Receptor families and subfamilies discussed in the text are presented .Abbreviations used: R, receptor; R, receptor; PDGF,platelet-derived growth factor; SCF, stem cell factor; CSF, colony-stimulationg factor; EGF,epidermal growth factor; FGF, fibroblast growth factor; IGF, insulin-like growth factor;HGF, hepatocyte growth factor;MSP,macrophage-stimulating protein;VEGF,vascular endothelial growth factor;FN,fibronectin;GH,growth hormone;EPO,erythropoietin;PRL,prolactin;IL,interleukin;LIF,leukemia inhibitory factor;CNTR,ciliary neurotrophic factore;IFN,interferon;TNF,tumor necrosis factor;Lngfr,low affinity nerve growth factor rcecptor;TCR,T ,cell rcecptor;BCR,B cell rcecptor;receptor;TGFR,transfoming growth factor βAct,activin;BMP,bone morphogenic protein,Alternative desingations are given within parentheses.
单次跨膜受体所介导的信号传递与转换过程与G蛋白偶联型受体介导的信号转导有着很大差别。我们已经知道，G蛋白偶联型受体所介导的主要是经由G蛋白的激活，然后作用于相应的效应分子，接下来最主要的是导致细胞内信使含量及分布的迅速改变从而调节靶分子的活性并改变细胞的功能状态。单次跨膜受体介导的信号转导过程则主要是蛋白分子的相互作用，并且有蛋白酪氨酸激酶的广泛参与。对这些信号转导途径的了解在九十年代中取得了许多重要的进展。为跟踪和理解这些信号转导过程，我们首先需要知道参与这一过程的重要信号转导分子和其中的一些特殊结构。
1.几类重要的介导单次跨膜受体信号转导的蛋白分子的结构及功能
(1)蛋白激酶
蛋白激酶是指能够将γ－磷酸基因从磷酸供体分子上转移至底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。磷酸供体可以是ATP，也可以是其它类三磷酸核苷酸。由于蛋白激酶常常是多底物的，因此蛋白激酶是根据底物中氨基酸残基的特异性而不是根据底物蛋白的特异性来分类的。国际生化学会命名委员会建议将蛋白激酶分为五大类：
| 激 酶 | 磷酸基团的受体 |
| 蛋白丝氨酸／苏氨酸激酶 | 丝氨酸／苏氨酸羟基 |
| 蛋白酪氨酸激酶 | 酪氨酸的酚羟基 |
| 蛋白组／赖／精氨酸激酶 | 咪唑环，胍基，ε－氨基 |
| 蛋白半胱氨酸激酶 | 巯基 |
| 蛋白天冬氨酸／谷氨酸激酶 | 酰基 |
前两类激酶目前了解的较多，很多已经获得了cDNA克隆，但对后两者的了解仍很有限。
蛋白丝/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶的分类见表21－5。?
表21-5 蛋白激酶分类?
