生理学第二章跨膜信号转导.ppt

Physiology,生理学,生理学考试研究小组,第二节细胞的跨膜信号转导功能本节重点：通道蛋白完成的跨膜信号转导（化学门控,电压门控,机械门控）蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导本节难点：蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导,一、跨膜信号转导的概念和特征,（一）概念各类刺激信号通过改变靶细胞膜上的蛋白质构型，从而引起靶细胞功能改变的过程。这一过程也可理解为跨膜信号传递。,（二）跨膜信号转导的特征,1.各类刺激信号只改变膜结构中一种或数种蛋白质分子结构，从而将细胞外的信息转变成细胞内的信息，这一信息引发细胞功能变化。2.体内需要转导的信号数，接受信号的靶细胞种类以及引发的功能变化都是多样的，但他们的转导过程仅限少数途径,二、几种主要的跨膜信号转导方式(一）通过通道蛋白质完成的跨膜信号转导（三类通道）1.化学门控通道：化学物质（递质、激素）膜上通道型受体蛋白形成通道、允许离子通过，故称促离子型受体。,2.电压门控通道蛋白改变膜电位通道型蛋白质构型改变通道开、相应离子易化扩散3.机械门控通道蛋白：存在内耳毛细胞内耳淋巴液振动毛细胞受切向力弯曲通道开离子易化扩散毛细胞兴奋（Ap）沿神经传至听中枢,（二）G蛋白耦联受体由膜的特异性受体蛋白、蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导系统1.激素结合膜上G蛋白耦联受体亚单位结合GTPG蛋白(+)2.蛋白(+)(膜效应器酶)腺苷酸环化酶(+)3.(细胞内)ATPcAMP(第二信使),蛋白耦联受体也称促代谢性受体，效应器酶除腺苷酸环化酶（AC）外，还有磷脂酶（PLC）、磷酸酶A2（PLA2）、磷酸二酯酶（PDE）第二信使除cAMP（环-磷酸腺苷）外还有IP3（三磷酸肌醇）、DG（二酰甘油）、cGMP(环-磷酸鸟苷)、Ga2+等,说明,1.受体-G蛋白-AC（腺苷酸环化酶）途径,ATP,激素,结合G蛋白耦联受体,Gi或Gq,激活磷脂酶C(PLC),PIP2,IP3和DG,内质网或肌质网释放Ca2+,激活蛋白激酶C(PKC),生物学效应,2.受体-G蛋白-PLC（磷脂酶C）途径,PIP2:二磷酸磷脂酰肌醇IP3:三磷酸肌醇DG:二酰甘油,膜磷脂,（三）酶联型受体介导的信号转导酶联型受体也是一种跨膜蛋白，但每个受体分子只有1次穿膜,也称为单次跨膜受体或单个跨膜-螺旋受体。它往往既有与信号分子结合的位点，起受体的作用，又具有酶的催化作用，通过它们的这种双重作用完成信号转导。,较重要的有:酪氨酸激酶受体（TKR）酪氨酸激酶结合型受体鸟苷酸环化酶受体,1.酪氨酸激酶受体,生长因子,与酪氨酸激酶受体结合,细胞内生物效应,膜外N端：识别、结合第一信使膜内C端：具有酪氨酸激酶活性,2.酪氨酸激酶结合型受体本身没有蛋白激酶活性，但一旦与配体结合即在胞质侧结合并激活酪氨酸激酶底物蛋白磷酸化效应,3.鸟苷酸环化酶受体,胞外,胞内,膜受体,可溶性受体,GC,鸟苷酸环化酶(GC)结构域,PPi,GTP,cGMP,激活蛋白激酶G（PKG）,硝酸甘油治疗心绞痛硝酸甘油NO结合可溶性鸟苷酸环化酶（GC）三磷酸鸟苷（GTP）转变成cGMP激活PKG舒张血管，增加血流量.弗奇戈特、伊格纳罗及穆拉德1998年获诺贝尔生理/医学奖!,注意：1.转导的方式不一定只限于以上三种;2.相互影响,作用上有交叉;3.同一刺激信号作用方式多样:关键在于靶细胞膜上具有的感受结构.,肽类激素结合膜受体蛋白膜外肽段细胞因子膜内肽段激活激活