第五章信號轉導

1、目錄目錄第第5 5章章細胞信息轉導基礎細胞信息轉導基礎cellular signal transduction basis目錄目錄 針對外源性信號所發(fā)生的細胞內各種分針對外源性信號所發(fā)生的細胞內各種分子活性的變化，以及將這種變化依次傳子活性的變化，以及將這種變化依次傳遞至效應分子，以改變細胞功能的過程遞至效應分子，以改變細胞功能的過程稱為稱為細胞信號轉導（細胞信號轉導（cellular signal transduction,cell signaling）目錄目錄細胞應答反應細胞應答反應細胞外信號細胞外信號受體受體細胞內多種分子的細胞內多種分子的濃度、活濃度、活性、位置變化性、位置變化n細胞信

2、號轉導的基本路線細胞信號轉導的基本路線 目錄目錄主要信號轉導途徑主要信號轉導途徑 signal pathwayssignal pathways目錄目錄一、一、g g蛋白偶聯受體信號轉導途徑蛋白偶聯受體信號轉導途徑目錄目錄（一）（一）g蛋白的活化啟動信號轉導蛋白的活化啟動信號轉導o 信號轉導途徑的基本模式信號轉導途徑的基本模式 ：配體配體+受體受體g蛋白蛋白效應分子效應分子第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶激活效應蛋白產生生物學效應激活效應蛋白產生生物學效應目錄目錄rhacgdpgtp腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶acatpcamp目錄目錄g蛋白循環(huán)蛋白循環(huán)目錄目錄g 種類種類asaiaqat效應分子效

3、應分子ac活化活化ac活化活化plc活化活化cgmp-pde活性活性細胞內信使細胞內信使campcampca2+、ip3、dagcgmp靶分子靶分子pka活性活性pka活性活性pkc活化活化na+通道關閉通道關閉哺乳動物細胞中的哺乳動物細胞中的g 亞基種類及效應亞基種類及效應g g蛋白偶聯受體通過蛋白偶聯受體通過g g蛋白蛋白- -第二信使第二信使- -靶分子發(fā)揮作用靶分子發(fā)揮作用目錄目錄（二）（二）ac-camp-pka通路轉導信號基本過程通路轉導信號基本過程 目錄目錄gsacatpcampccrrcc 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化rr 2camp2campcreb(camp respons

4、e element bound protein)npi pi pi 轉錄活化域轉錄活化域dna結合域結合域細胞膜細胞膜核核 膜膜目錄目錄（三）（三）plc-ip3/dg信號轉導途徑信號轉導途徑血管緊張素血管緊張素ii（angiotensin ii）受體亦屬于）受體亦屬于g蛋白蛋白偶聯受體，但是偶聯的偶聯受體，但是偶聯的g蛋白的亞基蛋白的亞基 為為 q，通，通過過plc-ip3/dag-pkc通路發(fā)揮效應。通路發(fā)揮效應。 目錄目錄目錄目錄（四）不同（四）不同g蛋白偶聯受體可通過不同通路蛋白偶聯受體可通過不同通路傳遞信號傳遞信號 目錄目錄底物底物(酶或蛋白質酶或蛋白質)名稱名稱糖原合酶糖原合酶磷酸

5、化酶磷酸化酶 b 激酶激酶丙酮酸脫氫酶丙酮酸脫氫酶激素敏感脂酶激素敏感脂酶酪氨酸羥化酶酪氨酸羥化酶組蛋白組蛋白h1 、組蛋白、組蛋白 h2b蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶1抑制因子抑制因子1受調節(jié)的通路受調節(jié)的通路糖原合成糖原合成糖原分解糖原分解丙酮酸丙酮酸乙酰輔酶乙酰輔酶a甘油三脂分解和脂肪酸氧化甘油三脂分解和脂肪酸氧化多巴胺、腎上腺素和去甲腎上多巴胺、腎上腺素和去甲腎上腺素合成腺素合成dna聚集聚集蛋白去磷酸化蛋白去磷酸化（五）調節(jié)代謝（五）調節(jié)代謝 目錄目錄（六）調節(jié)基因表達（六）調節(jié)基因表達 目錄目錄二、酶偶聯受體信號轉導途徑二、酶偶聯受體信號轉導途徑目錄目錄（一）受體酪氨酸蛋白激酶介導的信號轉

6、導（一）受體酪氨酸蛋白激酶介導的信號轉導 表皮生長因子受體（表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor, egfr）是一個典型的受體）是一個典型的受體型型ptk。 rasmapk途徑是途徑是egfr的主要信號通路的主要信號通路之一。之一。 目錄目錄1、rtk的結構與的結構與rtk的活化的活化目錄目錄 2、rtk信號轉導途徑信號轉導途徑目錄目錄 egf具具tpk活性的受體活性的受體grb2 psos pras-gtp praf調節(jié)其他蛋白活性調節(jié)其他蛋白活性mapkkmapk p p p細細胞胞核核反式作用因子反式作用因子gene expression細細

