要要由由p50p50和和p65p65组组成成。正正常常情情况况下下与与I I B B 形形成成复复合合物物，经经IKKIKK活活化化后后， I I B B 降降解解， NFNF B B活活化化，转转运运至至细细胞核发挥转录因子作用胞核发挥转录因子作用48ppt课件49ppt课件NFNF B B与肿瘤的关联与肿瘤的关联50ppt课件51ppt课件IB-GFP 表达质粒转染检测NFB的活化52ppt课件四、信号转导途径举例1。TCR53ppt课件2 2。细胞因子细胞因子54ppt课件3。CD95（FAS）55ppt课件56ppt课件五、信号转导研究方法1 1。特异性信号转导抑制剂特异性信号转导抑制剂利用信号转导通路中的抑制剂分析细利用信号转导通路中的抑制剂分析细胞表型。胞表型。例如：例如：PD98059PD98059（MAPKK-specific MAPKK-specific inhibitorinhibitor）；）；GenisteinGenistein （Tyrosin kinase inhibitorTyrosin kinase inhibitor ）；）；DEVD-fmkDEVD-fmk （Caspase-3 Caspase-3 inhibitorinhibitor）57ppt课件2 2。 蛋白蛋白质质的磷酸化分析的磷酸化分析利用抗利用抗磷酸化磷酸化氨基酸残基的抗体氨基酸残基的抗体 例如抗磷酸化例如抗磷酸化酪氨酸酪氨酸残基抗体，残基抗体，抗磷酸化的丝氨酸抗磷酸化的丝氨酸/ /苏氨酸残基苏氨酸残基抗体等抗体等58ppt课件3.3.免疫共沉淀免疫共沉淀(co-immunoprecipitation)(co-immunoprecipitation)59ppt课件4 4。PulldownPulldown技术技术 利利用用表表达达的的重重组组GSTGST（谷谷胱胱甘甘肽肽S-S-转转移移酶酶）融融合合蛋蛋白白与与细细胞胞裂裂解解物物中中相相互互作作用用蛋蛋白白结结合合，再再经经谷谷胱胱甘甘肽肽亲亲合合层层析析分分离离结结合合蛋蛋白白，利利用用免免疫疫技技术术或或质质谱谱技技术术鉴鉴定定结结合蛋白。合蛋白。60ppt课件61ppt课件5 5。酵母双杂交技术（酵母双杂交技术（Yeast two-Yeast two-hybrid techniquehybrid technique） 利利用用转转录录因因子子具具有有DNADNA结结合合区区和和转转录录激激活活区区的的特特点点，通通过过报报告告基基因因的的表表达达研研究究蛋蛋白白与与蛋蛋白白之之间的相互作用，克隆新的基因。间的相互作用，克隆新的基因。 62ppt课件63ppt课件HIS / LacZGal4 Binding Sites诱饵蛋白Gal4A/VP16cDNAGal4B上海睿星公司的新型酵母双杂交平台上海睿星公司的新型酵母双杂交平台20002000个已知重要功能基因的文库个已知重要功能基因的文库64ppt课件6 6。其它。其它 报告基因技术报告基因技术 质谱技术质谱技术 蛋白芯片技术蛋白芯片技术 细胞内共定位技术细胞内共定位技术 生物传感器技术生物传感器技术 等等等等65ppt课件