第五章信号转导ppt课件

1、第第5 5章章细胞信息转导根底细胞信息转导根底Cellular Signal Transduction basis 针对外源性信号所发生的细胞内各种分针对外源性信号所发生的细胞内各种分子活性的变化，以及将这种变化依次传子活性的变化，以及将这种变化依次传送至效应分子，以改动细胞功能的过程送至效应分子，以改动细胞功能的过程称为细胞信号转导称为细胞信号转导cellular signal transduction,cell signaling细胞应对反响细胞应对反响细胞外信号细胞外信号受体受体细胞内多种分子的浓度、活细胞内多种分子的浓度、活性、位置变化性、位置变化n细胞信号转导的根本道路细胞信号转导的

2、根本道路 主要信号转导途径主要信号转导途径 Signal PathwaysSignal Pathways一、一、G G蛋白偶联受体信号转导途径蛋白偶联受体信号转导途径一一G蛋白的活化启动信号转导蛋白的活化启动信号转导o信号转导途径的根本方式信号转导途径的根本方式 ：配体配体+受体受体G蛋白蛋白效应分子效应分子第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶激活效应蛋白产生生物学效应激活效应蛋白产生生物学效应RHACGDPGTP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ACATPcAMPG蛋白循环G 种类种类效应分子效应分子细胞内信使细胞内信使靶分子靶分子asAC活化活化cAMPPKA活性活性aiAC活化活化cAMPPKA活性活

3、性aqPLC活化活化Ca2+、IP3、DAGPKC活化活化atcGMP-PDE活性活性cGMPNa+通道关闭通道关闭哺乳动物细胞中的哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应亚基种类及效应G G蛋白偶联受体经过蛋白偶联受体经过G G蛋白蛋白- -第二信使第二信使- -靶分子发扬作用靶分子发扬作用二二AC-cAMP-PKA通路转导信号根本过程通路转导信号根本过程 GsACATPcAMPCCRRCC 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化RR 2cAMP2cAMPCREB(cAMP response element bound protein)NPi Pi Pi 转录活化域转录活化域DNA结合域结合域细胞膜细胞膜核核

4、 膜膜三三PLC-IP3/DG信号转导途径信号转导途径血管紧张素血管紧张素IIAngiotensin II受体亦属于受体亦属于G蛋白蛋白偶联受体，但是偶联的偶联受体，但是偶联的G蛋白的亚基蛋白的亚基为为q，经过经过PLC-IP3/DAG-PKC通路发扬效应。通路发扬效应。 四不同四不同G蛋白偶联受体可经过不同通路蛋白偶联受体可经过不同通路传送信号传送信号 底物底物(酶或蛋白质酶或蛋白质)名称名称受调节的通路受调节的通路糖原合酶糖原合酶糖原合成糖原合成磷酸化酶磷酸化酶 b 激酶激酶糖原分解糖原分解丙酮酸脱氢酶丙酮酸脱氢酶丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A激素敏感脂酶激素敏感脂酶甘油三脂分解和脂肪酸氧

5、化甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸羟化酶酪氨酸羟化酶多巴胺、肾上腺素和去甲肾上多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素合成腺素合成组蛋白组蛋白H1 、组蛋白、组蛋白 H2BDNA聚集聚集蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶1抑制因子抑制因子1蛋白去磷酸化蛋白去磷酸化转录因子转录因子CREB转录调控转录调控五调理代谢五调理代谢 六调理基因表达六调理基因表达 二、酶偶联受体信号转导途径二、酶偶联受体信号转导途径一受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导一受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导表皮生长因子受体表皮生长因子受体epidermal growth factor receptor, EGFR是一个典型的受体是一个典型的受体型型PTK

6、。RasMAPK途径是途径是EGFR的主要信号通路的主要信号通路之一。之一。 1、RTK的构造与的构造与RTK的活化的活化 2、RTK信号转导途径信号转导途径 EGF具具TPK活性的受体活性的受体GRB2 PSOS PRas-GTP PRaf调理其他蛋白活性调理其他蛋白活性MAPKKMAPK P P P细细胞胞核核反式作用因子反式作用因子Gene expression细细胞胞膜膜二聚化二聚化二酪氨酸蛋白激酶偶联受体介导的信号转导二酪氨酸蛋白激酶偶联受体介导的信号转导1、JAK-STAT信号转导通路信号转导通路英文名英文名中文名中文名举例举例receptors tyrosine kinase (

