结构推理 简要说明cAMP信号系统的组成及其信号途径。
【正确答案】环磷酸腺苷(cAMP)是最重要的胞内信使,它的产生是由细胞膜中的刺激型受体(Rs)、抑制型受体(Ri)、刺激型G蛋白(Gs)、抑制型G蛋白(Gi)和腺苷酸环化酶(AC)5种组分控制的。cAMP可被特异的环核苷酸磷酸二酯酶迅速水解为5'-AMP失去信号功能。cAMP信号途径通过其5种组分的互相协作进行信号转换,发生促进或抑制作用。
   cAMP信号途径有以下两种调节模型。
   ①某种激动剂信号与受体(Rs)结合而被激活,导致构象改变,暴露出与Gsa亚基结合的部位,使Gsa亚基被激活。因构象改变,结合的GDP被GTP置换,引起Gsa亚基与β、γ亚基解离,并暴露出与腺苷酸环化酶的结合部位。同时,信号受体复合物也与Gs解离。活化Gsa亚基与腺苷酸环化酶结合而使环化酶被激活,催化ATP转化为cAMP。 cAMP的浓度增加,则cAMP激活依赖cAMP的蛋白质激酶A(PKA),激发一系列生物学效应。该信号途径可表示为:激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→PKA→基因调控蛋白→基因转录。
   ②与Gs的作用相反,抑制剂信号与抑制型受体(Ri)结合后,先引起Gia亚基与β、γ亚基的解离而被活化。Giα-GTP一方面直接抑制环化酶;另一方面因Gi的α亚基与β、γ亚基解离后,游离状态的β、γ亚基在膜上可与Gsa亚基结合成为非活性的Gs蛋白,从而间接抑制环化酶。后者的抑制作用比前者更强。
【答案解析】