《生物化学》常见的第二信使包括哪些

第二信使都是小的分子或离子，细胞内有五种最重要的第二信使：

cAMP、cGMP、1, 2-二酰甘油(diacylglycerol, DAG)、1, 4, 5-三磷酸肌醇(inosositol1, 4, 5-trisphosphate, IP3)等。

含氮类激素作用原理——第二信使学说 （second messenger） （1）以环一磷酸腺苷为第二信使的信息传递系统 Sutherland 在进行肝糖原分解实验中发现了一种耐热因子，后来证实为环一磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP），分子量为 3292，它对热稳定，在微酸或微碱溶液中煮沸 30min 仍很稳定。于是Sutherland（1965 年）提出了第二信使学说的概念。CAMP 作为第二信使的基本原则是：①激素作用于完整靶细胞时能引起 cAMP 浓度增加；②激素效应发生在cAMP 浓度升高之后；③外源性 cAMP 可模拟激素的作用；④磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）抑制剂可加强激素作用；⑤能激活靶细胞中 cAMP 依赖的蛋白激酶 （cAMP-dependent protein kinase，APK） 。由于 cAMP 的发现和第二信使的提出，使人们对生命奥秘的认识向前迈了一大步。 为此，Sutherland 获 1975 年诺贝尔医学和生理学奖。 cAMP 产生的关键环节是腺苷酸环化酶（adenylate cyclase， AC）系统，AC 系 统主要由四部分 组成：①受体 （receptor，R） ； ②鸟苷酸结合蛋 白（GTP binding G protein， 蛋白）； ③AC 催化亚单位； ④活化 AC 的协同 因子。 以 cAMP 为第二信 使学说的主要内容是：①作为第一信使 的激素与靶细胞膜上特异受体结合；② 激素受体复合物通过 G 蛋白激活膜内侧 腺苷酸环化酶（AC） 在 Mg2存在时 AC ， 使 ATP 变成 cAMP； ③cAMP 作为胞内第二信使激活某种 cAMP 依赖的蛋白激 酶，同时 cAMP 被磷酸二酯酶（PDE）水解；④活化的蛋 白激酶（PK）促进胞内许多特异蛋白的磷酸化，导致靶细胞产生生理效应（图 8-2） 。 （2）以三磷酸肌醇和甘油二酯为第二信使的信息传递系统 80 年代， 许多研究结果表明肌醇磷脂的降解是跨膜信号转导（transmembrane signal transduction）的重要步骤，发现了细胞内一条非核苷酸类的第二信使通路，将肌醇脂质代谢中产生的三磷酸肌醇（inositol-145-triphosphate，IP3）和甘油二酯（diacylglycerol，DAG）确认为第二信使。IP3 和 DAG 产生的基本过程是：激素激活细胞膜受体，经 G 蛋白（G-protein）的耦联作用，引发磷脂酶 C（phospholipase C，PLC）活化，活化的 PLC 使二磷酸磷脂酰肌醇 PIP 分解产生大量 IP3 和 DAG 两种信使物质，（phosphatidylinositol-45-bisphophate， 2）二者分别激活两条独立又相互协调的信号传递途径， IP3-Ca2和 DAG-PKC 即 （protein kinase 2 2 2 。IPC，蛋白激酶 C）

第二信使的作用方式 一般有两种:①直接作用如Ca能直接与骨骼肌的肌钙蛋白结合引起肌肉收缩;②间接作用这是主要的方式,第二信使通过活化蛋白激酶,诱导一系列蛋白质磷酸化,最后引起细胞效应第二信使至少有两个基本

G蛋白效应器酶主要有AC、PLC、PLA2、GC和PDE等，它们都能通过生成（分解）第二信使，实现细胞外信号向细胞内的转导。其中，磷脂酶（PLC）可将膜上的脂酰肌醇4，5-二磷酸（phosphatidylinositol biphosphate， PIP2）分解为两个细胞内的第二信使： DAG和IP3。

第二信使:IP3、DAG、Ca2+产生过程包括磷脂酶C的激活、IP3/DAG的生成、Ca2+的释放。 ● 磷脂酶C-β的激活 磷脂酶C-β相当于cAMP系统中的腺苷酸环化酶,也是膜整合蛋白,它的活性受Gq蛋白调节。

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