細胞信號轉導及相關疾病

細胞信號轉導及相關疾病——李雪銀，譚丞茵，張淑珍，孔穎詩，郭欣儀小組目錄1.什么是細胞信號轉導2.關于受體3.關于細胞信號4.細胞信號轉導的構成5.細胞信號轉導的過程6.細胞信號轉導的途徑7.細胞信號轉導異常與疾病8.受體異常與疾病9.細胞信號異常與疾病10.小試牛刀什么是細胞信號轉導？細胞信號轉導（Cellsignaltransduction）

是指細胞通過胞膜或胞內受體感受某些信號的刺激，經細胞內信號轉導系統(tǒng)轉換，從而影響細胞生物學功能的過程。特點：多為糖蛋白，一般至少包括兩個功能區(qū)域，與配體結合的區(qū)域和產生效應的區(qū)域;當受體與配體結合后，構象改變而產生活性，啟動一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學效應;受體與配體間的作用具有三個主要特征：①特異性；②飽和性；③高親和力。受體（receptor）概念：一種能夠識別和選擇性結合某種配體（信號分子）并產生特定生物學效應的大分子物質。受體類型一.膜受體

（占受體的大多數(shù)）

1．環(huán)狀受體(離子通道型受體)

多為神經遞質受體,受體分子構成離子通道。受體與信號分子結合后變構，導致通道開放或關閉。引起迅速短暫的效應。

2．蛇型受體

7次跨膜α-螺旋受體，有100多種，都是單條多肽鏈糖蛋白，如G蛋白偶聯(lián)型受體。

3．單跨膜α-螺旋受體包括酪氨酸蛋白激酶型受體和非酪氨酸蛋白激酶型受體。

二.胞內受體（主要是核受體）

位于胞液或胞核，結合信號分子后，受體表現(xiàn)為反式作用因子，可結合DNA順式作用元件，活化基因轉錄及表達。包括類固醇激素受體、甲狀腺激素受體等。胞內受體都是單鏈蛋白，有4個結構區(qū)：①高度可變區(qū)②DNA結合區(qū)③激素結合區(qū)④絞鏈區(qū)。

細胞信號（Cellsignal）概念：引起細胞反應的各種刺激或環(huán)境變化。類型：1.物理信號：電，磁場，光聲，輻射，熱力，滲透壓2.生物信號:主要指生物大分子的結構信號蛋白：多肽的氨基酸序列決定蛋白的三維結構；多糖：細胞膜外存在糖皮層，由糖脂和糖蛋白組成；脂類：Caveolae介導的信號；核酸：遺傳信號傳遞系統(tǒng)的基礎。3.化學信號：(最廣泛）小分子化學物質：cAMP、cGMP、Ca2+、IP3、DAG

激素：GF

神經遞質：Ach

細胞因子：TNF、IL-2

多肽細胞外信號分子細胞內信號分子細胞內效應分子效應調節(jié)分子細胞外信號過程細胞內信號轉導受體細胞信號轉導的構成細胞信號轉導的典型過程配體與細胞膜受體的識別與結合；跨膜信號傳遞；細胞內蛋白級聯(lián)的信號轉導；細胞反應；信號終止。細胞信號轉導途徑膜受體離子通道型受體介導的信號傳導

