細(xì)胞生物學(xué)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

1、關(guān)于細(xì)胞生物學(xué)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 概述一、細(xì)胞通訊 概念（P218)：生物體內(nèi)C與C之間的聯(lián)絡(luò)、識別以及信息傳遞，是指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞并與靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用，然后通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生胞內(nèi)一系列生理生化反應(yīng)，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。 第二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）細(xì)胞通訊的方式 1、分泌化學(xué)信號2、細(xì)胞間接觸依賴性通訊3、間隙連接或胞間連絲第三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月分泌化學(xué)信號第四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞外信號分子局部性作用于附近的細(xì)胞信號

2、分子不能運(yùn)輸?shù)奶h(yuǎn)(旁分泌)信號細(xì)胞局部性信號分子(自分泌)第五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月用于沿軸突傳遞電信號的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生釋放信號分子于血液系統(tǒng)，分布到全身(突觸傳遞)(內(nèi)分泌)神經(jīng)細(xì)胞突觸細(xì)胞主體靶細(xì)胞靶細(xì)胞內(nèi)分泌細(xì)胞靶細(xì)胞神經(jīng)遞質(zhì)受體信號分子血液系統(tǒng)第六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞間接觸性依賴的通訊 （常見在胚胎發(fā)育）間隙連接 第七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞通訊步驟1、合成和釋放信號分子2、信號分子運(yùn)送至靶細(xì)胞3、受體與信號分子的特異性結(jié)合及其激活4、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與傳遞5、引發(fā)細(xì)胞功能、代謝或發(fā)育的改變6、信號的解除與細(xì)胞反應(yīng)的

3、終止第八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）、信號分子和受體1、信號分子(P220)： 信號C釋放的信息物質(zhì)傳給靶C發(fā)揮作用，種類多，包括化學(xué)信號和物理信號。傳遞信號的分子，是與細(xì)胞受體結(jié)合，改變受體的性質(zhì),引起一系列細(xì)胞反應(yīng)。 根據(jù)溶解性可分為：親脂性信號分子：(小分子) 甾類激素，甲狀腺素親水性信號分子: (大分子) 神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、腎上腺素等第九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2、受體(P221)選擇性結(jié)合某種特定配體的大分子，絕大多數(shù)為蛋白質(zhì)，且為糖蛋白。 第十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月受體分類： 離子通道耦聯(lián)受體細(xì)胞表面受體： G蛋白耦聯(lián)受體

4、 酶連受體細(xì)胞內(nèi)受體：第十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月受體的結(jié)構(gòu)特點結(jié)合結(jié)構(gòu)域效應(yīng)結(jié)構(gòu)域第十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月心肌細(xì)胞骨胳肌肉細(xì)胞唾液腺細(xì)胞乙酰膽堿心臟收縮減緩減弱肌肉收縮分泌受體蛋白乙酰膽堿同一種化學(xué)信號分子對不同的靶細(xì)胞可產(chǎn)生不同的效應(yīng)第十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3、第二信使和分子開關(guān)第二信使學(xué)說（p223)第二信使：信號轉(zhuǎn)換、信號放大分子開關(guān)(P224)： 在細(xì)胞的信號通路中起正負(fù)反饋調(diào)節(jié)的蛋白。 開關(guān)蛋白（由蛋白激酶/蛋白磷酸酶開啟） GTP結(jié)合蛋白第十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第十五張，PPT共六十七頁，

5、創(chuàng)作于2022年6月二、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及其特性（一）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的基本組成與信號蛋白1、細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號途徑2、從細(xì)胞表面到細(xì)胞核信號傳遞的信號傳遞鏈：細(xì)胞表面受體轉(zhuǎn)承蛋白信使蛋白接頭蛋白第十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞外信號分子受體蛋白分子細(xì)胞內(nèi)信號分子靶位蛋白代謝改變基因表達(dá)改變細(xì)胞形狀或運(yùn)動改變代謝類酶基因調(diào)節(jié)蛋白細(xì)胞骨架蛋白細(xì)胞信號途徑的組成第十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）細(xì)胞內(nèi)信號蛋白的相互作用信號蛋白組成的信號傳遞鏈第十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的主要特性第十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022

