細胞信號轉(zhuǎn)導途徑

細胞信號轉(zhuǎn)導途徑演示文稿目前一頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點（優(yōu)選）細胞信號轉(zhuǎn)導途徑目前二頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity?

配體與受體結(jié)合后，使靶細胞產(chǎn)生特定的生物效應，這種配體稱作激動劑（agonist）?

雖然能與受體結(jié)合，但并不使靶細胞產(chǎn)生生物效應，這種配體稱為拮抗劑（antagonist)，它可拮抗激動劑的作用?

既具有激動作用，又具有拮抗作用的配體，稱作部分激動劑(partialagonist)。?

此外，有一類配體稱為反向激動劑（inverseagonist）目前三頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity配體與受體的結(jié)合有幾個特點:1.結(jié)合的飽和性2.結(jié)合的高親和性3.高度專一性4.結(jié)合的可逆性5.可產(chǎn)生強大的生物學效應目前四頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點

二細胞信號分子（配體）分類：按化學結(jié)構(gòu)分類：

1.激素（hormone）

2.細胞因子(cytokine)

3.神經(jīng)遞質(zhì)(neurotransmitter)

4.氣體分子

5.血管活性物質(zhì)(vasoactiveagent)目前五頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點

按溶解性分類：*脂溶性：可進入靶細胞，與胞內(nèi)受體結(jié)合形成激素-受體復合物，調(diào)節(jié)基因表達。*水溶性：不能進入細胞，與膜受體結(jié)合，通過胞內(nèi)信使引起細胞的應答。目前六頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity跨膜離子通道型受體（環(huán)狀受體）G蛋白偶聯(lián)型受體（七跨膜α-螺旋型受體）催化型受體（單跨膜α-螺旋型受體）胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子型受體三受體的種類、分子結(jié)構(gòu)與功能目前七頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity特點：受體位于細胞膜由均一或非均一的亞基構(gòu)成寡聚體,且圍成一跨膜離子通道配體多為神經(jīng)遞質(zhì),通過與相應受體結(jié)合控制通道的開或關,選擇性允許離子進或出細胞,引起細胞內(nèi)某種離子濃度改變,從而觸發(fā)生理效應.(一)跨膜離子通道型受體（環(huán)狀受體）目前八頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity跨膜離子通道型受體結(jié)構(gòu)示意圖體受體受配體離子通道關閉離子通道開放細胞膜體受目前九頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity目前十頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity(二)G蛋白偶聯(lián)受體（七跨膜α-螺旋型受體）組成：通常為單體或均一的亞基組成的寡聚體多肽鏈在細胞內(nèi)外往返跨膜后形成7段α-螺旋,其氨基酸組成高度保守*不同受體其N端、C端和第三內(nèi)環(huán)區(qū)的氨基酸變化較大結(jié)構(gòu)與功能：C端位于此處,且與第三內(nèi)環(huán)區(qū)構(gòu)成與G蛋白偶聯(lián)的結(jié)構(gòu)域,并通過G蛋白傳遞信號配體結(jié)合區(qū),N端位于此處細胞外區(qū)：跨膜區(qū)：細胞內(nèi)區(qū)：目前十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversityG蛋白受體結(jié)構(gòu)模式圖（七跨膜α-螺旋型受體）目前十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity（三）催化型受體（單跨膜α-螺旋型受體）

