信号转导异常与疾病课件VIP

1、信号转导异常与疾病1 (Dysfunction of cellular signal transduction in disease) 细胞信号转导障碍与疾病细胞信号转导障碍与疾病 信号转导异常与疾病2 Cellular signal transduction 膜受体介导的跨膜信号转导膜受体介导的跨膜信号转导 核受体介导的信号转导核受体介导的信号转导 细胞信号转导细胞信号转导 信息分子通过作用于受信息分子通过作用于受 体及其信号转导分子而影响体及其信号转导分子而影响 细胞生物学功能的过程。细胞生物学功能的过程。 信号转导异常与疾病3 信息分子信息分子： 水溶性分子水溶性分子 ： 不能穿过细胞不

2、能穿过细胞 膜，只能与膜膜，只能与膜 表面的受体结表面的受体结 合，通过信号合，通过信号 转换在细胞内转换在细胞内 起作用。多介起作用。多介 导快而短暂的导快而短暂的 反应，也能引反应，也能引 起慢反应。起慢反应。 脂溶性分子脂溶性分子：包包 括甾体括甾体激素、甲状激素、甲状 腺素等亲脂激素及腺素等亲脂激素及 前列腺素。能通过前列腺素。能通过 细胞膜（前列腺素细胞膜（前列腺素 除外）与细胞内受除外）与细胞内受 体结合，通过调节体结合，通过调节 基因的表达产生生基因的表达产生生 物效应。主要介导物效应。主要介导 慢反应。慢反应。 信号转导异常与疾病4 Transmembrane signal t

3、ransduction 跨膜信号转导跨膜信号转导 胞外信息分子与膜受体结胞外信息分子与膜受体结 合，将信息传递至胞浆或核内，合，将信息传递至胞浆或核内， 调节靶细胞功能的过程。调节靶细胞功能的过程。 信号转导异常与疾病5 核受体介导的信号转导核受体介导的信号转导 信息分子与核受体结信息分子与核受体结 合启动靶基因转录的过程。合启动靶基因转录的过程。 Nuclear receptor-mediated signal transduction 信号转导异常与疾病6 核受体核受体(Nuclear receptor) 位于胞浆或核内的受体，激活后作 为转录因子，在核内调节靶基因的转录 活性，从而诱发细

4、胞特定的应答反应。 信号转导异常与疾病7 (The primary pathways of cellular signal transduction) 第一节第一节 细胞信号转导的主要通路细胞信号转导的主要通路 信号转导异常与疾病8 (G protein-mediated signal transduction) 一、一、G蛋白蛋白介导的信号转导介导的信号转导 信号转导异常与疾病9 G蛋白蛋白 (G protein) 可与鸟嘌呤核苷酸可可与鸟嘌呤核苷酸可 逆性结合的蛋白质家族。逆性结合的蛋白质家族。 信号转导异常与疾病10 信号转导异常与疾病11 v分类分类 (Classification)

5、、和和亚单位亚单位 Gaa GDP bgbg 组成的异三聚体组成的异三聚体 小分子小分子G蛋白蛋白 G GDP 信号转导异常与疾病12 三聚体三聚体G G蛋白蛋白 受体结合位点；受体结合位点； 亚基：亚基： 、亚基亚基 GTP或或GDP结合位点；结合位点； GTP酶活性酶活性 亚基在膜内侧的锚定作用；亚基在膜内侧的锚定作用； 调节调节亚基的活性；亚基的活性； 激活效应酶（激活效应酶（PLA2） 信号转导异常与疾病13 单体单体G蛋白蛋白 单体结构单体结构 具有具有G G的功能的功能 分子量比分子量比G G小（小（210002100028000D28000D） 广泛分布于哺乳动物的各种组织中广泛

6、分布于哺乳动物的各种组织中 具有具有GTPGTP结合活性和水解（结合活性和水解（GTPGTP酶）活性酶）活性 在细胞内进行信号转导在细胞内进行信号转导 信号转导异常与疾病14 Gabab Gaabb GTP gg gg GTP 效应蛋白效应蛋白 Gaa 效应效应蛋白蛋白 bgbg G蛋白激活蛋白激活: GTP与与G相结合相结合 G蛋白失活蛋白失活: GTP酶水解酶水解GTP GDP Gaa bgbg vG蛋白活性的调节蛋白活性的调节 GDP 受体受体 信号转导异常与疾病15 (Adenylyl cyclase signal transduction pathway) (一一) 腺苷腺苷酸环化酶

