《第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第八章細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（55頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第八章第八章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 概述概述 細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) G G蛋白耦聯(lián)蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)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)酶連受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 信號的整合與控制信號的整合與控制第一節(jié)第一節(jié) 概述概述細(xì)胞通訊細(xì)胞通訊（cell communication）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及其特性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及其特性一、細(xì)胞通訊一、細(xì)胞通訊（cell communication）一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞并與一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(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)生靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用，然后通過細(xì)胞

2、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)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。效應(yīng)的過程。細(xì)胞通訊方式細(xì)胞通訊方式：分泌化學(xué)信號進行通訊分泌化學(xué)信號進行通訊 接觸性依賴的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)間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)圖8-1 不同的細(xì)胞間通訊方式接觸性依賴的通訊接觸性依賴的通訊胞外信號介導(dǎo)的信號通訊胞外信號介導(dǎo)的信號通訊（二）信號分子與受體（二）信號分子與受體信號分子（信號分子（signal moleculesignal molecule）親脂性信號分子：主要包括甾類激素和甲狀腺素親脂性信號分子：主要包括甾類激素和甲

3、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。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：氣體性信號分子：NONO，能進入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶，能進入細(xì)胞直接激活效應(yīng)酶 受體受體（receptorreceptor）第二信使第二信使（second messengersecond messenger）分子開關(guān)分子開關(guān)（molecular switchesmolecular switches）受受 體體 是一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體的大分子。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：根據(jù)存在部位分為：細(xì)胞內(nèi)受體、細(xì)胞表面受體細(xì)胞內(nèi)受體、細(xì)胞表面受

4、體根據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制和受體蛋白類型不同：根據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制和受體蛋白類型不同：離子通道耦聯(lián)受體、離子通道耦聯(lián)受體、G G蛋白耦聯(lián)受體、酶連受體。蛋白耦聯(lián)受體、酶連受體。包括兩個功能區(qū)：包括兩個功能區(qū)：配體結(jié)合區(qū)配體結(jié)合區(qū)-具有結(jié)合特異性具有結(jié)合特異性 效應(yīng)區(qū)效應(yīng)區(qū)-具有效應(yīng)特異性具有效應(yīng)特異性Joseph Orly 和Micheal Schramm通過細(xì)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。二、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)及其特性二、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)的主要特性信號

5、轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的主要特性第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)核細(xì)胞內(nèi)核受體受體及其對基因表達的調(diào)節(jié)及其對基因表達的調(diào)節(jié) 兩步反應(yīng)兩步反應(yīng)階段階段：初級反應(yīng)階段初級反應(yīng)階段 次級反應(yīng)次級反應(yīng) 一氧化氮介導(dǎo)的一氧化氮介導(dǎo)的信號通路信號通路細(xì)胞內(nèi)受體蛋白作用模型 激素結(jié)合位點抑制蛋白復(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)合部位暴露第三節(jié)第三節(jié) G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)二、二、G蛋白耦聯(lián)受體所介導(dǎo)的信號通路蛋白耦聯(lián)受體所介導(dǎo)的信號通路（一）以（一）以cAMP為第二信使的信號通路為第二信使的信號通路 反應(yīng)鏈：反應(yīng)鏈：激

6、素激素G-G-蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體GG蛋白蛋白腺苷酸環(huán)腺苷酸環(huán)化酶化酶cAMPcAMPcAMPcAMP依賴的蛋白激酶依賴的蛋白激酶AA基因基因調(diào)控蛋白調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄基因轉(zhuǎn)錄 圖圖8-17 cAMP信號通路對基因轉(zhuǎn)錄的激活信號通路對基因轉(zhuǎn)錄的激活霍亂毒素霍亂毒素催化催化Gs的的亞基發(fā)生亞基發(fā)生ADP-核糖基化，核糖基化，致使致使亞基喪失亞基喪失GTP酶的活性，酶的活性，GTP永久結(jié)合在永久結(jié)合在Gs的的亞基上，亞基上，亞基處于持續(xù)活化狀態(tài)，則腺亞基處于持續(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)胞中苷酸環(huán)化酶永久活化。導(dǎo)致小腸上皮細(xì)胞中cAMP增加增加100倍以上，則倍以上，則Na

