生物大分理论2015年 硕士生 信号通路ppt课件

1、目目 录录细胞信号转导细胞信号转导Cell Signalning提提 纲纲细胞信号转导概述细胞信号转导概述细胞通路与疾病细胞通路与疾病经典细胞信号通路经典细胞信号通路 细胞通路研究方法细胞通路研究方法目目 录录第一节第一节细胞信号转导机制概述细胞信号转导机制概述General Mechanism of Cell Signal Transduction目目 录录 细胞培养为什么加血清细胞培养为什么加血清? ?目目 录录o 多细胞生物适应环境、调节代谢离不开内外多细胞生物适应环境、调节代谢离不开内外环境与细胞、细胞与细胞之间的细胞通讯环境与细胞、细胞与细胞之间的细胞通讯cell communica

2、tion），这是生物体存活、），这是生物体存活、生长、分化，以及多细胞、多组织系统执行生长、分化，以及多细胞、多组织系统执行正常功能的需要。正常功能的需要。o 这种针对内外源信息所发生的细胞应答过程这种针对内外源信息所发生的细胞应答过程称为信号转导称为信号转导signal transduction）。）。 目目 录录o 生物体可感受任何物理、化学和生物学刺激信号，生物体可感受任何物理、化学和生物学刺激信号，但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号接感受的化学信号chemical signaling）。）。o o 化学信号可以是可溶性的

3、，也可以是膜结合形式化学信号可以是可溶性的，也可以是膜结合形式的，这类化学物质称为信息物质。的，这类化学物质称为信息物质。 目目 录录转录因子转录因子染色质相关蛋白染色质相关蛋白RNARNA加工蛋白加工蛋白RNARNA转运蛋白转运蛋白细胞周期蛋白细胞周期蛋白细胞骨架细胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信号转导网络信号转导网络信号接收信号接收信号转导信号转导 应答反应应答反应 细胞信号转导的基本方式示意图细胞信号转导的基本方式示意图目目 录录一、信息物质的分类一、信息物质的分类 o 细胞间信息物质细胞间信息物质extracellular signal molecules）：是由细

4、胞分泌的调节靶细胞生命）：是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质的统称，又称作第一信使活动的化学物质的统称，又称作第一信使primary messenger）。）。o 细胞内信息分子细胞内信息分子 ：在细胞内传递调控信号的化：在细胞内传递调控信号的化学物质称为细胞内信息物质学物质称为细胞内信息物质intracellular signal molecules）。）。目目 录录局部化学介质局部化学介质内分泌激素内分泌激素神经递质神经递质气体信号气体信号p 细胞间信息物质分为四类细胞间信息物质分为四类目目 录录大多数细胞都能分泌一种大多数细胞都能分泌一种或数种局部信号分子，又或数种局部信号分子，

5、又称为旁分泌信号称为旁分泌信号paracrine signal或自或自分泌信号分泌信号autocrine signal），其特点为不需），其特点为不需要经过血液转运，而是在要经过血液转运，而是在组织液中直接扩散作用于组织液中直接扩散作用于周围的靶细胞或自身细胞。周围的靶细胞或自身细胞。局部化学介质局部化学介质目目 录录内分泌激素是由特殊分化的内分泌细胞分泌的化学物质，内分泌激素是由特殊分化的内分泌细胞分泌的化学物质，需经过血液转运到靶细胞而传递信息，又称为内分泌信需经过血液转运到靶细胞而传递信息，又称为内分泌信号号endocrine signal）。）。内分泌激素内分泌激素目目 录录神经递质是

6、一类在神神经递质是一类在神经细胞与靶细胞之间经细胞与靶细胞之间进行信息传递的分子进行信息传递的分子，由神经细胞突触前，由神经细胞突触前膜释放，又称为突触膜释放，又称为突触分泌信号分泌信号synaptic signal）。）。 神经递质神经递质目目 录录气体信号气体信号:体内通过体内通过NO合酶合酶NO synthase, NOS氧化氧化L-精氨精氨酸的胍基能生成酸的胍基能生成NO，其结构简单，其结构简单，半衰期短，化学性半衰期短，化学性质活泼。除质活泼。除NO外，外，具有信息转导作用具有信息转导作用的气体分子还有一的气体分子还有一氧化碳氧化碳CO）、）、硫化氢硫化氢H2S等。等。气体信号气体信

