第三章细胞间的通讯与信号转导PPT课件

1、第三章 细胞间的通讯与信号转导 3.1跨膜信号转导 外界信号作用于细胞时，并不需要进入细胞内直接影响细胞内过程，只需作用于细胞膜。 通过引起细胞膜上一种或数种特异蛋白质分子的变构作用，将外界环境变化的信息以一种新的信号形式传递到膜内。 再引起靶细胞相应功能的改变。细胞信息的传递方式 受体（Receptor） 位于质膜或者细胞内能与胞外信号物质结合，并能引起特定生物效应的大分子物质。 受体的4种基本类型：G蛋白耦联受体具有酶活性的受体离子通道型受体核受体 受体包括两个功能区域： 与配体结合的区域 产生效应的区域 受体与配体作用的3个主要特征： 特异性 饱和性 高度的亲和力 3.2细胞接受外界信号

2、作出反应的共性 跨膜信号转导 以生物电的形式对刺激作出反应，并可传播 转导过程的途径和方式可分为少数几类，且涉及的膜蛋白在结构上具有同源性。3.33.3膜表面受体介导的信号转导，膜表面受体主膜表面受体介导的信号转导，膜表面受体主要有三类：要有三类：离子通道型受体（离子通道型受体（ion-channel-linked receptor）G蛋白耦联型受体（蛋白耦联型受体（G-protein-linked receptor）酶耦联的受体（酶耦联的受体（enzyme-linked receptor）第一类存在于可兴奋细胞。后两类存在于大多数细胞，在信号转导的早期表现为激酶级联（kinase casca

3、de）事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，籍此使信号逐级传送和放大。一、G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导 G 蛋白耦联受体是由蛋白耦联受体是由七个跨膜螺旋七个跨膜螺旋组成的组成的膜蛋白膜蛋白质，质，它与细胞膜内侧面的它与细胞膜内侧面的G蛋白蛋白相耦联。相耦联。 1. G蛋白耦联受体蛋白耦联受体(G protein-linked receptor) 2. G-蛋白蛋白 (1)定义定义: G-蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称。蛋白是鸟苷酸结合蛋白的简称。 (2)分类分类: 兴奋（兴奋（Gs、Go）型和抑制（）型和抑制（Gi）型两种。）型两种。受体与配体结合后构型变化，激活膜内侧受体与配体结合后构型变化，

4、激活膜内侧G蛋白；蛋白； G-蛋白通常由蛋白通常由、3个亚基组成；个亚基组成；当它被激活时便与当它被激活时便与GDP分离，而与一个分子的分离，而与一个分子的GTP（三磷酸鸟苷）结合；（三磷酸鸟苷）结合；亚基与其它两个亚基（亚基与其它两个亚基（-）分离，对膜中的效应器酶起作用。）分离，对膜中的效应器酶起作用。(1)定义定义 位于细胞膜上的位于细胞膜上的能催化第二信使生成的酶。能催化第二信使生成的酶。(2)分类分类 腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC）-cAMP或或GC; 磷脂酶磷脂酶C（PLC）-IP3+DAG； 依赖于依赖于cGMP的磷酸二酯酶的磷酸二酯酶PDE-降解降解cAMP为为5AMP 磷

5、脂酶磷脂酶A2（A2） PLA2- -被水解产生花生四烯被水解产生花生四烯酸酸 3. G蛋白效应器（蛋白效应器（Effector）4. 第二信使定义定义第一信使：作用于细胞膜的信号第一信使：作用于细胞膜的信号第二信使第二信使：细胞内信号分子：细胞内信号分子分类分类 cAMP（环腺苷一磷酸）；（环腺苷一磷酸）； IP3（肌醇三磷酸）（肌醇三磷酸）； DAG（二酰甘油）；（二酰甘油）； cGMP（环鸟苷一磷酸）（环鸟苷一磷酸） ； Ca2+（钙离子）等；（钙离子）等；主要功能主要功能 调节各种蛋白激酶和离子通道。调节各种蛋白激酶和离子通道。 5.蛋白激酶是一类磷酸转移酶，其作用是将ATP的磷酸基转

6、移到底物特定的氨基酸残基上，使蛋白质磷酸化。根据它们磷酸化底物的不同分为两大类： 丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶依赖于第二信使的蛋白激酶： 蛋白激酶A（PKA）：依赖cAMP的蛋白激酶 蛋白激酶C（PKC）：依赖Ca2+的蛋白激酶 蛋白激酶G（PKG）：依赖cGMP的蛋白激酶6. G蛋白耦联受体转导的主要途径蛋白耦联受体转导的主要途径u由由G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路主要包括：蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路主要包括：cAMP信号通路和磷脂酰肌醇（信号通路和磷脂酰肌醇（IP3）信号通路。信号通路。6. G蛋白耦联受体转导的生理学意义 胰高血糖素胰高血糖素是胰岛素最重要的拮抗激素是

7、胰岛素最重要的拮抗激素,其其从胰岛从胰岛细胞合成后分泌入血细胞合成后分泌入血,与靶组织的与靶组织的胰高血糖素受体胰高血糖素受体结合结合,激活靶信号通路激活靶信号通路,生成生成环一磷酸腺苷环一磷酸腺苷(cAMP),促进促进糖原分解和糖异糖原分解和糖异生生等。等。二、酶耦联受体介导的跨膜信号转导（一）具有酪氨酸激酶的受体（一）具有酪氨酸激酶的受体 1.分类分类（1）酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶受体：当其与相应的化学信号结合：当其与相应的化学信号结合时，直接激活自身的酪氨酸激酶结构域，导致受体自时，直接激活自身的酪氨酸激酶结构域，导致受体自身或细胞内靶蛋白的磷酸化。身或细胞内靶蛋白的磷酸化。 包括酪氨酸激酶受体和鸟苷酸环化酶受体。（2）结合酪氨酸激酶受体：本身没有酶的活性，但）结合酪氨酸激酶受体：本身没有酶的活性，但其被配体结合时使酪氨酸激酶激活，通过对自身和底其被配体结合时使酪氨酸激酶激活，通过对自身和底物蛋白的磷酸化作用，把信号传入细胞内。物蛋白的磷酸化作用，把信号传入细胞内。（二）（二）酶耦联受体介导的跨膜信号转导耦联受体介导的跨膜信号转导受体酪氨酸激酶的二聚化和自磷酸化各类