細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)展-細(xì)胞信號(hào)分子

關(guān)于細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)展-細(xì)胞信號(hào)分子內(nèi)容緒論第一章細(xì)胞信號(hào)分子第二章蛋白質(zhì)的可逆磷酸化第三章離子通道第四章核受體的作用機(jī)制第五章G蛋白介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第六章第二信使——cAMP與cGMP第七章第二信使——IP3,DAG與Ca2+

第八章酪氨酸蛋白激酶途徑Ras-Raf-MAPK信號(hào)途徑PI3K/Akt信號(hào)途徑JAK/Stat信號(hào)途徑第九章TGF-β/SMAD信號(hào)途徑第十章細(xì)胞凋亡信號(hào)途徑第十一章Wnt信號(hào)途徑第十二章Hedgehog/Notch途徑第2頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第一章細(xì)胞信號(hào)分子細(xì)胞連接細(xì)胞通訊方式細(xì)胞信息傳遞方式第3頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞連接在相鄰細(xì)胞表面形成的連接結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)細(xì)胞間的機(jī)械聯(lián)系和組織的牢固性，同時(shí)協(xié)助細(xì)胞間的代謝活動(dòng)，這些結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞連接(celljunction)。

第4頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

細(xì)胞連接的種類第5頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞連接Basementmembrane第6頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第一章胞間信號(hào)細(xì)胞連接細(xì)胞通訊方式細(xì)胞信息傳遞方式第7頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞通訊(cellcommunication)

一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。細(xì)胞間的通訊對(duì)于多細(xì)胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細(xì)胞的功能，控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、分化和凋亡是必須的。第8頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞通訊方式

間隙連接膜表面分子接觸通訊化學(xué)通訊第9頁,共35頁，2024年2月25日，星期天間隙連接gapjunction

分布：脊椎動(dòng)物除骨骼肌細(xì)胞及循環(huán)血細(xì)胞外的細(xì)胞之間。第10頁,共35頁，2024年2月25日，星期天間隙連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在連接處相鄰細(xì)胞間有2～4nm的縫隙，在間隙與兩層質(zhì)膜中有大量蛋白質(zhì)顆粒，是構(gòu)成間隙連接的基本單位，稱連接子（connexon）。連接子兩端分別嵌入兩個(gè)相鄰的細(xì)胞，由6個(gè)相同或相似的跨膜蛋白亞單位環(huán)繞而成，直徑8nm，中心形成一個(gè)直徑約1.5nm的親水性孔道。第11頁,共35頁，2024年2月25日，星期天連接子第12頁,共35頁，2024年2月25日，星期天連接子為一個(gè)多基因家庭，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)24個(gè)成員。根據(jù)分子量命名。例如，Cx26即分子量為26kDa的連接子。在腫瘤生長(zhǎng)和創(chuàng)傷愈合等過程中都觀察到某些類型連接子表達(dá)的變化。因此，連接子可能對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、定位及細(xì)胞形態(tài)的維持具有重要意義。第13頁,共35頁，2024年2月25日，星期天

間隙連接的功能代謝偶聯(lián)：分子量為1500Da以下的水溶性小分子代謝物和信號(hào)分子可通過連接子的親水性通道(1.5nm)，由一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入相鄰的另一個(gè)細(xì)胞，從而快速和可逆地促進(jìn)相鄰細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)的協(xié)同反應(yīng)。電偶聯(lián)：無須依賴神經(jīng)遞質(zhì)或信息物質(zhì)即可將一些細(xì)胞的電興奮活動(dòng)傳遞到相鄰的細(xì)胞。

參與細(xì)胞分化：胚胎發(fā)育的早期，細(xì)胞間通過間隙連接相互協(xié)調(diào)發(fā)育和分化。

第14頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞通訊方式

間隙連接膜表面分子接觸通訊化學(xué)通訊第15頁,共35頁，2024年2月25日，星期天膜表面分子接觸通訊細(xì)胞有眾多的分子分布于膜的外表面。這些分子或?yàn)榈鞍踪|(zhì)，或?yàn)樘堑鞍?。這些表面分子作為細(xì)胞的觸角，可以與相鄰細(xì)胞的膜表面分子特異性地相互識(shí)別和相互作用，以達(dá)到功能上的相互協(xié)調(diào)。這種細(xì)胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊。膜表面分子接觸通訊也屬于細(xì)胞間的直接通訊，最為典型的例子是T淋巴細(xì)胞與抗原提呈細(xì)胞(antigenpresentingcells,APC)的相互作用。第16頁,共35頁，2024年2月25日，星期天T細(xì)胞與APC間的接觸通訊ProfessionalAPCs：樹突狀細(xì)胞(dendriticcells)巨噬細(xì)胞(macrophage)B-cellsAPCs通過吞噬作用或受體介導(dǎo)的胞吞作用內(nèi)化抗原，抗原片段通過與組織相容性抗原(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)的結(jié)合被提呈至APCs表面，T細(xì)胞通過與抗原-MHCII復(fù)合物結(jié)合而被激活。第17頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞間的接觸通訊第18頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞通訊方式