6、年6月第二節(jié) 通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞 一、胞內(nèi)受體及其對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)：是激素激活的基因調(diào)控蛋白。無活性的細(xì)胞核受體激活的細(xì)胞核受體轉(zhuǎn)錄激活功能域DNA-結(jié)合功能域配體結(jié)合功能域抑制性蛋白輔激發(fā)蛋白配體受體結(jié)合序列起始靶基因轉(zhuǎn)錄第二十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞過程第二十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月甾類激素可以誘導(dǎo)原初反應(yīng)和次級反應(yīng)；即：A：直接誘導(dǎo)少數(shù)特殊基因轉(zhuǎn)錄的原初反應(yīng)階段；B：基因產(chǎn)物再活化其他基因，產(chǎn)生一種延遲的次級反應(yīng)。這種反應(yīng)對激素原初作用起放大效應(yīng)。mRNA蛋白質(zhì)原初反應(yīng)蛋白質(zhì)mRNA次級反應(yīng)第二十二張，PPT共六十七頁

7、，創(chuàng)作于2022年6月NO合酶催化NO的形成 二、 NO作為信號分子進(jìn)入靶細(xì)胞直接與酶結(jié)合第二十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、G蛋白耦聯(lián)受體-“蛇形受體”的結(jié)構(gòu)與激活1、受體第三節(jié) G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2. G蛋白-負(fù)責(zé)傳遞來自受體的信息G-蛋白質(zhì)三聚體第二十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月G-蛋白質(zhì)的激活造成亞基卸解分離受體蛋白信號分子被激活的G-蛋白亞基激活的 a 亞基激活的 b/g 亞基無活性G-蛋白第

8、二十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月a-亞基的內(nèi)在GTP酶活性使之失活靶蛋白激活的a亞基激活的b/g亞基a亞基激活其靶蛋白a亞基上GTP水解，使該亞基本身失活，造成和靶蛋白解離第二十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月失活的a-亞基與bg -復(fù)合體結(jié)合無活性靶蛋白無活性G-蛋白第三十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月激活G-蛋白的功能1) 離子通道2) 酶第三十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的細(xì)胞信號通路（一）以cAMP為第二信使的信號通路1)腺苷酸 環(huán)化酶第三十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2)環(huán)化 AMP 磷酸

9、二酯酶第三十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3)蛋白激酶A cAMP 激活 PKAs （cyclic AMP-dependent protein kinases)， PKAs 磷酸化靶蛋白分子上的特定絲氨酸/蘇氨酸。無活性的PKA無活性的催化亞基調(diào)節(jié)亞基cAMP-調(diào)節(jié)亞基復(fù)合體激活的催化亞基第三十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4) cAMP 調(diào)節(jié)某些基因的表達(dá)信號分子激活的腺苷酸環(huán)化酶激活的PKA進(jìn)入細(xì)胞核后： 磷酸化激活CREB 激活的CREB與CBP結(jié)合 所形成的復(fù)合體結(jié)合在靶基因的 調(diào)控序列上（CREB-binding element）,刺激基因轉(zhuǎn)錄第三十五張，

10、PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）磷脂酰肌醇雙信使信號通路細(xì)胞質(zhì)膜脂類分子外層細(xì)胞質(zhì)膜脂類分子內(nèi)層細(xì)胞質(zhì)膜脂類分子外層磷脂酰肌醇（PI）磷脂酰肌醇-4-磷酸（PI(4)P）磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PI(4，5)P2）PI 激酶PI P 激酶1）三種肌醇磷脂第三十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2）雙信使二酰甘油細(xì)胞質(zhì)膜脂類分子外層細(xì)胞質(zhì)膜脂類分子內(nèi)層磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸磷脂酶 C-b激活蛋白質(zhì)激酶 C刺激Ca2+從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放進(jìn)入胞質(zhì)溶膠肌醇-1,4,5-三磷酸第三十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3）肌醇磷脂信號傳遞系統(tǒng)IP3 打開Ca2+ -釋放

11、通道DAG 和 Ca2+ 激活蛋白質(zhì)激酶C（PKC）信號分子GPCR磷脂酶 C-b磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸二酰甘油（DAG）激活的Gq a-亞基IP3激活的蛋白質(zhì)激酶C（PKC）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔室第三十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月無活性的 PKCs 存在于胞質(zhì)溶膠. 激活作用包括: 轉(zhuǎn)位: Ca2+ (由 IP3 誘導(dǎo)) 將 PKC 從胞質(zhì)溶膠轉(zhuǎn)位到細(xì)胞質(zhì)膜上 （通過和膜上的DAG而做到）激活: Ca2+ DAG （二酰甘油） 磷脂酰絲氨酸4）蛋白質(zhì)激酶 C (PKC) 的激活第三十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白激酶C的作用1 對糖代謝的控制 第四十張，PPT共六十

