第三章细胞信号传导

第三章 受体及跨膜信号转换第一节 受体的基本概念及特征第二节 细胞内核受体的作用机制 第三节 细胞表面受体的种类与结构第四节 细胞表面受体的跨膜信号转换第一节 受体的基本概念及特征概念特征第二节 细胞内核受体的作用机制1.入核信号分子种类2.核受体种类疏水、小分子 -类固醇 激素 (steroid hormones),由胆固醇合成-环戊烷多氢菲类化合物-皮质醇 (cortisol), 在肾上腺皮质合成-性 激素 在睾丸和子宫合成 (雌激素、孕激素和雄激素 )-维生素 D (vitamin D),在皮肤合成-蜕皮激素 (ecdysone ), 昆虫 非类固醇激素 -甲状腺素 (thyroid hormones),在甲状腺合成视黄素 (retinoids),由维生素 A合成1.入核信号分子种类人与高等动物体内的激素激素类别 激素举例类 固 醇 类激素 肾上腺皮质激素、雄激素、雌性激素多肽及蛋白质类激素 各种垂体激素、各种下丘脑激素、降钙素氨基酸衍生物激素 甲状腺激素、肾上腺髓质激素、松果体激素脂肪酸衍生物类激素 前列腺激素内分泌腺 激素名称 化学本质 主要生理功能垂体腺垂体促甲状腺激素 糖蛋白 促进甲状腺的增生与分泌促肾上腺激素 39肽 促进肾上腺皮质增生与糖皮质类固醇的分泌促性腺激素 糖蛋白 促进性腺生长、生殖细胞生成和分泌性激素生长素 蛋白质 促进蛋白质的合成和骨的生长催乳素 蛋白质 促进成熟的乳腺分泌乳汁神经垂体抗利尿素 9肽 促进肾小管重吸收不，使小动脉收缩升高血压催产素 9肽 促进妊娠末期子宫收缩甲状腺 甲状腺激素 氨基衍生物 促进糖的吸收、肝糖原的分解、升高血糖；加强组织对糖的利用；促进脂肪缺货分解及生长发育三碘甲状腺原氨酸氨基酸衍生物 提高神经系统的兴奋性甲状旁腺 甲状旁腺素 蛋白质 促进骨钙溶解入血并抵制肾小管吸收磷而促进对钙离子的重吸收人与高等动物体内的内分泌腺及所分泌的激素 胰岛A细胞 胰高血糖素 29肽 升高血糖B细胞 胰岛素 蛋白质 降低血糖肾上腺肾上腺皮 质糖皮质激素 类固醇 升高血糖、抗过敏、抗炎症、抗毒性盐皮质激素 类固醇 促进肾小管吸收钠和钾性激素 类固醇 分泌雄性激素的少量性激素，作用见性腺肾上腺髓 质肾上腺激素 儿茶酚胺 增加心输出量，使血糖升高，舒张呼吸道和消化道的平滑肌去甲肾上腺素 儿茶酚胺 使小动脉收缩、血压升高性腺 睾丸 雄激素 类固醇促进精子和副性器官生长发育，激发并维持男性的副性征卵巢 雌激素 类固醇 促进卵巢、子宫、阴道、乳腺生长发育，激发并维持女性副性征孕激素 类固醇 促进子宫内膜增生和乳腺泡发育常见的激素分泌不足或过多引起的病症 激素名称 相关内分泌腺 分泌不足引起的疾病 分泌过多引起的疾病生长激素 垂体前叶 侏儒症 巨人症、肢端肥大症甲状腺素 甲状腺 呆小症、生理性便秘、水肿 甲亢胰岛素 胰岛 糖尿病 低血糖肾上腺皮质激素肾上腺皮质 阿狄森氏症 甲状旁腺素甲状旁腺 甲状旁腺搐 抗利尿素 垂体后叶 尿崩症-animals specific-not found in 原生生物 (protists),海藻 ( algae), fungi, or plants -not found in海绵生物 (sponges)-present in刺胞动物 ( cnidarians) and all other more advanced animals. -hydrophobic -signal molecules such as steroids and retinoic acid. -the receptor-ligand complex as a transcription factor in the nucleus2.核受体超家族 (Nuclear receptor superfamily) 核受体结构特点1.DNA结合位点 (DBD)2.配体结合位点 (LBD)3.入核信号 (NLS)抗体铰链区 核受体种类-类固醇激素受体 ( steroid receptor family-teroid receptor family)-孕激素受体 ( progesterone receptor, PR)-雌激素受体 ( estrogen receptor, ER) -糖皮质激素受体 ( glucocorticoid receptor, GR) -雄激素受体 (androgen receptor, AR) -盐皮质激素受体 (mineralocorticoid receptor )-thyroid/ retinoid family-甲状腺激素受体 (thyroid receptor,TR)-维生素 D (vitamin D receptor,VDR)-视黄酸受体 ( retinoic