配體結(jié)合區(qū)，較大每個單體或亞基只有一個跨膜螺旋結(jié)構(gòu)（故稱單跨膜α-螺旋型受體）

帶有受體型酪氨酸蛋白激酶（TPK）結(jié)構(gòu)域，如胰島素受體、表皮生長因子受體帶有與非受體型TPK作用的結(jié)構(gòu)域,

如生長激素受體、干擾素受體組成：由均一或非均一多肽鏈構(gòu)成的單體或寡聚體結(jié)構(gòu)與功能：細胞內(nèi)區(qū)：

跨膜區(qū)：細胞外區(qū)：目前十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity具有內(nèi)在酶活性的受體：1.受體酪氨酸蛋白激酶系統(tǒng)2.受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶系統(tǒng)3.受體鳥苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)4.受體一氧化氮合酶系統(tǒng)目前十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity催化型受體結(jié)構(gòu)模式圖非TPK受體型IGF-1受體TPK受體型EGF受體PDGF受體FGF受體EGF：表皮生長因子IGF-1：胰島素樣生長因子PDGF：血小板衍生生長因子FGF：成纖維細胞生長因子目前十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity部位：胞漿或胞核信息分子：類固醇激素、甲狀腺激素等結(jié)構(gòu)與功能：有共同特征性結(jié)構(gòu)域,即從受體的N→C分別為高度可變區(qū)：主要與調(diào)控特異基因表達有關核轉(zhuǎn)位及DNA結(jié)合區(qū)：與受體活化后向核內(nèi)轉(zhuǎn)移（核轉(zhuǎn)位）,并與特異的DNA序列結(jié)合有關激素結(jié)合區(qū)：不同受體其結(jié)構(gòu)有差異,使受體能選擇性與不同激素結(jié)合（四）胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子型受體目前十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子型受體結(jié)構(gòu)示意圖高度可變區(qū)核轉(zhuǎn)位及DNA結(jié)合區(qū)激素結(jié)合區(qū)NH2COOH目前十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity信號轉(zhuǎn)導途徑：膜受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑胞內(nèi)受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑目前十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity共同特征：細胞外的信息分子不進入靶細胞信號分子通過與靶細胞膜表面受體的特異結(jié)合來觸發(fā)細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導過程需要第二信使第一信使：指在細胞外傳遞特異信號的信號分子.第二信使：指在細胞內(nèi)傳遞特異信號的信號分子.

主要有cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3、TPK等五膜受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑目前十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity通過第二信使介導的信號轉(zhuǎn)導途徑：環(huán)核苷酸信號轉(zhuǎn)導途徑*cAMP信號轉(zhuǎn)導途徑*cGMP信號轉(zhuǎn)導途徑

磷脂酰肌醇途徑

Ca2+信號轉(zhuǎn)導途徑

NO信號轉(zhuǎn)導途徑目前二十頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity1.cAMP信號轉(zhuǎn)導途徑第二信使：cAMP

信號轉(zhuǎn)導的級聯(lián)反應：（一）環(huán)核苷酸信號轉(zhuǎn)導途徑信號分子→受體→G蛋白→AC→cAMP→蛋白激酶A→效應蛋白/酶→生理效應目前二十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversitycAMP信號轉(zhuǎn)導途徑的級聯(lián)反應ACATPcAMP信號分子A激動型受體信號分子B抑制型受體GDP-Gs蛋白GDPGTPGTP-Gs蛋白GDP-Gi蛋白GDPGTPGTP-Gi蛋白+-+5’-AMPPDEPKA調(diào)節(jié)基因表達調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)骨架蛋白調(diào)節(jié)離子通透目前二十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity（1）G蛋白①定義：G蛋白（鳥苷酸結(jié)合蛋白）是一類和GTP或GDP結(jié)合的,位于靶細胞膜胞液面或胞漿中的特殊信號轉(zhuǎn)導蛋白.②分類：按分子結(jié)構(gòu)不同G蛋白可分為2大類：異三聚體G蛋白：由α、β、γ三種不同亞基構(gòu)成,多種小分子G蛋白：由1條多肽鏈構(gòu)成,至少有50種常見的G蛋白功能激動型G蛋白（Gs））激活腺苷酸環(huán)化酶抑制型G蛋白（Gi）抑制腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶C型G蛋白（Gp）激活磷脂酰肌醇特異的磷脂酶C目前二十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity③構(gòu)象：G蛋白有2種構(gòu)象：活化型與非活化型④激活：信號分子作用于G蛋白偶聯(lián)型受體后,受體變構(gòu),其G蛋白偶聯(lián)結(jié)構(gòu)域與細胞膜上的G蛋白相互作用,使α亞基與βγ亞基解離,且α亞基發(fā)生鳥苷酸交換與1分子GTP結(jié)合而被激活.GDP-αβγGTP-α+βγ非活化型活化型GTPGDPH2OPi目前二十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity分布：腺苷酸環(huán)化酶（AC）分布于除成熟紅細胞以外的幾乎所有組織細胞膜或胞液分類：按其亞細胞定位不同,其同工酶可分為膜結(jié)合性和可溶性兩大類.作用：催化胞液中的ATP生成cAMP