7、胞胞膜膜二聚化二聚化目錄目錄（二）酪氨酸蛋白激酶偶聯受體介導的信號轉導（二）酪氨酸蛋白激酶偶聯受體介導的信號轉導目錄目錄1、jak-stat信號轉導通路信號轉導通路目錄目錄英文名英文名receptors tyrosine kinase (rtks)receptors tyrosine phosphatase (rtps)receptors serine/threonine kinase (rstk)中文名中文名受體型蛋白酪氨酸激酶受體型蛋白酪氨酸激酶受體型蛋白酪氨酸磷酸酶受體型蛋白酪氨酸磷酸酶受體型蛋白絲受體型蛋白絲/蘇氨酸激酶蘇氨酸激酶舉例舉例表皮生長因子受體、表皮生長因子受體、胰島素受體等

8、胰島素受體等cd45轉化生長因子轉化生長因子受體、受體、骨形成蛋白受體等骨形成蛋白受體等（三）受體絲（三）受體絲/蘇氨酸激酶介導的信號轉導蘇氨酸激酶介導的信號轉導目錄目錄受體絲受體絲/ /蘇氨酸激酶作用機制：蘇氨酸激酶作用機制：目錄目錄tgf信號途徑信號途徑目錄目錄 nf- b通路通路nf- b是一種幾乎存在于所有細胞的轉錄因子，是一種幾乎存在于所有細胞的轉錄因子，廣泛參與機體防御反應、組織損傷和應激、細胞廣泛參與機體防御反應、組織損傷和應激、細胞分化和凋亡以及腫瘤生長抑制等過程。分化和凋亡以及腫瘤生長抑制等過程。腫瘤壞死因子受體（腫瘤壞死因子受體（tnf-r）、白介素）、白介素1受體受體等重

9、要的促炎細胞因子受體家族所介導的主要信等重要的促炎細胞因子受體家族所介導的主要信號轉導通路之一是號轉導通路之一是nf- b（nuclear factor- b，nf- b）通路。）通路。 三、依賴于受調蛋白水解信號轉導途徑三、依賴于受調蛋白水解信號轉導途徑目錄目錄nf- b 信號途徑信號途徑目錄目錄目目 錄錄如：類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸等的受體如：類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸等的受體。高度可變區(qū)高度可變區(qū)位于位于n端，具有轉錄活性端，具有轉錄活性dna結合區(qū)結合區(qū)含有鋅指結構含有鋅指結構激素結合區(qū)激素結合區(qū)結合激素、熱休克蛋白，使受體結合激素、熱休克蛋白，使受體二聚化，激活轉錄二聚化，激活

10、轉錄鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)四、四、 細胞內受體多屬于轉錄因子細胞內受體多屬于轉錄因子目錄目錄目錄目錄 離子通道型受體是一類自身為離子通道的受體，離子通道型受體是一類自身為離子通道的受體，它們的開放或關閉直接受化學配體的控制，被它們的開放或關閉直接受化學配體的控制，被稱為配體稱為配體-門控受體通道（門控受體通道（ligand-gated receptor channel）。）。 配體主要為配體主要為神經遞質神經遞質。五、離子通道型膜受體是化學信號與電信號轉換器五、離子通道型膜受體是化學信號與電信號轉換器目錄目錄乙酰膽堿受體的結構與其功能乙酰膽堿受體的結構與其功能目錄目錄目錄目錄信息傳遞途徑的交叉性與復雜性

11、信息傳遞途徑的交叉性與復雜性目錄目錄1. 一條信息途徑成員可參與激活或抑制另一條一條信息途徑成員可參與激活或抑制另一條信息途徑信息途徑2. 兩種不同的信息途徑可共同作用于同一種效兩種不同的信息途徑可共同作用于同一種效應蛋白或同一基因調控區(qū)而協同發(fā)揮作用應蛋白或同一基因調控區(qū)而協同發(fā)揮作用3. 一種信息分子可作用于幾條信息傳遞途徑一種信息分子可作用于幾條信息傳遞途徑目錄目錄一、信號轉導一過性與記憶性一、信號轉導一過性與記憶性二、信號轉導效應的調控二、信號轉導效應的調控（一）信號轉導的放大效應（一）信號轉導的放大效應（二）信號轉導的負調控（二）信號轉導的負調控三、三、信號轉導途徑之間的相互作用信號

12、轉導途徑之間的相互作用（一）信號途徑間的交匯（一）信號途徑間的交匯（二）信號轉導網絡（二）信號轉導網絡（三）信號網絡中信號傳遞專一性（三）信號網絡中信號傳遞專一性第三節(jié)第三節(jié) 細胞信號轉導的特性細胞信號轉導的特性目錄目錄一、信號轉導與藥物作用靶點一、信號轉導與藥物作用靶點（1）過去藥物設計的重點）過去藥物設計的重點單分子藥物靶點：一個基因單分子藥物靶點：一個基因一種蛋白一種蛋白一種藥物的策略。一種藥物的策略。（2）現在研究的重點：以疾病的細胞分子信號動態(tài)轉導網）現在研究的重點：以疾病的細胞分子信號動態(tài)轉導網絡為標靶的多靶點藥物設計。絡為標靶的多靶點藥物設計。二、細胞信號轉導與靶向抗腫瘤藥物二、細胞信號轉導與靶向抗腫瘤藥物三、細胞信號轉導與靶向其他藥物三、細胞信號轉導與靶向其他藥物（1）抗抑郁藥信號轉導途徑與藥物作用靶點）抗抑郁藥信號轉導途徑與藥物作用靶點（2）抗糖尿病信號轉導途徑與藥物作用靶點）抗糖尿病信號轉導途徑與藥物作用靶點（3）抗心血管疾病