7、号目目 录录p 细胞内信息物质细胞内信息物质包括无机离子、脂类衍生物、糖类衍生物、核苷酸及蛋白包括无机离子、脂类衍生物、糖类衍生物、核苷酸及蛋白质分子等。其中质分子等。其中Ca2+、DAG、IP3、cAMP、cGMP等小等小分子物质通常是由第一信使作用于靶细胞后在细胞内产生，分子物质通常是由第一信使作用于靶细胞后在细胞内产生，又称为第二信使又称为第二信使second messenger）。）。信息物质化学本信息物质化学本质质细胞内信使细胞内信使引起的胞内变化引起的胞内变化在信息转导中的在信息转导中的作用作用无机离子无机离子CaCa2+2+PKC, CaMPKC, CaM激活激活第二信使第二信使

8、脂类衍生物脂类衍生物甘油二酯（甘油二酯（DAGDAG）PKCPKC激活激活糖类衍生物糖类衍生物三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（IPIP3 3）胞内胞内CaCa2+2+升高升高核苷酸核苷酸cAMPcAMP、cGMPcGMPPKA, PKGPKA, PKG激活激活蛋白质蛋白质RasRas蛋白激酶活性蛋白激酶活性受体和蛋白激酶受体和蛋白激酶目目 录录第二信使浓度和分布变化是重要的信号转导方式第二信使浓度和分布变化是重要的信号转导方式o 细胞内的第二信使在信号转导过程中的主要变细胞内的第二信使在信号转导过程中的主要变化是浓度的变化，催化它们生成的酶和催化它化是浓度的变化，催化它们生成的酶和催化它们水解的酶都会

9、受到膜受体信号转导通路中的们水解的酶都会受到膜受体信号转导通路中的信号转导分子的调节。信号转导分子的调节。目目 录录小分子细胞内信使的特点小分子细胞内信使的特点在完整细胞中，该分子的浓度或分布在外源信号的在完整细胞中，该分子的浓度或分布在外源信号的作用下发生迅速改变；作用下发生迅速改变；该分子类似物可模拟外源信号的作用；该分子类似物可模拟外源信号的作用；阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应；阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应；在细胞内有确定的靶分子；在细胞内有确定的靶分子；可作为别位效应剂作用于靶分子；可作为别位效应剂作用于靶分子；不应位于能量代谢途径的中心。不应位于能量代谢途径

10、的中心。 目目 录录几种重要的第二信使分子几种重要的第二信使分子p cAMP与与cGMP目目 录录目目 录录p 磷脂酰肌醇衍生物磷脂酰肌醇衍生物几种重要的第二信使分子几种重要的第二信使分子甘油二酯甘油二酯（diacylglycerol, DAG）1,4,5-三磷酸肌醇三磷酸肌醇（inositol 1,4,5-trisphosphate, IP3）目目 录录p 磷脂酰肌醇衍生物磷脂酰肌醇衍生物几种重要的第二信使分子几种重要的第二信使分子目目 录录p Ca2+几种重要的第二信使分子几种重要的第二信使分子钙调蛋白钙调蛋白（calmodulin，CaM）目目 录录二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号二

11、、细胞经由特异性受体接收细胞外信号o受体受体(receptor)是信息分子的接收分子，化学本是信息分子的接收分子，化学本质是细胞表面或细胞内的蛋白质分子。质是细胞表面或细胞内的蛋白质分子。o受体的作用：受体的作用：o识别外源信号分子，即配体识别外源信号分子，即配体ligand）；）；o转换配体信号，使之成为细胞内分子可识别的转换配体信号，使之成为细胞内分子可识别的信号，并传递至其他分子引起细胞应答。信号，并传递至其他分子引起细胞应答。 目目 录录o 受体按照其在细胞内的位置分为：受体按照其在细胞内的位置分为：细胞表面受体细胞表面受体细胞内受体细胞内受体 接收的是不能进入细胞的水溶性化学信号分子

