細胞信息轉導基礎導課件

1、第5章細胞信息轉導基礎Cellular Signal Transduction basis 針對外源性信號所發(fā)生的細胞內(nèi)各種分子活性的變化，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稱為細胞信號轉導（cellular signal transduction,cell signaling）細胞應答反應細胞外信號受體細胞內(nèi)多種分子的濃度、活性、位置變化細胞信號轉導的基本路線 主要信號轉導途徑 Signal Pathways一、G蛋白偶聯(lián)受體信號轉導途徑（一）G蛋白的活化啟動信號轉導信號轉導途徑的基本模式 ：配體+受體G蛋白效應分子第二信使蛋白激酶激活效應蛋白產(chǎn)生生物學效應RHACGDP

2、GTP腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMPG蛋白循環(huán)G種類效應分子細胞內(nèi)信使靶分子asAC活化cAMPPKA活性aiAC活化cAMPPKA活性aqPLC活化Ca2+、IP3、DAGPKC活化atcGMP-PDE活性cGMPNa+通道關閉哺乳動物細胞中的G亞基種類及效應G蛋白偶聯(lián)受體通過G蛋白-第二信使-靶分子發(fā)揮作用（二）AC-cAMP-PKA通路轉導信號基本過程 GsACATPcAMPCCRRCC 蛋 白 磷 酸 化RR 2cAMP2cAMPCREB(cAMP response element bound protein)NPi Pi Pi 轉錄活化域DNA結合域細胞膜核 膜（三）PLC-IP3/

3、DG信號轉導途徑血管緊張素II（Angiotensin II）受體亦屬于G蛋白偶聯(lián)受體，但是偶聯(lián)的G蛋白的亞基為q，通過PLC-IP3/DAG-PKC通路發(fā)揮效應。 （四）不同G蛋白偶聯(lián)受體可通過不同通路傳遞信號 底物(酶或蛋白質)名稱受調(diào)節(jié)的通路糖原合酶糖原合成磷酸化酶 b 激酶糖原分解丙酮酸脫氫酶丙酮酸乙酰輔酶A激素敏感脂酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸羥化酶多巴胺、腎上腺素和去甲腎上腺素合成組蛋白H1 、組蛋白 H2BDNA聚集蛋白磷酸酶1抑制因子1蛋白去磷酸化轉錄因子CREB轉錄調(diào)控（五）調(diào)節(jié)代謝 （六）調(diào)節(jié)基因表達 二、酶偶聯(lián)受體信號轉導途徑（一）受體酪氨酸蛋白激酶介導的信號轉導表皮

4、生長因子受體（epidermal growth factor receptor, EGFR）是一個典型的受體型PTK。RasMAPK途徑是EGFR的主要信號通路之一。 1、RTK的結構與RTK的活化 2、RTK信號轉導途徑 EGF具TPK活性的受體GRB2 PSOS PRas-GTP PRaf調(diào)節(jié)其他蛋白活性MAPKKMAPK P P P細胞核反式作用因子Gene expression細胞膜二聚化（二）酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)受體介導的信號轉導1、JAK-STAT信號轉導通路英文名中文名舉例receptors tyrosine kinase (RTKs)受體型蛋白酪氨酸激酶表皮生長因子受體、胰島素受

5、體等receptors tyrosine phosphatase (RTPs)受體型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptors serine/threonine kinase (RSTK)受體型蛋白絲/蘇氨酸激酶轉化生長因子受體、骨形成蛋白受體等（三）受體絲/蘇氨酸激酶介導的信號轉導受體絲/蘇氨酸激酶作用機制：TGF信號途徑 NF-B通路NF-B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、細胞分化和凋亡以及腫瘤生長抑制等過程。腫瘤壞死因子受體（TNF-R）、白介素1受體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NF-B（nuclear factor

6、-B，NF-B）通路。 三、依賴于受調(diào)蛋白水解信號轉導途徑NF-B 信號途徑目 錄如：類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸等的受體。高度可變區(qū)位于N端，具有轉錄活性DNA結合區(qū)含有鋅指結構激素結合區(qū)結合激素、熱休克蛋白，使受體二聚化，激活轉錄鉸鏈區(qū)引導核受體進入細胞核四、 細胞內(nèi)受體多屬于轉錄因子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，被稱為配體-門控受體通道（ligand-gated receptor channel）。配體主要為神經(jīng)遞質。五、離子通道型膜受體是化學信號與電信號轉換器乙酰膽堿受體的結構與其功能信息傳遞途徑的交叉性與復雜性1. 一條信息途徑成員可

7、參與激活或抑制另一條信息途徑2. 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(diào)控區(qū)而協(xié)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、信號轉導一過性與記憶性二、信號轉導效應的調(diào)控（一）信號轉導的放大效應（二）信號轉導的負調(diào)控三、信號轉導途徑之間的相互作用（一）信號途徑間的交匯（二）信號轉導網(wǎng)絡（三）信號網(wǎng)絡中信號傳遞專一性第三節(jié) 細胞信號轉導的特性一、信號轉導與藥物作用靶點（1）過去藥物設計的重點單分子藥物靶點：一個基因一種蛋白一種藥物的策略。（2）現(xiàn)在研究的重點：以疾病的細胞分子信號動態(tài)轉導網(wǎng)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（2）抗糖尿