acid receptor , RAR) -过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator-activated receptor ,PPAR)-孤儿核受体 (orphan receptor family )孤儿核受体 (Orphan Nuclear Receptor)-has a similar structure to other identified receptors- but whose endogenous ligand has not yet been identified. -If a ligand for an orphan receptor is later discovered, the receptor is referred to as an “adopted orphan“. - 雌激素受体相关受体 - 类固醇生成因子 辅调节蛋白 (coregulatory proteins )共激活剂 ( coactivators) 共抑制子 (Co-repressors)受体调节剂 (receptor modulators )第三节 细胞表面受体的种类与结构1. 离子通道型受体 (ion-channel-linked receptor )2. G蛋白耦联型受体（ G-protein-linked receptor）3. 酶耦联的受体（ enzyme-linked receptor) 1. 离子通道型受体-自身为离子通道的受体，即配体门通道（ ligand-gated channel）-主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，其信号分子为神经递质。-神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道 的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，在瞬间将胞外化学信号转 换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。-离子通道型受体分为-阳离子通道受体 (乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺 )-阴离子通道受体 (甘氨酸和 氨基丁酸 )2. G蛋白耦联型受体-三聚体 GTP结合调节蛋白（ trimeric GTP-binding regulatory protein）简称 G蛋白-位于质膜胞质侧，由 、 、 三个亚基组成- 和 亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上，-G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用-当 亚基与 GDP结合时处于关闭状态，与 GTP结合时处于开启状态，-亚基具有 GTP酶活性，能催化所结合的 ATP水解，恢复无活性的三聚体状态，-其 GTP酶的活性能被 RGS（ regulator of G protein signaling）增强。-RGS也属于 GAP（ GTPase activating proteins) small G protein 特点 小 G蛋白-Ras蛋白 (Rat sarcoma)-Harrey和 Kirfen鼠肉瘤病毒上发现，称 H-ras、 K-ras，人神经母细胞瘤上发现 N-ras。-与 G蛋白相同： GTP/GDP转换； GTPase-不同：受酪氨酸蛋白激酶调节，-需蛋白中介：接头蛋白 (GRB2)和 Sos、GTP酶激活蛋白 (GAPs)，类似 G蛋白中的 亚基。 酶耦联型受体 -本身具有激酶活性，肽类生长因子（ EGF， PDGF， CSF等）受本身没有酶活性，但可以连接非受体酪氨酸激酶，细胞因子受体超家族。这类受体的共同点是： 通常为单次跨膜蛋白 接受配体后发生 -信号分子间的识别结构域 :第四节 细胞表面受体的跨膜信号转换-SH2结构域（ Src Homology 2 结构域）：约 100个氨基酸组成，介导信号分子与含磷酸酪氨酸的蛋白分子结合。-SH3结构域（ Src Homology 3 结构域）：约 50100个氨基酸组成，介导信号分子与富含脯氨酸的蛋白分子结合。-PH结构域（ Pleckstrin Homology 结构域）：约 100120个氨基酸组成，可以与膜上磷脂类分子 PIP2、 PIP3、 IP3等结合，使含 PH结构域蛋白由细胞质中转位到细胞膜上。-PTB结构域 (protein tyrosi