细胞间的相互作用.ppt

朋友们，你好！细胞生物学、生命科学与技术大学张小军教授，没有人是一座孤岛 约翰多恩，没有人是岛。每个人都是大陆的一部分，是整个大陆的一部分。如果海水掉一片，欧洲变窄，像海角一样失去角落，失去你的朋友或你自己的领域，任何一个人的死亡都是我的损失。我是人类的一员，不要问死亡的钟声为谁敲响。马上为你哭泣。第5章细胞间的相互作用第1节细胞通讯-细胞间信号传递第2节细胞连接-细胞间的相互连接，第1节细胞通讯-细胞间信号传递，细胞通讯的概念细胞通讯的类型信号分子受体细胞内第二，直接接触细胞间接触依赖性的通信类型，细胞间直接接触，信号分子和受体都是细胞的膜横切蛋白。细胞分泌化学信号，通过通信内分泌(autoc rine)化学突触(chemicalsynapse)传递神经信号间隙连接或细胞间的连接线，进行代谢结合或电偶(cellrecognition)、细胞识别(cell recognition)信号通路细胞识别是通过多种信号通路完成的。细胞接收外部信号，通过细胞外信号传递到细胞内信号的一系列特定机制，最终调节特定基因的表达，引起细胞的反应反应，这种反应群称为细胞信号传递途径。第三，细胞的信号分子signalmolecule，信号分子的概念信号分子的类型亲脂性信号分子亲水性信号分子气体信号分子(NO)，第四，受体(receptor)，受体的概念受体的类型第二种信使类型营、cAMP、Ca2、甘油、肌醇(IP3)第二种信使理论(secondmessengertheory)细胞外化学物质(第一种信使)不能进入细胞，而是作用于细胞表面受体，5，二次信使(secondmessenger)，(6)分子开关(molecularswitches)在细胞信号传递过程中，沿着由一系列其他蛋白质组成的信号传递路径(signalingpathway)传递信息。在这条途径中，每种蛋白质的典型作用是改变系列中下一种蛋白质的结构，激活或抑制下游蛋白质。细胞信号传递中蛋白质结构的变化是由分子开关实现的。1 .目标蛋白磷酸化和脱磷化，蛋白质激酶和蛋白质磷酸酶产生目标蛋白磷酸化和蛋白质脱磷化，从而调节蛋白质的活性。磷酸化作用机制：电荷，改变结构，提高和降低蛋白质活性。蛋白质-P，蛋白质激酶，蛋白质磷酸酶，ATP，ADP，ATP，ADP，2。gt pase开关蛋白，两种：二聚g蛋白，单体g蛋白两种状态：和GTP结合时激活的“打开”状态；与GDP结合时禁用的“关闭”状态。结合辅助蛋白：和g蛋白，调节其活性鸟氨酸交换因子(GEF):分离与g蛋白结合的GDP，同时结合g蛋白和GTP激活。GTP酶促进蛋白(GAP):促进GTP水解，g蛋白失活g蛋白信号调控器(RGS):促进GTP水解，g蛋白失活肌酸解离抑制剂(GDI):抑制GTP水解，保持活性，细胞内受体3360是细胞外亲和性基因调控蛋白受体为酶的受体细胞表面受体：被细胞外亲水性信号分子激活，细胞表面受体被离子通道结合受体G蛋白结合受体(G-G-protein-coupled recepter) 信号传递系统的基本组成和信号蛋白细胞内信号蛋白的相互作用细胞内信号蛋白复合物的组装信号传递系统的特性，信号传递系统的基本组成，细胞外信号由特定受体识别，细胞外信号通过适当的分子开关机制启用信号传递，从而产生细胞内第二信使或激活信号蛋白。 启动信号放大受体脱敏或受体下调因子，终止或减少细胞反应。信号蛋白，传递蛋白信使蛋白(messenger proein)连接器蛋白(adapter proein)扩增和传递蛋白(amplifierantransducterin)传导第一，细胞核受体及其基因表达的调控，细胞内受体蛋白的3个功能区及其作用模式类固醇激素的受体，是核内类固醇激素激活基因的第二阶段反应阶段：第一阶段反应阶段：直接激活少数特殊基因转录的第一阶段，迅速发生。第二反应阶段：第一反应的基因产物重新激活其他基因，产生延迟第二反应，对第一反应起放大作用。个别亲水小分子的受体位于细胞质膜上。前列腺素、NO作为气体信号分子进入目标细胞，直接与酶结合，身体产生一氧化氮的部位：血管内皮细胞和神经细胞一氧化氮释放调节机制：导致酶活性的提高和cGMP合成的增加，cGMP作为新的信使分子，对蛋白质的磷酸化等起着多种生物学作用。一氧化氮产生的生物学作用：(1)治疗心绞痛的硝化甘油、一氧化氮介导的信号通路、血管扩张。(2)在参与大脑学习和记忆的生理过程中起着重要作用。(3)在生理状态下，对调节大脑的血流有很重要的作用。(。第三节G蛋白偶联受体介导的信号传递，G蛋白偶联受体G蛋白偶联受体介导的细胞信号传递途径，G蛋白偶联受体介导的离子通道调控，离子通道偶联受体及其信号传递G蛋白偶联受体介导的离子通道和gt蛋白偶联受体介导的光受体的激活，cGMP-门控阳离子通道的关闭，离子通道偶联受体介导的信号传递Transmembrane信号传递不需要中间步骤。神经细胞或其他兴奋性细胞之间主要存在的突触信号传递。选择性：配体的特定选择和运输离子的选择性。