12、和其他接收的是不能进入细胞的水溶性化学信号分子和其他细胞表面的信号分子，如生长因子、细胞因子、水溶性激素细胞表面的信号分子，如生长因子、细胞因子、水溶性激素分子、黏附分子等。分子、黏附分子等。 受体在膜表面的分布可以是区域性的，也可以是散在的。受体在膜表面的分布可以是区域性的，也可以是散在的。 接收的信号是可以直接通过脂双层胞膜进入细胞的脂溶接收的信号是可以直接通过脂双层胞膜进入细胞的脂溶性化学信号分子，如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。性化学信号分子，如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。 目目 录录 配体门控离子通道受体配体门控离子通道受体ligand-gated ion channel re

13、ceptor） 具有酶活性的受体，也称为受体酶具有酶活性的受体，也称为受体酶receptor enzyme） G蛋白偶联受体蛋白偶联受体G ProteinCoupled Receptors， GPCR） 不具有内在酶活性的受体不具有内在酶活性的受体Receptor with no intrinsic enzyme activity） 黏附型受体黏附型受体Adhesion receptor） 核受体核受体Nuclear receptor）p 常见的几种受体类型常见的几种受体类型 目目 录录p 常见的几种受体类型图示）常见的几种受体类型图示） 目目 录录 配体门控离子通道受体配体门控离子通道受体配

14、体门控离子通道受体配体门控离子通道受体ligand-gated ion channel receptor是指细胞膜上一类是指细胞膜上一类特殊的亲水性蛋白质微孔道，当与配体结特殊的亲水性蛋白质微孔道，当与配体结合或者受跨膜电位及细胞表面应力等因素合或者受跨膜电位及细胞表面应力等因素的影响，通道开放或关闭，是神经、肌肉的影响，通道开放或关闭，是神经、肌肉等细胞电活动的物质基础。等细胞电活动的物质基础。目目 录录 配体门控离子通道受体配体门控离子通道受体烟碱型乙酰胆碱受体烟碱型乙酰胆碱受体（nicotinic acetylcholine receptor）目目 录录 受体酶受体酶p 这类受体是自身具

15、有酶活性的跨膜蛋白，具有胞这类受体是自身具有酶活性的跨膜蛋白，具有胞外的配体结合区域和胞内的酶活性区域，中间由外的配体结合区域和胞内的酶活性区域，中间由跨膜区连接。受体的胞外区域与配体结合后，其跨膜区连接。受体的胞外区域与配体结合后，其胞内区域的酶活性被激活，继而激活下游信号通胞内区域的酶活性被激活，继而激活下游信号通路。路。受体型蛋白酪氨酸激酶受体型蛋白酪氨酸激酶receptors tyrosine kinases，RTKs）蛋白酪氨酸激酶偶联受体蛋白酪氨酸激酶偶联受体tyrosine kinase-coupled receptors，TKCRs）受体型蛋白酪氨酸磷酸酶受体型蛋白酪氨酸磷酸酶

16、receptors tyrosine phosphatases，RTPs）受体型蛋白丝受体型蛋白丝/苏氨酸激酶苏氨酸激酶receptors serine/threonine kinase，RSTK）受体型鸟苷酸环化酶受体型鸟苷酸环化酶receptors guanylate cyclases，RGCs）p 常见的受体酶类型有：常见的受体酶类型有：目目 录录 受体酶受体酶1：受体型酪氨酸蛋白激酶：受体型酪氨酸蛋白激酶目目 录录 受体酶受体酶2：跨膜型鸟苷酸环化酶：跨膜型鸟苷酸环化酶guanylyl cyclase, GC）目目 录录 G蛋白偶联受体蛋白偶联受体p G蛋白偶联受体是由单一肽链构成的七

17、跨膜受体，氨蛋白偶联受体是由单一肽链构成的七跨膜受体，氨基端位于细胞外表面，羧基端位于胞膜内侧，具有基端位于细胞外表面，羧基端位于胞膜内侧，具有7个个20-28个氨基酸残基的疏水区，以个氨基酸残基的疏水区，以“蛇形跨膜蛇形跨膜7次，次，在胞外和胞内形成多个环状结构，其胞内的第在胞外和胞内形成多个环状结构，其胞内的第2、3个环状结构能与个环状结构能与G蛋白结合，又称为蛇型受体蛋白结合，又称为蛇型受体Serpentine receptor）p 目前已发现的目前已发现的GPCR多达多达1000余种，是种类最多的受余种，是种类最多的受体。体。目目 录录 G蛋白偶联受体蛋白偶联受体目目 录录 G蛋白偶联

