细胞信号转导调控机制

1、细胞信号转导调控机制细胞信号转导调控机制目录什么是细胞信号？什么是细胞信号？什么是细胞信号转导？什么是细胞信号转导？其转导通路是什么？其转导通路是什么？什么是细胞信号？1、生物大分子的结构信号、生物大分子的结构信号： 蛋白质蛋白质、多糖、核酸的结构信息、多糖、核酸的结构信息 2、物理信号：电、光、物理信号：电、光、磁磁3、化学信号：、化学信号： 细胞间通讯的信号分子：激素、神经递质与细胞间通讯的信号分子：激素、神经递质与神经肽、局部化学介导因子、抗体、淋巴因子神经肽、局部化学介导因子、抗体、淋巴因子 细胞内通讯的信号分子细胞内通讯的信号分子 ：cAMP, cGMP, Ca2+, IP3, DG

2、、NO 化学信号化学信号化学信号化学信号是细胞分泌的各种化是细胞分泌的各种化学物质并用以调节自身及其他学物质并用以调节自身及其他细胞的代谢和功能细胞的代谢和功能细胞信号转导 cellular signal transduction 概念：概念：a.指特定的化学信号在靶细胞内的指特定的化学信号在靶细胞内的 传递过程。传递过程。 b.细胞通过位于细胞膜或细胞内细胞通过位于细胞膜或细胞内的受体，感受胞外细胞分子的刺激，经的受体，感受胞外细胞分子的刺激，经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能，这一过程称为细胞信响其生物学功能，这一过程称为细胞信号转导。号转

3、导。 水溶性水溶性信息分子及前列腺素类（脂溶性）信息分子及前列腺素类（脂溶性）必须首先与必须首先与胞膜受体结合胞膜受体结合，启动细胞内信，启动细胞内信号转导的级联反应，将号转导的级联反应，将细胞外的信号细胞外的信号跨膜跨膜转导至胞内转导至胞内脂溶性脂溶性信息分子可进入胞内，与胞浆或核信息分子可进入胞内，与胞浆或核内受体结合，通过改变靶基因的转录活性，内受体结合，通过改变靶基因的转录活性，诱发细胞特定的应答反应。诱发细胞特定的应答反应。细胞信号转导系统组成细胞信号转导系统组成接受信号的受体接受信号的受体受体后信号转导通路受体后信号转导通路所作用的靶蛋白（终端效应器）所作用的靶蛋白（终端效应器）细

4、胞信号（物理、化学等）细胞信号（物理、化学等）受体 胞内受体：甾类激素胞内受体：甾类激素 细胞表面受体（膜受体）：细胞表面受体（膜受体）：l G G蛋白藕联受体家族：肾上腺素受体、多巴受体、蛋白藕联受体家族：肾上腺素受体、多巴受体、视紫红蛋白视紫红蛋白l 酪氨酸激酶受体家族：多数生长因子受体酪氨酸激酶受体家族：多数生长因子受体 ( (如如IGFIGF，EGFEGF，PDGFPDGF，NGFNGF，SCFSCF，HGFHGF等生长因子的受体等生长因子的受体) )，除胰岛素受体外，这类受体均由一条肽链组成除胰岛素受体外，这类受体均由一条肽链组成l 细胞因子受体家族细胞因子受体家族l 离子通道受体离

5、子通道受体: :神经突触，如神经突触，如ACHACH，5-HT5-HT受受体体转导通路（一）膜受体介导的跨膜信号转导通路（一）膜受体介导的跨膜信号转导通路 胞外信号被质膜上的特异性受体蛋白识胞外信号被质膜上的特异性受体蛋白识别，受体被活化；别，受体被活化； 通过胞内信号转导物通过胞内信号转导物( (蛋白激酶，第二蛋白激酶，第二信使等信使等) ) 的相互作用传递信号；的相互作用传递信号； 信号导致效应物蛋白的活化，引发细胞信号导致效应物蛋白的活化，引发细胞应答（如激活核内转录因子，调节基因应答（如激活核内转录因子，调节基因表达）。表达）。膜受体介导的信息传递膜受体介导的信息传递 cAMP- 蛋白