(2)AC與cAMP①ACcAMPATP5’-AMPACppiMg2+PDEMg2+H2O目前二十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity②cAMP濃度：cAMP的濃度受控于AC與磷酸二酯酶（PDE）作用：激活依賴cAMP的酶或蛋白質(zhì)胞液中的蛋白激酶A(PKA)Rap1GEF（Rap1的鳥苷酸交換因子）如cAMP可激活目前二十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity①結(jié)構(gòu)：PKA是種變構(gòu)酶,由2個催化亞基（C）和2個調(diào)節(jié)亞基（R）構(gòu)成的四聚體（C2R2）,每個調(diào)節(jié)亞基上有2個cAMP結(jié)合位點.②激活：(3)PKA目前二十七頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity③PKA作用：催化特異底物蛋白/酶的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化修飾并導致其活性改變,從而產(chǎn)生了：調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)基因表達調(diào)節(jié)離子通透性調(diào)節(jié)細胞骨架蛋白功能特定生理效應目前二十八頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity目前二十九頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity目前三十頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity信號分子→受體/GC→cGMP→蛋白激酶G→效應蛋白/酶→生理效應

信號轉(zhuǎn)導的級聯(lián)反應：2.cGMP信號轉(zhuǎn)導途徑

鳥苷酸環(huán)化酶（GC）作用：催化GTP轉(zhuǎn)變?yōu)閏GMP

主要分布于心血管組織、小腸,其信息分子為心房肽、腦鈉肽、C類鈉肽等

主要分布于腦、肝、腎、肺等,其信息分子為NO

第二信使：cGMP類型：膜結(jié)合型GC：可溶性GC：目前三十一頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity

蛋白激酶G（PKG）激活物：cGMP

作用：催化多種底物蛋白或酶的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化修飾,使其功能或活性改變,產(chǎn)生生理效應目前三十二頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity第二信使：脂類衍生物：DAG（二酰基甘油）

IP3（1，4，5-三磷酸肌醇）信號轉(zhuǎn)導途徑：信號分子→受體→Gp蛋白或TPK→PI-PLC→DAG→PKC→效應蛋白/酶→生理效應（二）磷脂酰肌醇途徑使得細胞質(zhì)中的鈣離子濃度增加IP3目前三十三頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversityPI-PLC（磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C）

部位：胞液作用：PI-PLCPIP2（磷脂酰肌醇4,5-二磷酸）DAG+IP3目前三十四頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity分布：廣泛，位于哺乳動物細胞液中種類：已發(fā)現(xiàn)的多達12種同工酶,按結(jié)構(gòu)和對激活劑依賴的不同可分三組亞型:

第一組：經(jīng)典PKC,受DAG和Ca2+激活第二組：新PKC,僅需DAG激活第三組：非典型PKC,需IP3激活作用：催化幾十種效應蛋白/酶的磷酸化修飾,而產(chǎn)生效應PKC（絲氨酸/蘇氨酸）激活：目前三十五頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity1.第二信使：Ca2+2.級聯(lián)反應：（三）Ca2+信號轉(zhuǎn)導途徑電信號或化學信號→鈣通道→胞液Ca2+→CaM→CaM-PK→效應蛋白/酶→生理效應目前三十六頁\總數(shù)四十二頁\編于十九點*煙臺大學藥學院

SchoolPharmacyofYantaiUniversity如PKC、PI-PLCδ、PLA2生理效應3.鈣結(jié)合蛋白鈣調(diào)節(jié)酶：無酶活性的鈣受