，G蛋白结合受体，G蛋白结合受体的概念G蛋白结合受体的结构G蛋白结合受体的激活和G蛋白激活调节G蛋白结合受体的进化起源和发现，G蛋白结合受体的概念通过配体-受体复合体和目标蛋白(效应酶或通道蛋白)的结合，从细胞内部向细胞内影响细胞外信号配体-受体复合物“受体-G蛋白”复合物“G蛋白-靶蛋白”复合物、G蛋白、结构G:具有GTPase活性、分子开关蛋白ga、G:二聚体类型激活：具有活性GSA、G螺旋区由22-24个氨基酸残基组成。环域C3在受体和g蛋白之间的相互作用中起着重要作用。n端在细胞外。c端细胞质侧。2，G蛋白结合受体介导的信号通路，G蛋白结合受体介导的信号通路Zun相似序列： g蛋白结合受体激活：配体G蛋白激活：受体-G蛋白复合效应器蛋白激活：G-效应器蛋白复合第二信使系统启动反应终止，2，G蛋白结合受体介导的信号通路， 根据效应器蛋白的种类和效应器蛋白生成的第二信使的类型，g蛋白结合受体传递的信号传递途径有三种：种，第四种结合受体介导的信号传递，受体酪氨酸激酶和RTK-Ras蛋白信号传递途径细胞表面其他和酶结合受体细胞表面整体结合蛋白介导的信号传递，第二种，细胞表面其他和酶结合受体， 受体丝氨酸/苏氨酸激酶(TGF-受体)受体酪氨酸磷酸酯酶受体肌酸环化酶(ansps-sigals)酪氨酸蛋白激酶相关的受体两大家族：一个与Src蛋白家族相关的受体； 第二种是与Janus kinase系列相关的受体。信号转导子和转录激活子(signaltranscessuesducerandactvatoroftranscription，STAT)和Jak-STAT路径。信号转导系统的基本组成cAMP信号转导途径激素G蛋白偶联受体G蛋白(gala)腺苷环化酶cAMPcAMP依赖性蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录细胞反应。6，细胞内信息的移动，如肾上腺素受体激活后，10-15秒营激增，反应速度下降到不到一分钟，然后消失。受体活性的快速丧失(继发性)-五感机制：受体磷酸化受体与Gs分解结合，营反应停止，由PDE分解。两种Ser/Thr磷酸化激酶：PKA和肾上腺素受体激酶，负责受体磷酸化；细胞内合作因子冲洗蛋白(arrestin) -结合磷酸化受体，抑制其功能活性(arrestin复制，11q13定位)。反应减弱(延迟相)-衰退调节机制：在受体-配体复合物内吞咽导致表面受体数量减少，并发现受体减少调控与内啡肽受体的分类相关。，GPLR的丢失，细胞识别组织特定细胞表面标记细胞连接形成组织细胞外基质，第二节细胞连接-细胞间连接，第二节细胞连接功能分类，紧密连接(anchoring junctionss)锚连接(anchoring junction) 与隆起线紧密连接的两种蛋白质：氯丁蛋白(occludin)、第4膜蛋白(60KD)克劳丁蛋白家族(目前发现了15个以上)3、渗漏壁垒的无缝连接功能，隔离重要的封闭作用，使自由端和基板原膜的膜蛋白不同通过锚连接，形成相邻细胞的骨骼系统，或将细胞连接到矩阵，形成坚硬有序的细胞群。2、锚连接的类型、结构和功能，(1)提供与中间纤维连接的锚连接桥颗粒：铆钉相邻细胞、细胞内中间纤维的锚定位点，起到形成整个网络、支持和抵抗外部压力和张力的作用。半桥：半桥粒子与桥粒子形态相似，但功能和化学构成不同。它通过细胞质膜的膜蛋白整合素将上皮细胞固定在基底膜上，在半腿颗粒中，中间纤维没有通过，在半腿颗粒的致密斑点内结束。2，锚连接的类型，结构和功能，(2)与肌动蛋白纤维连接的锚连接粘合带：在紧密连接的下面，相邻细胞之间形成一个连续的带状结构。间距约为15-20nm，也称为带状桥粒子(beltdesmosome)。粘连斑：细胞通过肌动蛋白纤维与整个蛋白质和细胞外基质的连接。3，固定连接结构，transmembrane连接蛋白(glycoprotein)桥粒子和连接带：cadherin半桥粒子和连接斑点：整个蛋白质它的细胞内部分与细胞内锚蛋白连接，细胞外部分与相邻细胞的transmembrane adhein细胞内锚定蛋白桥粒、粘合带、半桥粒、粘合斑盘细胞质高密度斑点：将特定细胞骨架成分(中间纤维或微丝)结合到结合复合物中。(3)通信连接，间隙连接广泛分布，几乎所有动物组织都有间隙连接。细胞间的联系通过细胞间的联系实现细胞间的联系。1、间隙连接结构间隙连接的功能及其调节机制间隙连接的通透性是可调节的接头；(1)间隙连接结构，间隙连接中相邻细胞质膜之间的间隙是2 3 nm连接的基本单位。每个接头由6个接头蛋白connexin分子组成，接头中心形成直径约1.5nm的孔。连接单元由两个连接器坞站组成。(2)空隙连接的蛋白质成分，构成连接体的20多种蛋白质分离出来，属于同一蛋白质系列，其分子量达到26-60kd。连接体有4个-螺旋的transmembrane区域，是这个蛋白质系列中最保守的区域。连接蛋白的初级结构都比较保守，具有相似的抗原性。不同细胞种类的连接体表现不同，间隙连接的孔径和调节机制不同。，(3)间隙连接的功能及其调节机制，间隙连接在代谢对中的作用间隙连接允许小分子代谢物质和信号分子通过，并