6、激酶途径蛋白激酶途径* Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径依赖性蛋白激酶途径 cGMP- 蛋白激酶途径蛋白激酶途径* 酪氨酸蛋白激酶途径酪氨酸蛋白激酶途径 核因子核因子 途径途径 TGF-途径途径 cAMP- 蛋白激酶蛋白激酶A途径途径该信号转导途径的级联反应为该信号转导途径的级联反应为:信号分子信号分子膜受体膜受体G G蛋白蛋白ACAC（腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶） cAMP cAMP PKA PKA 效应蛋白效应蛋白生物学效应生物学效应激素激素G G蛋白耦联受体蛋白耦联受体G G蛋白蛋白腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMPcAMP依赖依赖cAMPcAMP的蛋白激酶的蛋白激酶AA基因调控蛋白基因调控蛋

7、白基因转录基因转录 * *cAMPcAMP（环一磷酸腺苷环一磷酸腺苷 ）胞外信号分子，受体，胞外信号分子，受体，G蛋白，蛋白，腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase，AC)， cAMP，蛋白激酶蛋白激酶 A(protein kinase A，PKA)RR（cAMP-dependent protein kinase，PKA）R： 调节亚基调节亚基C： 催化亚基催化亚基cAMP蛋白激酶蛋白激酶AGsACATPcAMPCCRRCC 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化RR 2cAMP2cAMPCREBNPi 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 膜膜结构

8、基因结构基因细细胞胞核核PiPiPiPiDNA蛋白质蛋白质cGMP-蛋白激酶蛋白激酶G途径途径组成：胞外信号分子受体，鸟苷酸环化酶组成：胞外信号分子受体，鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase, GC)，cGMP, 蛋白激酶蛋白激酶G (protein kinase G，PKG)信号转导的级联反应为信号转导的级联反应为:信号分子信号分子膜受体（胞内受体）膜受体（胞内受体）GC cGMP PKG 底物蛋白酶底物蛋白酶生理效应生理效应*cGMP 环一磷酸鸟苷环一磷酸鸟苷NOGCPKG 蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化GCG蛋白蛋白GTPcGMP激素激素R胞胞 膜膜* 生理效应：如心钠素、生理效应

9、：如心钠素、NO舒张血管平滑肌。舒张血管平滑肌。属于单跨膜属于单跨膜螺旋受体螺旋受体二、胞内受体介导的信息传递二、胞内受体介导的信息传递胞内受体胞内受体 核内受体核内受体 胞浆内受体胞浆内受体配体配体类固醇激素类固醇激素甲状腺激素甲状腺激素类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体调节生理过程类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体调节生理过程小结小结膜表面受体及跨膜信号小结：膜表面受体及跨膜信号小结： 1 1、离子通道型受体及其信号传导途径：、离子通道型受体及其信号传导途径：该类受体的共同特点是该类受体的共同特点是由多亚基组成受体由多亚基组成受体/离子通道复合体，除本身有信号接受部位外，离子通道复合体，除本身

10、有信号接受部位外，又是离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤，反应快。又是离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤，反应快。2、G蛋白偶联型受体及其介导的信号传导系统：到达膜表面的外蛋白偶联型受体及其介导的信号传导系统：到达膜表面的外来化学信号作用于相应的靶细胞时，能与膜表面的受体蛋白质作特来化学信号作用于相应的靶细胞时，能与膜表面的受体蛋白质作特异性结合，该受体分子中第异性结合，该受体分子中第7个跨膜螺旋能够识别、结合某种特定个跨膜螺旋能够识别、结合某种特定外来化学信号。外来化学信号。 特点特点膜受体信号转导途径膜受体信号转导途径胞内受体信号转导途径胞内受体信号转导途径激素激素水溶性激素水溶性激素脂溶性激素脂溶性激素受体受体膜受体膜受体胞内受体胞内受体第二信使第二信使有有无无作用机制作用机制通过第二信使激活蛋白激通过第二信使激活蛋白激酶，使蛋白磷酸化，表现酶，使蛋白磷酸化，表现出生理效应