2025/5/22 11:21:00

一、分类

蛋白激酶C(PKC)家族依据其激活所需的第二信使不同,可分为以下三类:

1.传统型PKC(cPKC)

亚型:包括PKCα、PKCβI、PKCβII和PKCγ。

激活条件:需要Ca²⁺、二酰甘油(DAG)和磷脂类物质(如磷脂酰丝氨酸)共同作用。

结构特征:含有功能性的C1和C2调节域,C2域作为Ca²⁺传感器。

2.新型PKC(nPKC)

亚型:包括PKCδ、PKCε、PKCη和PKCθ。

激活条件:仅需DAG,无需Ca²⁺。

结构特征:含有C1域,但C2域不作为Ca²⁺传感器,部分亚型对DAG有反应但对Ca²⁺无反应。

3.非典型PKC(aPKC)

亚型:包括PKCζ和PKCι/λ。

激活条件:既不需要Ca²⁺,也不需要DAG,其激活依赖于蛋白质-蛋白质相互作用和磷酸化。

结构特征:C1域无功能,缺乏C2域。

 

二、作用机制

1.信号转导的启动

当细胞受到外界信号刺激时,磷脂酶C(PLC)被激活,水解质膜上的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP₂),生成两个重要的第二信使:二酰甘油(DAG)和1,4,5-三磷酸肌醇(IP₃)。

IP₃动员细胞内钙库释放Ca²⁺到细胞质中,与钙调蛋白结合,参与一系列反应。

DAG在质膜上积累,与PKC的C1域结合,招募PKC到膜上。

2.PKC的激活

传统型PKC(cPKC):DAG与C1域结合,Ca²⁺与C2域结合,导致PKC构象改变,假底物从催化位点释放,酶被激活。

新型PKC(nPKC):DAG与C1域结合,但C2域不作为Ca²⁺传感器,因此激活不依赖于Ca²⁺。

非典型PKC(aPKC):不依赖于DAG和Ca²⁺,其激活机制涉及与其他蛋白质的相互作用和磷酸化事件。

3.PKC激活后的效应

活化的PKC通过磷酸化其他蛋白质上的丝氨酸和苏氨酸残基,调节它们的活性。

PKC参与调控多种细胞过程,包括基因表达、蛋白质分泌、细胞增殖、分化、凋亡以及炎症反应等。

4.PKC活性的调控

PKC的活性通过三个独立的磷酸化事件进行调节:

活化环内的苏氨酸500位点磷酸化。

自磷酸化的苏氨酸641位点。

羧基末端的疏水性丝氨酸660位点磷酸化。

5.PKC在细胞功能中的作用

基因表达调控:PKC通过磷酸化转录因子或其辅助蛋白,调控基因的转录。

细胞增殖与分化:PKC参与调控细胞周期进程,影响细胞的增殖和分化方向。

细胞凋亡与存活:PKC可调节抗凋亡蛋白的表达,影响细胞的存活。

炎症反应:PKC参与调控炎症介质的产生和释放,影响炎症反应的强度和持续时间。

6.PKC与疾病的关系

癌症:PKC在多种癌症中异常表达或激活,参与调控肿瘤细胞的增殖、存活、侵袭和转移。例如,PKCα在乳腺癌中的表达与预后不良和内分泌治疗耐药相关。

心血管疾病:PKC参与调控血管平滑肌细胞的收缩和增殖,与高血压、动脉粥样硬化等疾病的发生发展相关。

神经系统疾病:PKC在神经元的发育、突触可塑性和神经递质释放中发挥重要作用,其异常与阿尔茨海默病、帕金森病等神经系统疾病相关。

 

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