素与质膜上的受体结合后，通过激动型G蛋白使AC激活，AC催化ATP生成cAMP后者
能进一步激活PKA。PKA一方面使无活性的磷酸化酶激酶b磷酸化而转变成有活性的磷酸化酶激酶a，后者能催化磷酸化酶b修饰带上磷酸根，成为有活性的磷酸化酶a。
磷酸化酶a经磷蛋白磷酸化酶脱去磷酸又转变成无活性的磷酸化酶b。磷蛋白磷酸酶的
活性也受PKA的调节，磷酸化和脱磷酸化呈对立统～的关系。同时，PKA也可使有活
性的糖原合成酶的特定丝／苏氨酸磷酸化而失去活性。
（2）对基因表达的调节作用：顺式作用元件、反式作用因子以及它们的相互作用对
真核细胞基因的表达调控起非常重要的调节作用。在基因的转录调控区中有一类cAMP
应答元件（cAMP respone element，CRE），它可与 cAMP应答元件结合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB）相互作用而调节此基因的转录。当 PKA的催化亚基进入细胞核后，可催化反式作用因于——CREB中特定的丝氨酸和（或）苏氨酸残基磷酸化。磷酸化的CREB形成同源二聚体，与DNA上的CRE结合，从而激活受CRE调控的基因转录。
PKA还可使细胞核内的组蛋白、酸性蛋白以及胞浆内的核蛋白体蛋白、膜蛋白、微管蛋白及受体蛋白等磷酸化，从而影响这些蛋白质的功能（表16－3）。
(二）Ca2+一依赖性蛋白激酶途径
在收缩、运动、分泌和分裂等复杂的生命活动中，需有 Ca2+参与调节，胞浆内Ca2+
浓度在0.01－lumol/L，比细胞外液中Ca2+浓度（约2．5mmol/L）低得多。细胞的肌浆网。内质网和线粒体可作为细胞内Ca2+的储存库。当细胞外液的Ca2+通过钙通道入细胞，或者亚细胞器内储存的Ca2+释放到脑浆时，都会使胞浆内Ca2+水平急剧升高,随之引起某些酶活性和蛋白功能的改变，从而调节各种生命活动。因而将Ca2+也视为细胞内重要的第二信使。
1．Ca2+一磷脂依赖性蛋白激酶途径 近年来的研究表明，体内的跨膜信息传递方式
中还有一种以三磷酸肌醇（肌醇一l，4，5三磷酸，IP3）和二脂酰酸甘油（DAG）为第二信使的双信号途径。该系统可以单独调节细胞内的许多反应，又可以与cAMP-蛋白激酶系统及氨酸蛋白激酶系统相偶联，组成复杂的网络，共同调节细胞的代谢和基因表达。
（1）IP3和DAG的生物合成和功能：促甲状腺素释放激素、去甲肾上腺素和抗利尿激素等作用于靶细胞膜上特异性受体后，通过特定的G蛋白（Gp）激活磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C（PI－PLC），PI－PLC则水解膜组分——磷脂酸肌醇4，5一二磷酸（PIP2）而生成
DAG和IP3（图16-8）。
DAG生成后仍留在质膜上，在磷脂酷丝氨酸和Ca2+的配合下激活蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）。 PKC由一条多肽链组成，含一个催化结构域和一个调节结构域。调节结构域常与催化结构域的活性中心部分贴近或嵌合，一旦PKC的调节结构域与DAG。
磷脂酰丝氨酸和Ca2+结合，PKC即发生构象改变而暴露出活性中心。
IP3生成后，从膜上扩散至胞浆中与内质网和肌浆网上的受体结合，因而促进这些钙储库内的 Ca2+迅速释放，使胞浆内的Ca2+浓度升高。 Ca2+能与脑浆内的 PKC结合共聚集至质膜，在DAG和膜磷脂共同诱导下，PKC被激活。
（2）PKC的生理功能：PKC广泛地存在于机体的组织细胞内，目前已发现12种
PKC同工酶，它们对机体的代谢、基因表达、细胞分化和增殖起作用。
1）对代谢的调节作用：PKC被激活后可引起一系列靶蛋白的丝氨酸残基和（或）苏
氨酸残基发生磷酸化反应。靶蛋白包括质膜受体、膜蛋白和多种酶。PKC能催化质膜的
Ca2+通道磷酸化，促进 Ca2+流入胞内，提高胞浆 Ca2+浓度， PKC也能催化肌浆网的
Ca2+－ATP酶磷酸化，使钙进人肌浆网，降低胞浆的Ca2+浓度。由此可见，PKC能调
节多种生理活动，使之处于动态平衡。总之，PKC通过对靶蛋白的磷酸化反应而改变功
能蛋白的活性和性质，影响细胞内信息的传递，启动一系列生理、生化反应。
2）对基因表达的调节作用：PKC对基因的活化过程可分为早期反应和晚期反应两
个阶段（图 16-9）。 PKC能使立早基因（immediate early gene）的反式作用因子磷酸化，加速立早基因的表达。立早基因多数为细胞原癌基因（如 c－fos、AP1／jun），它们表达的蛋白质寿命短暂（半寿期为l－2小时）具有跨越核膜传递信息之功能，因此称为第三信使。第三信使受磷酸化修饰后，最终活化晚期反应基因并导致细胞增生或核型变化。促癌剂——
佛波酯（phorbol ester）正是作为 PKC的强激活剂而弓l起细胞持续增生，诱导癌变。
2． Ca2+一钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径（ Ca2+－CaM激酶途径）钙调蛋白（ calmodlin，
CaM）为钙结合蛋白，是细胞内重要的调节蛋白。CaM是一条多肽链组成的单体蛋白。
人体的CaM有4个Ca2+结合位点，当胞浆的Ca2+浓度≧10-2mmol／L时，Ca2+与CaM结
合，其构象发生改变而激活 Ca2+－CaM激酶。
Ca2+－CaM激酶的底物谱非常厂，可以磷酸化许多蛋白质的丝氨酸和（或）苏氨酸残
基，使之激活或失活。Ca2+－CaM激酶既能激活腺苷酸环化酶又能激活磷酸二酯酶，即
它既加速CAMP的生成又加速cAMP的降解，使信息迅速传至细胞内，又迅速消失。
Ca2+-CaM激酶不仅参与调节 PKA的激活和抑制，还能激活胰岛素受体的酪氨酸蛋白激
酶活性。可见 Ca2+-CaM激酶在细胞的信息传递中起非常重要的作用。
（三）cGMP-蛋白激酶途径
cGMP广泛存在于动物各组织中，其含量约为cAMP的1/10－1/100。它由GTP在
乌苷酸环化酶（guanytate Cyclase，GC）的催化下经环化而生成，经磷酸二酯酶催化而降解。
鸟苷酸环化酶在脑、肺、肝及肾等组织中大部分是可溶性酶，而在心血管组织细胞、小肠，精子及视网膜杆状细胞则大多数为结合型酶。GC的激活过程和AC不同，