7、+和水持續(xù)外流，和水持續(xù)外流，產(chǎn)生嚴(yán)重腹瀉而脫水。產(chǎn)生嚴(yán)重腹瀉而脫水。百日咳毒素百日咳毒素催化催化Gi的的亞基發(fā)生亞基發(fā)生ADP-核糖基化核糖基化，結(jié)果抑制了，結(jié)果抑制了GDP的釋放，使的釋放，使Gi的的亞基不能活亞基不能活化，從而阻斷了化，從而阻斷了Ri受體引起的對腺苷酸環(huán)化酶的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)的抑制作用。導(dǎo)致氣管內(nèi)的cAMP水平增高，促使水平增高，促使液體、電解質(zhì)和黏液分泌液體、電解質(zhì)和黏液分泌增多增多，并進入肺，引起，并進入肺，引起嚴(yán)重的咳嗽。嚴(yán)重的咳嗽。細(xì)菌毒素對細(xì)菌毒素對G蛋白的修飾作用，會引起多種疾病蛋白的修飾作用，會引起多種疾病cAMP信號如何終止信

8、號如何終止?(二二)磷脂酰肌醇雙信使信號通路磷脂酰肌醇雙信使信號通路 “雙信使系統(tǒng)雙信使系統(tǒng)”反應(yīng)鏈：胞外信號分子反應(yīng)鏈：胞外信號分子G-G-蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體G-G-蛋白蛋白 IPIP3 3胞內(nèi)胞內(nèi)CaCa2+2+濃度升高濃度升高CaCa2+2+結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白(CaM(CaM)細(xì)胞反應(yīng)細(xì)胞反應(yīng) 磷脂酶磷脂酶C(PLC)C(PLC)DG DG激活激活PKCPKC蛋白磷酸化或促蛋白磷酸化或促NaNa+/H/H+交換使胞內(nèi)交換使胞內(nèi)pHpHIP3和和DG信號如何終止信號如何終止?IP3是通過依次去磷酸化形是通過依次去磷酸化形成自由的肌醇。成自由的肌醇。DG是通過是通過DG激酶使激酶使DG磷

9、磷酸化成為磷脂酸，進入磷酸化成為磷脂酸，進入磷脂酰肌醇循環(huán)；或被脂酰肌醇循環(huán)；或被DG酯酶水解為單酰基甘油。酯酶水解為單?；视?。（三）（三）G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)離子通道的調(diào)控蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)離子通道的調(diào)控1.1.離子通道偶聯(lián)的受體離子通道偶聯(lián)的受體特點：特點：主要存在于神經(jīng)細(xì)胞或其他可興奮細(xì)胞間的突主要存在于神經(jīng)細(xì)胞或其他可興奮細(xì)胞間的突觸信號傳遞觸信號傳遞跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟受體受體/離子通道復(fù)合體離子通道復(fù)合體選擇性：配體的特異性和運輸離子的選擇性選擇性：配體的特異性和運輸離子的選擇性2.G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的離子通道及其調(diào)控蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的離子通道及其調(diào)控3.

10、Gt蛋白耦聯(lián)的光受體的活化誘發(fā)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)閉門控陽離子通道的關(guān)閉第四節(jié)第四節(jié) 酶連受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶連受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一、受體酪氨酸激酶及一、受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路蛋白信號通路受體酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTKs）配體配體RTKadaptorGEFRasRaf（MAPKKK）MAPKK MAPK 進入細(xì)胞核進入細(xì)胞核其它激酶或轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化修鈽。其它激酶或轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化修鈽?；罨幕罨腜KC和和Ras蛋白激酶的激酶磷酸化級連反應(yīng)蛋白激酶的激酶磷酸化級連反應(yīng)二、二、細(xì)胞表面

11、其他酶連受體細(xì)胞表面其他酶連受體受體絲氨酸受體絲氨酸/蘇氨酸激酶蘇氨酸激酶(TGF-(TGF-受體受體)受體酪氨酸磷酸酯酶受體酪氨酸磷酸酯酶 受體鳥苷酸環(huán)化酶受體鳥苷酸環(huán)化酶（配體：心房排鈉肽）（配體：心房排鈉肽）酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體 三、細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)三、細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第五節(jié)第五節(jié) 信號的整合與控制信號的整合與控制一、一、細(xì)胞對信號的整合細(xì)胞對信號的整合細(xì)胞對信號反應(yīng)表現(xiàn)細(xì)胞對信號反應(yīng)表現(xiàn)發(fā)散發(fā)散性性或收斂性特征或收斂性特征蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息二、細(xì)胞對信號的控制二、細(xì)胞對信號的控制 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Sequestration;down-regulation;inactivation;inactivation;inhibitory protein