G蛋白偶聯(lián)型受體介導的信號傳導

酶聯(lián)型受體介導的信號傳導核受體招募型受體介導的信號傳導離子通道型受體介導的信號轉導也稱為：遞質促離子型受體這類受體與神經遞質結合后，引起突觸后離子通道的快速開放和離子的跨膜流動，導致突觸后神經元或效應器細胞膜電位改變，從而實現(xiàn)神經信號的快速跨膜轉導。G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉導也稱為：促代謝型受體主要信號蛋白：配體——受體——G蛋白——G蛋白效應器——第二信使——功能效應特征：飽和性特異性可逆性CAMP：第二信使酶連型受體介導的信號傳導也稱為：受體酪氨酸激酶能與受體結合而完成信號傳導的細胞外分子主要是各種生長因子。當受體的細胞外部分與配體結合后便可引起受體分子胞質側部分酪氨酸激酶的活化，繼而觸發(fā)各種信號蛋白沿不同的路徑的信號轉導。酶連型受體類型酪氨酸激酶受體，如PDGF受體、胰島素受體、EGF受體、FGF受體；酪氨酸磷酸酶受體，如T細胞和巨噬細胞的CD45蛋白；鳥嘌呤環(huán)化酶(GC)受體，如心房肽受體;絲氨酸/蘇氨酸激酶受體，如activin和TGF-受體;非酶受體，可通過蛋白與蛋白的相互作用與細胞內酪氨酸激酶偶聯(lián)。招募型受體介導的信號傳導也是單個跨膜受體受體分子的胞內域沒有任何酶的活性受體胞外域一旦與受體結合，其胞內域即可在胞質側招募激酶或轉接蛋白，激活下游不涉及經典第二信使的信號傳導通路。細胞信號轉導異常與疾病一、受體、信號轉導障礙與疾病受體數(shù)量減少受體親和力降低受體阻斷型抗體的作用受體功能所需的協(xié)同因子或輔助因子缺陷受體功能缺陷受體后信號轉導蛋白的缺陷特定信號轉導過程減弱或中斷激素抵抗征二、受體、信號轉導過度激活與疾病某些信號轉導蛋白過度表達某些信號轉導蛋白組成型激活突變刺激型抗受體抗體分泌生長激素（GH）過多的垂體腺瘤中，有30—40%是由于編碼Gsα的基因突變所致，其特征是Gsα的精氨酸201被半胱氨酸或組氨酸取代;或谷氨酰胺227被精氨酸或亮氨酸取代，這些突變抑制了GTP酶活性，使Gsα處于持續(xù)激活狀態(tài)，cAMP含量增多，垂體細胞生長和分泌功能活躍。信號轉導通路過度激活如肢端肥大癥和巨人癥受體異常與疾病

因受體的數(shù)量、結構或調節(jié)功能變化，使之不能介導配體在靶細胞中應有的效應所引起的疾病稱為受體病。受體異?？梢员憩F(xiàn)為：

1、受體下調或減敏,前者指受體數(shù)量減少，后者指靶細胞對配體刺激的反應性減弱或消失。

2、受體上調或增敏，使靶細胞對配體的刺激反應過度，二者均可導致細胞信號轉導障礙，進而影響疾病的發(fā)生和發(fā)展。

1．信息分子異常指細胞信息分子過量或不足。如胰島素生成減少，體內產生抗胰島素抗體或胰島素拮抗因子等，均可導致胰島素的相對或絕對不足，引起高血糖。2．受體信號轉導異常指受體的數(shù)量、結構或調節(jié)功能改變，使其不能正確介導信息分子信號的病理過程。原發(fā)性受體信號轉導異常，如家族性腎性尿崩癥是ADH受體基因突變導致ADH受體合成減少或結構異常，使ADH對腎小管和集合管上皮細胞的刺激作用減弱或上皮細胞膜對ADH的反應性降低，對水的重吸收降低，引起尿崩癥。細胞信號轉導異常與疾病

3．G蛋白信號轉導異常如假性甲狀旁腺機能減退癥（PHP）是由于靶器官對甲狀旁腺激素（PTH）的反應性降低而引起的遺傳性疾病。

4．細胞內信號的轉導異常細胞內信號轉導涉及大量信號分子和信號蛋白，任一環(huán)節(jié)異常均可通過級聯(lián)反應引起疾病。如Ca2+是細胞內重要的信使分子之一。在組織缺血-再灌注損傷過程中，胞漿Ca2+濃度升高，通過下游的信號轉導途徑引起組織損傷。

5．多個環(huán)節(jié)細胞信號轉導異常在疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中，可涉及多個信息分子影響多個信號轉導途徑，導致復雜的網絡調節(jié)失衡。引起非胰島素依賴性糖尿病。

6．同一刺激引起不同的病理反應同一刺激作用于不同的受體，從而引起不同的反應。例如感染性休克發(fā)病過程中，在同一刺激源（內毒素）作用下使交感神經興奮，若作用于α受體，則引起動脈收縮表現(xiàn)為冷休克;若交感神經興奮激活β受體，使動、靜脈短路開放，則表現(xiàn)為暖休克。

7．不同刺激引起相同的病理反應不同的信號途徑之間存在廣泛交叉，不同刺激?？梢鹣嗤牟±矸磻蚣膊?。例如心肌肥大的發(fā)病過程中，心肌負荷過重引起的機械刺激，神經體液調節(jié)產生的去甲腎上腺素、血管緊張素等，可通過不同的信號轉導蛋白的傳遞，最終引起相同的病理反應—心肌肥大。小試牛刀1.介導甲狀腺素