7、RTKs)受体型蛋白酪氨酸激酶受体型蛋白酪氨酸激酶表皮生长因子受体、表皮生长因子受体、胰岛素受体等胰岛素受体等receptors tyrosine phosphatase (RTPs)受体型蛋白酪氨酸磷酸酶受体型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptors serine/threonine kinase (RSTK)受体型蛋白丝受体型蛋白丝/苏氨酸激酶苏氨酸激酶转化生长因子转化生长因子受体、受体、骨形成蛋白受体等骨形成蛋白受体等三受体丝三受体丝/苏氨酸激酶介导的信号转导苏氨酸激酶介导的信号转导受体丝受体丝/ /苏氨酸激酶作用机制：苏氨酸激酶作用机制：TGF信号途径信号途径 NF-B通路通路NF-

8、B是一种几乎存在于一切细胞的转录因是一种几乎存在于一切细胞的转录因子，广泛参与机体防御反响、组织损伤和应激、子，广泛参与机体防御反响、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑制等过程。细胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑制等过程。肿瘤坏死因子受体肿瘤坏死因子受体TNF-R、白介素、白介素1受体受体等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信号转导通路之一是号转导通路之一是NF-Bnuclear factor-B，NF-B通路。通路。 三、依赖于受调蛋白水解信号转导途径三、依赖于受调蛋白水解信号转导途径NF-B 信号途径信号途径目目 录录如：类固醇激素、甲状腺

9、素、维甲酸等的受体。如：类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等的受体。高度可变区高度可变区位于位于N端，具有转录活性端，具有转录活性DNA结合区结合区含有锌指构造含有锌指构造激素结合区激素结合区结合激素、热休克蛋白，使受体结合激素、热休克蛋白，使受体二聚化，激活转录二聚化，激活转录铰链区铰链区四、四、 细胞内受体多属于转录因子细胞内受体多属于转录因子离子通道型受体是一类本身为离子通道的受体，离子通道型受体是一类本身为离子通道的受体，它们的开放或封锁直接受化学配体的控制，被它们的开放或封锁直接受化学配体的控制，被称为配体称为配体-门控受体通道门控受体通道ligand-gated receptor cha

10、nnel。配体主要为神经递质。配体主要为神经递质。五、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器五、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器乙酰胆碱受体的构造与其功能乙酰胆碱受体的构造与其功能信息传送途径的交叉性与复杂性信息传送途径的交叉性与复杂性1. 一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径信息途径2. 两种不同的信息途径可共同作用于同一种效两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发扬作用应蛋白或同一基因调控区而协同发扬作用3. 一种信息分子可作用于几条信息传送途径一种信息分子可作用于几条信息传送途径一、信号转导一过性与记忆

11、性一、信号转导一过性与记忆性二、信号转导效应的调控二、信号转导效应的调控一信号转导的放大效应一信号转导的放大效应二信号转导的负调控二信号转导的负调控三、信号转导途径之间的相互作用三、信号转导途径之间的相互作用一信号途径间的交汇一信号途径间的交汇二信号转导网络二信号转导网络三信号网络中信号传送专注性三信号网络中信号传送专注性第三节第三节 细胞信号转导的特性细胞信号转导的特性o一、信号转导与药物作用靶点一、信号转导与药物作用靶点o1过去药物设计的重点过去药物设计的重点单分子药物靶点：一个单分子药物靶点：一个基因基因一种蛋白一种蛋白一种药物的战略。一种药物的战略。o2如今研讨的重点：以疾病的细胞分子信号动态如今研讨的重点：以疾病的细胞分子信号动态转导网络为标靶的多靶点药物设计。转导网络为标靶的多靶点药物设计。o二、细胞信号转导与靶向抗肿瘤药物二、细胞信号转导与靶向抗肿瘤药物o三、细胞信号转导与靶向其他药物三、细胞信号转导与靶向其他药物o1抗抑郁药信号转导途径与药物作用靶点抗抑郁药信号转导途径与药物作用靶点o2抗糖尿病信号转导途径与药物作用靶点抗糖尿病信号转导途径与药物作用靶点o3抗心血管疾