第八章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)課件

第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

●概述

●細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

●G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

●酶連受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)●信號的整合與控制第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第一節(jié)概述●細(xì)胞通訊（cellcommunication）●信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及其特性第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一、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)胞并與靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用，然后通過細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。

●細(xì)胞通訊方式：

分泌化學(xué)信號進(jìn)行通訊

接觸性依賴的通訊

間隙連接實(shí)現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)圖8-1不同的細(xì)胞間通訊方式第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)接觸性依賴的通訊第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)胞外信號介導(dǎo)的信號通訊⑤①②③④第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（二）信號分子與受體●信號分子（signalmolecule）

親脂性信號分子：主要包括甾類激素和甲狀腺素

親水性信號分子：神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、大多數(shù)激素。

氣體性信號分子：NO，能進(jìn)入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶

●受體（receptor）●第二信使（secondmessenger）●分子開關(guān)（molecularswitches）第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體是一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體的大分子。根據(jù)存在部位分為：細(xì)胞內(nèi)受體、細(xì)胞表面受體根據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制和受體蛋白類型不同：

離子通道耦聯(lián)受體、G蛋白耦聯(lián)受體、酶連受體。包括兩個(gè)功能區(qū)：配體結(jié)合區(qū)----具有結(jié)合特異性效應(yīng)區(qū)

---------具有效應(yīng)特異性第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)JosephOrly和MichealSchramm通過細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)首先證明了受體與腺苷酸環(huán)化酶是不同的兩種蛋白。

第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)二、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及其特性細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的基本組成與信號蛋白細(xì)胞內(nèi)信號蛋白的相互作用信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的主要特性第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)●細(xì)胞內(nèi)核受體及其對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)

兩步反應(yīng)階段：

初級反應(yīng)階段

次級反應(yīng)●一氧化氮介導(dǎo)的信號通路第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)受體蛋白作用模型

激素結(jié)合位點(diǎn)抑制蛋白復(fù)合物轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域

鉸鏈區(qū)DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域

甾類激素DNA結(jié)合部位暴露第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第三節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)二、G蛋白耦聯(lián)受體所介導(dǎo)的信號通路第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（一）以cAMP為第二信使的信號通路

反應(yīng)鏈：激素→G-蛋白偶聯(lián)受體→G蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→cAMP依賴的蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)圖8-17cAMP信號通路對基因轉(zhuǎn)錄的激活第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)霍亂毒素催化Gs的α亞基發(fā)生ADP-核糖基化，致使α亞基喪失GTP酶的活性，GTP永久結(jié)合在Gs的α亞基上，α亞基處于持續(xù)活化狀態(tài)，則腺苷酸環(huán)化酶永久活化。導(dǎo)致小腸上皮細(xì)胞中cAMP增加100倍以上，則Na+和水持續(xù)外流，產(chǎn)生嚴(yán)重腹瀉而脫水。百日咳毒素催化Gi的α亞基發(fā)生ADP-核糖基化，結(jié)果抑制了GDP的釋放，使Gi的α亞基不能活化，從而阻斷了Ri受體引起的對腺苷酸環(huán)化酶的抑制作用。導(dǎo)致氣管內(nèi)的cAMP水平增高，促使液體、電解質(zhì)和黏液分泌增多，并進(jìn)入肺，引起嚴(yán)重的咳嗽。細(xì)菌毒素對G蛋白的修飾作用，會引起多種疾病第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)cAMP信號如何終止?第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(二)磷脂酰肌醇雙信使信號通路

“雙信使系統(tǒng)”反應(yīng)鏈：胞外信號分子→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→

→IP3→胞內(nèi)Ca2+濃度升高→Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)→細(xì)胞反應(yīng)磷脂酶C(PLC)→→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH

第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)IP3和DG信號如何終止?IP3是通過依次去磷酸化形成自由的肌醇。DG是通過DG激酶使DG磷酸化成為磷脂酸，進(jìn)入磷脂酰肌醇循環(huán)；或被DG酯酶水解為單?；视汀５诎苏录?xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（三）G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)離子通道的調(diào)控第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1.離子通道偶聯(lián)的受體

特點(diǎn)：

①主要存在于神經(jīng)細(xì)胞或其他可興奮細(xì)胞間的突觸信號傳遞

②跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟

③受體/離子通道復(fù)合體

④選擇性：配體的特異性和運(yùn)輸離子的選擇性第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)2.G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的離子通道及其調(diào)控第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)3.Gt蛋白耦聯(lián)的光受體的活化誘發(fā)cGMP－門控陽離子通道的關(guān)閉第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第四節(jié)酶連受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路受體酪氨酸激酶（receptortyrosinekinases，RTKs）第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)配體→RTK→adaptor←GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→進(jìn)入細(xì)胞核→其它激酶或轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化修鈽。第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)活化的PKC和Ras蛋白激酶的激酶磷酸化級連反應(yīng)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)二、細(xì)胞表面其他酶連受體

受體絲氨酸/蘇氨酸激酶(TGF-β受體)

受體酪氨酸磷酸酯酶

受體鳥苷酸環(huán)化酶（配體：心房排鈉肽）

酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體

第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)三、細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第五節(jié)信號的整合與控制

一、細(xì)胞對信號的整合細(xì)胞對信號反應(yīng)表現(xiàn)發(fā)散性或收斂性特征蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息二、細(xì)胞對信號的控制第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

兩類受體所介導(dǎo)的信號通路形成的信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖第八章細(xì)胞信號