12、七頁，創(chuàng)作于2022年6月作用2：參與基因表達(dá)調(diào)控 第四十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月5）鈣調(diào)蛋白（Calmodulin） 單一多肽鏈；有 4個 Ca2+ 結(jié)合位點；其激活需要結(jié)合至少2個Ca2+鈣調(diào)蛋白活化的鈣調(diào)蛋白和靶蛋白結(jié)合后，發(fā)生重大構(gòu)型變化第四十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月6）鈣調(diào)蛋白激酶（CaM-K）活化的CaM-K完全活化Ca2+-獨立狀態(tài)50-80% 活化抑制結(jié)構(gòu)域催化結(jié)構(gòu)域自身磷酸化蛋白質(zhì)磷酸酶第四十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月外界信號分子質(zhì)膜上受體肌醇酯（磷脂酰肌醇4、5二磷酸PIP2）磷脂酶水解1、4、5三磷酸肌醇IP3二酰

13、基甘油DG鈣離子作用鈣調(diào)素形成鈣調(diào)素酶復(fù)合物蛋白激酶C蛋白質(zhì)磷酸化細(xì)胞反應(yīng)動員細(xì)胞內(nèi)源鈣到細(xì)胞質(zhì)中第四十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月7）信號分子的失活：通過細(xì)胞內(nèi)生化代謝完成。 IP3：通過肌醇磷酸脂循環(huán)途徑； DG：通過兩種途徑終止其信使作用； 被二酰基甘油激酶磷酸化為磷脂酸，進(jìn)入肌醇磷脂循環(huán)， 被二?；视椭杆獬蓡沃８视汀?（見P240）第四十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)離子通道的調(diào)控第四十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTK） 及RTKRas

14、蛋白信號通路受體二聚化第四節(jié) 酶連受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第四十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.細(xì)胞內(nèi)信號蛋白這些蛋白質(zhì)都有 SH2(Src同源) 結(jié)構(gòu)域，第四十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2.Ras蛋白（小GTP結(jié)合蛋白）GRF鳥苷酸釋放因子GTP酶活化蛋白第四十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（如GRF）第五十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.RTK-Ras信號通路GRF第五十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月MAPk:Mitogen-activated protein kinase （促分裂原活化蛋白質(zhì)激酶）在哺乳動物里稱為 R

15、af結(jié)果:促進(jìn)許多導(dǎo)致細(xì)胞分裂基因的表達(dá)例如， G1-周期蛋白 一般俗稱為 p38 在哺乳動物里稱為 MEK改變一些蛋白質(zhì)的活性改變基因表達(dá)狀況第五十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、細(xì)胞表面其他酶連受體(一）受體絲氨酸/蘇氨酸激酶（二）受體酪氨酸磷酸酯酶孤兒受體（三）受體鳥苷酸環(huán)化酶 （四）酪氨酸激酶連接的受體 （本身無活性，具有酪氨酸激酶的結(jié)合位點）： 與Src蛋白家族相聯(lián)系的受體 與Janus激酶家族相聯(lián)系的受體第五十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)的兩種鳥苷酸環(huán)化酶 第五十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月鳥苷酸環(huán)化酶催化GTP生成cG

16、MP 第五十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 干擾素的結(jié)合使受體蛋白形成二聚體 受體上結(jié)合的Jak 互相將“伙伴”受體上的Jak 磷酸化活化的Jak將受體磷酸化Jak-STAT 信號傳遞途徑 (a-干擾素)與Janus激酶家族相聯(lián)系的受體第五十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月受體的磷酸化為STAT的結(jié)合創(chuàng)造了停靠點（STAT上帶有SH2）Jak-STAT 信號傳遞途徑 (a-干擾素)STAT通過其SH2結(jié)構(gòu)域?？吭谑荏w的磷酸酪氨酸之后，Jak 將 STAT 磷酸化STAT脫離受體，通過各自的 SH2 結(jié)構(gòu)域形成二聚體STAT進(jìn)入細(xì)胞核，與DNA和其他蛋白結(jié)合，調(diào)控基因表達(dá)靶基因轉(zhuǎn)錄第五十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月整聯(lián)蛋白: 機(jī)械結(jié)構(gòu)功能 信號傳遞功能三、細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號傳遞第五十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月粘著斑的形成及其功能示意圖 第五十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月收斂或者發(fā)散；專一性與相似性；信號放大；對信號的適應(yīng)；網(wǎng)絡(luò)整和信息。第五節(jié) 信號的整合與控制第六十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的匯集(convergent ) 一、細(xì)胞對信號的整合第六十一張，PPT共六