間隙連接膜表面分子接觸通訊化學(xué)通訊第19頁,共35頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)通訊細(xì)胞可以分泌一些化學(xué)物質(zhì)－蛋白質(zhì)或小分子有機(jī)化合物至細(xì)胞外，這些化學(xué)物質(zhì)作為化學(xué)信號(hào)(chemicalsignals)作用于其它的細(xì)胞(靶細(xì)胞)，調(diào)節(jié)其功能，這種通訊方式稱為化學(xué)通訊?；瘜W(xué)通訊是間接的細(xì)胞通訊，即細(xì)胞間的相互聯(lián)系不再需要它們之間的直接接觸，而是以化學(xué)信號(hào)為介質(zhì)來介導(dǎo)的。第20頁,共35頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)信號(hào)分類(I)

根據(jù)其溶解性分類脂溶性化學(xué)信號(hào):脂溶性化學(xué)信號(hào)可以通過膜脂雙層結(jié)構(gòu)進(jìn)入胞內(nèi)，其受體位于胞漿或胞核內(nèi)。水溶性化學(xué)信號(hào):水溶性化學(xué)信號(hào)不能進(jìn)入細(xì)胞，其受體位于細(xì)胞外表面。所有的化學(xué)信號(hào)都必須通過與受體結(jié)合方可發(fā)揮作用.第21頁,共35頁，2024年2月25日，星期天化學(xué)信號(hào)分類(II)-化學(xué)通訊根據(jù)分子作用的距離分類內(nèi)分泌(endocrine)信號(hào)

由內(nèi)分泌器官分泌的化學(xué)信號(hào)，并隨血流作用于全身靶器官。旁分泌(paracrine)信號(hào)

以細(xì)胞因子為主，主要作用于局部的細(xì)胞，作用距離以毫米計(jì)算。自分泌(autocrine)信號(hào)

作用于細(xì)胞自身，作用距離在100nm以內(nèi)?；瘜W(xué)突觸

(synapse)

第22頁,共35頁，2024年2月25日，星期天接觸性依賴的通訊：細(xì)胞間直接接觸，信號(hào)分子與受體都是細(xì)胞的跨膜蛋白間隙連接實(shí)現(xiàn)代謝耦聯(lián)或電耦聯(lián)分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行通訊

特異性作用復(fù)雜性時(shí)間效應(yīng)不同細(xì)胞通訊方式第23頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第一章胞間信號(hào)細(xì)胞連接細(xì)胞通訊方式細(xì)胞信息及傳遞方式第24頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞信息傳遞方式通過相鄰細(xì)胞的直接接觸—通訊連接。通過細(xì)胞分泌各種化學(xué)物質(zhì)來調(diào)節(jié)其他細(xì)胞的代謝和功能—細(xì)胞識(shí)別(cellrecognition)。第25頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞信號(hào)物理信號(hào)：電、光、磁生物大分子的結(jié)構(gòu)信號(hào)：蛋白質(zhì)、多糖、核酸的結(jié)構(gòu)信息化學(xué)信號(hào)：細(xì)胞間通訊的信號(hào)分子：激素、神經(jīng)遞質(zhì)與神經(jīng)肽、局部化學(xué)介導(dǎo)因子、抗體、淋巴因子。細(xì)胞內(nèi)通訊的信號(hào)分子：cAMP,cGMP,Ca2+,IP3,DAG，NO。第26頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞間信號(hào)分子Extracellularsignalmolecules：凡是由細(xì)胞分泌的、能夠調(diào)節(jié)特定的靶細(xì)胞生理活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)都稱為細(xì)胞間信號(hào)分子，或第一信使。第27頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞間信號(hào)分子分類根據(jù)化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)和肽類（如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、胰島素等）氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲狀腺素、腎上腺素等）類固醇激素（如糖皮質(zhì)激素、性激素等）脂類衍生物（如前列腺素）氣體分子（如一氧化氮、一氧化碳等）第28頁,共35頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)細(xì)胞分泌和傳遞信息物質(zhì)的方式：神經(jīng)遞質(zhì)激素局部化學(xué)介質(zhì)氣體信號(hào)細(xì)胞間信號(hào)分子分類第29頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子

在細(xì)胞內(nèi)傳遞特定調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)稱為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子(intracellularsignalmolecules)

。細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子主要包括：第二信使、第三信使、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白或酶等。第30頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第二信使在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子化學(xué)物質(zhì)稱為第二信使(secondarymessenger)

第二信使主要包括：環(huán)核苷酸類：如cAMP和cGMP脂類衍生物：如甘油二酯（DAG）；神經(jīng)酰胺，花生四烯酸無機(jī)物：如Ca2+、NO糖類衍生物：1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）第31頁,共35頁，2024年2月25日，星期天第三信使負(fù)責(zé)細(xì)胞核內(nèi)、外信息傳遞的物質(zhì)稱為第三信使(thirdmessenger)

，又稱為DNA結(jié)合蛋白。是一類可與靶基因特異序列結(jié)合的核蛋白，能調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄。如立早基因(immediate-earlygene)的編碼蛋白質(zhì)。第32頁,共35頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能夠傳遞特定信號(hào)的蛋白質(zhì)或酶分子，常與其他蛋白質(zhì)或酶構(gòu)成復(fù)合體以傳遞信息。包括：G蛋白及其調(diào)