| 1.蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶 |
| (1) Cyclic nucleotide regulated |
| A. PKA α cAMP?dependent protein kinase catalytic,α form |
| B. PKA βcAMP?dependent protein kinase catalytic, β form |
| C. PKA γcAMP?dependent protein kinase catalytic,γ form |
| D. cGPK?α cGMP?dependent protein kinase α form |
| E. cGPK?β cGMP?dependent protein kinase β form |
| (2) Diacylglycerol regulated:[BH] |
| PKC α protein kinase C α |
| PKC β protein kinase C β |
| PKC γ protein kinase C γ |
| PKC δ protein kinase C δ |
| PKC ε protein kinase C ε |
| PKC ζ protein kinase C ζ |
| PKC η protein kinase C η |
| (3)Calcium/calmodulin regulated[BH] |
| CaMⅠ Calcium/calmodulin?dependent protein kinase Ⅰ |
| CaMⅡα Calcium/calmodulin?dependent protein kinase Ⅱα |
| CaMⅡβ Calcium/calmodulin?dependent protein kinase Ⅱβ |
| CaMⅡγ Calcium/calmodulin?dependent protein kinase Ⅱγ |
| CaMⅢCalcium/calmodulin?dependent protein kinase Ⅲ |
| CaMⅣCalcium/calmodulin?dependent protein kinase Ⅳ |
| PSKHI Putative protein?serine kinase |
| (4) Ribosomal S6 protein kinase |
| S6kⅠ,S6KⅡ,70kDaS6 |
| (5) Serpentine receptor kinase |
| ① β ARK β?Adrenergic receptor protein kinase |
| ② β ARK?related protein kinase |
| ③ Rhodopsin kinase |
| (6) Casein kinase Ⅱ |
| (7) Glycogen synthase kinase 3 |
| (8) cdc 2 family |
| (9) cdc 2 related protein kinase |
| (10)MAP kinase (mitogen activated protein kinases) |
| EPK－1, ERK－2, ERK－3, ERK－5(extracellular signal－regulated kinase) |
| JNK(c－Jun N－terminal kinase), P38, etc. |
| (11)MOS/Raf protein kinase |
| 2.蛋白酪氨酸激酶 |
| (1) Growth factor receptors |
| EGFR: EGFR.erbB2,erbB3 |
| INSR:INSR, IGF?1R |
| FGFR:FGFR, FGFR2, c?kit |
| DGFR:PDGFR, CSFIR |
| (2) Non?receptor tyrosine kinase |
| src family: src,Yes,Lyn,Fyn,Lck,etc |
| Syk family:Syk, ZAP70 |
| JAK family: JAK1,JAK2, JAK3 |
| Tec family: Btk,Itk,etc |
表中列出的多种蛋白激酶都属于重要的信号转导分子，在此不可能一一介绍。在这些蛋白激酶中，对于细胞功能影响较大的有PKA、PKG、PKC、MAPK和PTK等。PKA、PKG和PKC已在G蛋白偶联受体中提及，因此这里仅介绍MAPK和PTK。
①MAP激酶(Mitogen Activated Protein Kinase, MAPK)
MAPK属于蛋白丝/苏氨酸激酶，是接受膜受体转换与传递的信号并将其带入细胞核内的一类重要分子，在多种受体信号传递途径中均具有关键性作用。在未受刺激的细胞内，MAPK为静止型，当其接收上游分子棗MAPKK(MAp Kinase Kinase)的磷酸化调控信号后，MAPK中相邻的苏氨酸和酪氨酸均被磷酸化，从而成为活化形式的MAPK(图21-18)。目前在MAPK的上游存在着一个
图21-18 MAPK的活化
图21-19 MAPK的逐级激活
由蛋白激酶构成的MAPK逐级激活系统。上述使MAPK磷酸化的MAPKK又受到MAPKKK(MAp Kinase Kinase Kinase)的调节。这种逐级激活系统又再受其上游分子的调控(图21-19)。
MAPK被激活以后，转移至细胞核内。在核内，它可以使一些转录因子发生磷酸化从而改变胞内基因表达的状态。另外，它也可以使一些其它的酶发生磷酸化使之活性发生改变。目前已经知道，MAPK参与多种细胞功能的调控，尤其是在细胞增殖、分化及凋亡过程中，它具有关键性作用。
MAPK途径在果蝇中已发现了7种不种类型，在哺乳动物细胞中已证实至少有三种MAPK成员，即ERK、JNK和P38。它们的调控机制和作用的靶分子均有所差异。
②蛋白酪氨酸激酶(Protein Tyrosine Kinase, PTK)
蛋白酪氨酸激酶作用于蛋白质中的酪氨酸残基使之磷酸化，很多细胞信号转导的最早期事即为多种蛋白质的酪氨酸磷酸化。在细胞的生长与分化过程中，酪氨酸磷酸化大部分具有正向调节作用，无论是生长因子作用后正常细胞的增殖、恶性肿瘤细胞的增殖，还是T细胞、B细胞或肥大细胞的活化都伴随着瞬间发生的多种蛋白分子的酪氨酸磷酸化。蛋白酪氨酸激酶的抑制剂可以阻断上述细胞的应答反应。
(责任编辑：泉水)