《專題細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)》課件

專題細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)歡迎來到細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的奧妙世界。本課程將深入探討細(xì)胞如何感知和響應(yīng)外界信號，揭示生命活動的內(nèi)在機制。什么是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)定義信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是細(xì)胞接收、傳遞和響應(yīng)外界信號的過程。意義它是細(xì)胞與環(huán)境互動的關(guān)鍵機制，調(diào)控細(xì)胞的各種生理活動。特點信號轉(zhuǎn)導(dǎo)具有特異性、放大性和整合性等特點。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本過程1信號識別細(xì)胞表面受體識別并結(jié)合特定信號分子。2信號傳遞受體激活后，通過細(xì)胞內(nèi)信號分子傳遞信息。3效應(yīng)反應(yīng)最終導(dǎo)致特定的細(xì)胞反應(yīng)，如基因表達(dá)改變。細(xì)胞表面受體受體類型包括G蛋白偶聯(lián)受體、酪氨酸激酶受體和離子通道受體等。配體結(jié)合受體特異性識別并結(jié)合相應(yīng)的信號分子（配體）。構(gòu)象變化配體結(jié)合引起受體蛋白構(gòu)象改變，激活下游信號通路?？缒ば盘栟D(zhuǎn)導(dǎo)受體活化配體結(jié)合引起受體構(gòu)象變化或二聚化。信號放大一個受體可激活多個下游分子，實現(xiàn)信號放大。信號整合多個信號通路可在細(xì)胞內(nèi)相互交叉和整合。次級信使的作用cAMP環(huán)磷酸腺苷，激活蛋白激酶A，調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能。鈣離子調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性，參與肌肉收縮等過程。磷脂酰肌醇產(chǎn)生二?；视秃腿姿峒〈迹{(diào)節(jié)蛋白激酶C活性。蛋白激酶級聯(lián)反應(yīng)MAPKKK激活細(xì)胞外信號激活MAPKKK（MAP激酶激酶激酶）。MAPKK磷酸化MAPKKK磷酸化并激活MAPKK（MAP激酶激酶）。MAPK活化MAPKK繼續(xù)磷酸化MAPK，最終調(diào)控基因表達(dá)。G蛋白偶聯(lián)受體1受體激活2G蛋白解離3效應(yīng)器激活4細(xì)胞反應(yīng)G蛋白偶聯(lián)受體是最大的膜受體家族，參與多種生理過程調(diào)控。酪氨酸激酶受體1配體結(jié)合2受體二聚化3自身磷酸化4下游蛋白招募酪氨酸激酶受體主要介導(dǎo)生長因子和細(xì)胞因子的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。細(xì)胞因子和趨化因子受體細(xì)胞因子受體主要調(diào)控免疫反應(yīng)和造血過程。趨化因子受體介導(dǎo)細(xì)胞遷移和組織定位。JAK-STAT通路這類受體常通過JAK-STAT通路傳遞信號。核受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路配體結(jié)合脂溶性激素進(jìn)入細(xì)胞，與核受體結(jié)合。二聚化受體形成同源或異源二聚體。DNA結(jié)合二聚體與特定DNA序列結(jié)合，調(diào)控基因表達(dá)。經(jīng)典型信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路鈣/鈣調(diào)蛋白信號通路1鈣離子釋放細(xì)胞外刺激導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高。2鈣調(diào)蛋白活化鈣離子與鈣調(diào)蛋白結(jié)合，引起構(gòu)象變化。3下游效應(yīng)活化的鈣調(diào)蛋白調(diào)節(jié)多種酶和離子通道的活性。cAMP/蛋白激酶A信號通路腺苷酸環(huán)化酶激活G蛋白偶聯(lián)受體激活腺苷酸環(huán)化酶。cAMP產(chǎn)生腺苷酸環(huán)化酶催化ATP生成cAMP。PKA激活cAMP激活蛋白激酶A（PKA）。底物磷酸化PKA磷酸化各種底物蛋白，調(diào)控細(xì)胞功能。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶信號通路PKC蛋白激酶C，參與細(xì)胞增殖、分化等過程。PKB/Akt調(diào)控細(xì)胞存活、代謝和生長。AMPKAMP激活的蛋白激酶，調(diào)節(jié)能量代謝。細(xì)胞周期調(diào)控信號通路細(xì)胞周期蛋白周期性表達(dá)，調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程。細(xì)胞周期依賴性激酶與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合，驅(qū)動細(xì)胞周期。檢查點確保細(xì)胞周期各階段正常進(jìn)行。細(xì)胞增殖與分化信號通路Ras-Raf-MEK-ERK通路主要介導(dǎo)細(xì)胞增殖信號。PI3K-Akt通路促進(jìn)細(xì)胞生存和代謝。JAK-STAT通路調(diào)控細(xì)胞分化和免疫反應(yīng)。細(xì)胞存活與凋亡信號通路1生存信號2凋亡刺激3線粒體通路4死亡受體通路5caspase級聯(lián)細(xì)胞存活和凋亡的平衡對組織穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。免疫細(xì)胞信號通路神經(jīng)細(xì)胞信號通路神經(jīng)遞質(zhì)受體介導(dǎo)突觸間信號傳遞。離子通道調(diào)控神經(jīng)元膜電位變化。神經(jīng)營養(yǎng)因子促進(jìn)神經(jīng)元生存和生長。內(nèi)分泌細(xì)胞信號通路下丘腦-垂體軸調(diào)控多種激素的分泌。甲狀腺激素信號通過核受體調(diào)控代謝和發(fā)育。胰島素信號通路調(diào)節(jié)血糖和細(xì)胞代謝。肌肉細(xì)胞信號通路1興奮-收縮耦聯(lián)神經(jīng)信號觸發(fā)肌肉收縮。2鈣信號調(diào)控肌絲滑動和肌肉收縮。3代謝調(diào)控控制能量利用和肌肉適應(yīng)。干細(xì)胞信號通路Wnt信號調(diào)控干細(xì)胞自我更新和分化。Notch通路影響細(xì)胞命運決定和組織發(fā)育。BMP信號參與胚胎發(fā)育和組織再生。腫瘤細(xì)胞信號通路異常增殖信號如EGFR、Ras等原癌基因的過度活化?？沟蛲鰴C制Bcl-2過表達(dá)，p53功能缺失等。血管生成VEGF信號通路的異常激活。轉(zhuǎn)移相關(guān)信號EMT過程和基質(zhì)金屬蛋白酶的調(diào)控。遺傳疾病與信號通路紊亂環(huán)境因素對信號通路的影響氧化應(yīng)激活性氧影響多種信號通路。炎癥細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的激活。內(nèi)分泌干擾物干擾激素信號通路。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的藥物干預(yù)1受體拮抗劑2激酶抑制劑3信號分子類似物4基因治療靶向信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是現(xiàn)代藥物開發(fā)的重要策略。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的新進(jìn)展單細(xì)胞分析技術(shù)揭示細(xì)胞異質(zhì)性中的信號差異。光遺傳學(xué)精確控制特定細(xì)胞的信號通路。系統(tǒng)生物學(xué)方法全面理解復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的前景與挑戰(zhàn)精準(zhǔn)醫(yī)療基于個體信號通路差異的治療策略。人工智能應(yīng)用預(yù)測復(fù)雜信號網(wǎng)絡(luò)的行為?？?/p>