7、信号转导通路酸环化酶信号转导通路 信号转导异常与疾病16 肾上腺素受体肾上腺素受体 GsACGsAC活性活性 胰高血糖素受体胰高血糖素受体 2 2肾肾上腺素受体上腺素受体 M M2 2胆碱能受体胆碱能受体 GiACGiAC活性活性 血管紧张素血管紧张素IIII受体受体 信号转导异常与疾病17 PKA 靶蛋白靶蛋白 磷酸化磷酸化 靶基因靶基因 转录转录 腺苷酸环化腺苷酸环化酶酶 cAMP bb受体受体 2受体受体 M受体受体 Gs Gi Adenylyl cyclase signal transduction pathway 信号转导异常与疾病18 PKA活化后的效应包括活化后的效应包括 肝细胞

8、内糖原分解增加；肝细胞内糖原分解增加； 心肌细胞内钙转运能力增强，提高心肌收心肌细胞内钙转运能力增强，提高心肌收 缩力；缩力； 进入核内的进入核内的PKA可以磷酸化转录因子可以磷酸化转录因子CRE 结合蛋白，使其与结合蛋白，使其与DAN调控区的调控区的cAMP反反 应元件相结合，激活靶基因转录应元件相结合，激活靶基因转录 信号转导异常与疾病19 (二二) 磷脂酶磷脂酶C信号转导途径信号转导途径 (Phospholipase C signal transduction pathway) 信号转导异常与疾病20 靶蛋白靶蛋白 磷酸化磷酸化 靶基因靶基因 转录转录 1受受体体 AngII受体受体 P

9、IP2 Ca2 PKC IP3 Gq DAG PLC Phospholipase C signal transduction pathway 信号转导异常与疾病21 (Acromegaly and gigantism) (二二) 肢端肢端肥大症和巨人症肥大症和巨人症 信号转导异常与疾病22 编码编码Gs 的基因的基因(GNAS1)突变突变 (1) 机制机制 (mechanism) 3040垂体腺垂体腺瘤瘤 GTP酶酶抑制，抑制，Gs 持续激活持续激活 AC活性活性， cAMP GH分泌分泌 信号转导异常与疾病23 v肢端肥大肢端肥大 v身材高大身材高大 (2)表现表现 (manifestati

10、ons) 信号转导异常与疾病24 四四 多个环节细胞信号转导障碍多个环节细胞信号转导障碍 型型糖尿病糖尿病 高血压病高血压病 肿瘤肿瘤 多数癌基因的表达产多数癌基因的表达产物是细胞信号物是细胞信号 转导系统的组成转导系统的组成 成分，主要成分，主要包括：包括： 1 1表达生长因子样物质表达生长因子样物质 2 2表达生长因表达生长因子受体类蛋白子受体类蛋白 3 3表达蛋白表达蛋白激酶类激酶类 4 4表达表达信号转导分子类信号转导分子类 5 5表达表达核内蛋白类核内蛋白类 信号转导异常与疾病25 第三节第三节 细胞信号转导调控与疾病防治细胞信号转导调控与疾病防治 (Regulation of ce

11、llular signal transduction in prevention and treatment of disease) 信号转导异常与疾病26 信号转导治疗信号转导治疗 (Signal transduction therapy) 以信号转导蛋白为以信号转导蛋白为 靶分子对疾病进行防治。靶分子对疾病进行防治。 信号转导异常与疾病27 复习思考题：复习思考题： 1.解释：细胞信号转导；跨膜信号转导解释：细胞信号转导；跨膜信号转导 2.细胞信号转导的主要途径有哪些？细胞信号转导的主要途径有哪些？ 3. 家族性高胆家族性高胆固醇血症的固醇血症的可能发生机制是可能发生机制是 什么？霍乱的发生机制是什