第八章 細胞信號轉導課件

第八章細胞信號轉導

●概述

●細胞內受體介導的信號轉導

●G蛋白耦聯(lián)受體介導的信號轉導

●酶連受體介導的信號轉導●信號的整合與控制第八章細胞信號轉導第一節(jié)概述●細胞通訊（cellcommunication）●信號轉導系統(tǒng)及其特性第八章細胞信號轉導一、細胞通訊（cellcommunication）

一個細胞發(fā)出的信息通過介質傳遞到另一個細胞并與靶細胞相應的受體相互作用，然后通過細胞信號轉導產生胞內一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應的過程。

●細胞通訊方式：

分泌化學信號進行通訊

接觸性依賴的通訊

間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)第八章細胞信號轉導圖8-1不同的細胞間通訊方式第八章細胞信號轉導接觸性依賴的通訊第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導胞外信號介導的信號通訊⑤①②③④第八章細胞信號轉導（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：神經遞質、生長因子、大多數(shù)激素。

氣體性信號分子：NO，能進入細胞直接激活效應酶

●受體（receptor）●第二信使（secondmessenger）●分子開關（molecularswitches）第八章細胞信號轉導受體是一種能夠識別和選擇性結合某種配體的大分子。根據存在部位分為：細胞內受體、細胞表面受體根據信號轉導機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。包括兩個功能區(qū)：配體結合區(qū)----具有結合特異性效應區(qū)

---------具有效應特異性第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導JosephOrly和MichealSchramm通過細胞融合實驗首先證明了受體與腺苷酸環(huán)化酶是不同的兩種蛋白。

第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導二、信號轉導系統(tǒng)及其特性細胞轉導系統(tǒng)的基本組成與信號蛋白細胞內信號蛋白的相互作用信號轉導系統(tǒng)的主要特性第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第二節(jié)細胞內受體介導的信號轉導●細胞內核受體及其對基因表達的調節(jié)

兩步反應階段：

初級反應階段

次級反應●一氧化氮介導的信號通路第八章細胞信號轉導細胞內受體蛋白作用模型

激素結合位點抑制蛋白復合物轉錄激活結構域

鉸鏈區(qū)DNA結合結構域

甾類激素DNA結合部位暴露第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第三節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導二、G蛋白耦聯(lián)受體所介導的信號通路第八章細胞信號轉導（一）以cAMP為第二信使的信號通路

反應鏈：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→基因調控蛋白→基因轉錄第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導圖8-17cAMP信號通路對基因轉錄的激活第八章細胞信號轉導霍亂毒素催化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。導致小腸上皮細胞中cAMP增加100倍以上，則Na+和水持續(xù)外流，產生嚴重腹瀉而脫水。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。導致氣管內的cAMP水平增高，促使液體、電解質和黏液分泌增多，并進入肺，引起嚴重的咳嗽。細菌毒素對G蛋白的修飾作用，會引起多種疾病第八章細胞信號轉導cAMP信號如何終止?第八章細胞信號轉導(二)磷脂酰肌醇雙信使信號通路

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

→IP3→胞內Ca2+濃度升高→Ca2+結合蛋白(CaM)→細胞反應磷脂酶C(PLC)→→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內pH

第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導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，進入磷脂酰肌醇循環(huán)；或被DG酯酶水解為單?；视?。第八章細胞信號轉導（三）G蛋白耦聯(lián)受體介導離子通道的調控第八章細胞信號轉導1.離子通道偶聯(lián)的受體

特點：

①主要存在于神經細胞或其他可興奮細胞間的突觸信號傳遞

②跨膜信號轉導無需中間步驟

③受體/離子通道復合體

④選擇性：配體的特異性和運輸離子的選擇性第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導2.G蛋白耦聯(lián)受體介導的離子通道及其調控第八章細胞信號轉導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閉第八章細胞信號轉導第四節(jié)酶連受體介導的信號轉導第八章細胞信號轉導一、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）第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導配體→RTK→adaptor←GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→進入細胞核→其它激酶或轉錄因子的磷酸化修鈽。第八章細胞信號轉導活化的PKC和Ras蛋白激酶的激酶磷酸化級連反應第八章細胞信號轉導二、細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

第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導三、細胞表面整聯(lián)蛋白介導的信號轉導第八章細胞信號轉導第五節(jié)信號的整合與控制

一、細胞對信號的整合細胞對信號反應表現(xiàn)發(fā)散性或收斂性特征蛋白激酶的網絡整合信息二、細胞對信號的控制第八章細胞信號轉導第八章細胞信號轉導

兩類受體所介導的信號通路形成的信號網絡系統(tǒng)示意圖第八章細胞信號