18、受体以肾上腺素受体为例）蛋白偶联受体以肾上腺素受体为例）目目 录录 核受体核受体核受体的基本结构核受体的基本结构 目目 录录 核受体核受体激素反应元件激素反应元件目目 录录 核受体核受体受体类别受体类别代表性成员代表性成员类固醇激素受体（I型受体）糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）盐皮质激素受体（mineralcorticoid receptor，MR）雌激素受体（estrone receptor，ER）孕激素受体（progestogen receptor，PR）雄激素受体（androgen receptor，AR）非类固醇激素受体（II型受体）甲状腺激素受

19、体（thyroid hormone receptor，TR）视黄酸受体（retinoid X receptor，RAR）视黄醇X受体（retinoid X receptor，RXR）维生素D3受体（vitamin D3 receptor，VDR）过氧化物酶体增殖活化受体（peroxisome proliferator-activator receptor ,PPAR)孤儿核受体（III型受体）神经生长因子诱导受体（nerve growth factor-induced receptor ,NGFI-B)睾丸受体2（testis receptors 2 , TR2 )X染色体连锁孤儿受体（X-l

20、inked orphan receptor-1）目目 录录 核受体核受体类固醇激素类固醇激素-受体作用机制受体作用机制目目 录录o 受体与信号分子结合的特性 很强的特异性很强的特异性 亲和力极大亲和力极大 可饱和性可饱和性 可逆性可逆性配体配体-受体结合曲线受体结合曲线目目 录录三、细胞信号通路由分子开关控制三、细胞信号通路由分子开关控制目目 录录G蛋白蛋白/小小G蛋白功能与蛋白功能与GTP/GDP结合状态有关结合状态有关o 鸟苷酸结合蛋白鸟苷酸结合蛋白guanine nucleotide binding protein，G protein简称简称G蛋白，亦称蛋白，亦称GTP结结合蛋白，是一类

21、信号转导分子，在各种细胞信合蛋白，是一类信号转导分子，在各种细胞信号转导途径中转导信号给不同的效应蛋白。号转导途径中转导信号给不同的效应蛋白。o G蛋白结合的核苷酸为蛋白结合的核苷酸为GTP时为活化形式，作时为活化形式，作用于下游分子使相应信号途径开放；当结合的用于下游分子使相应信号途径开放；当结合的GTP水解为水解为GDP时则回到非活化状态，使信号时则回到非活化状态，使信号途径关闭。途径关闭。 目目 录录o G蛋白主要有两大类：蛋白主要有两大类： 异源三聚体异源三聚体G蛋白：与蛋白：与7次跨膜受体结合，以次跨膜受体结合，以亚亚基基G和和、亚基亚基(G)三聚体的形式存在于三聚体的形式存在于细胞

22、质膜内侧。常见的有：细胞质膜内侧。常见的有： 激动型激动型G蛋白蛋白stimulatory G protein, Gs） 抑制型抑制型G蛋白蛋白inhibitory G protein, Gi） 磷脂酶磷脂酶C型型G蛋白蛋白PI-PLC G protein, Gq） 低分子量低分子量G蛋白蛋白21kD）/小小G蛋白：蛋白：Ras超家族超家族目目 录录激动型激动型G蛋白蛋白stimulatory G protein, Gs）目目 录录小小G蛋白蛋白目目 录录p 蛋白激酶蛋白激酶 （protein kinase与蛋白磷酸酶与蛋白磷酸酶 (protein phosphatase)催化蛋白质的可逆性磷

23、酸化修饰。催化蛋白质的可逆性磷酸化修饰。p 蛋白质的磷酸化与去磷酸化是控制信号转导分子活蛋白质的磷酸化与去磷酸化是控制信号转导分子活性的最主要方式。性的最主要方式。p 磷酸化修饰可能提高酶分子的活性，也可能降低其磷酸化修饰可能提高酶分子的活性，也可能降低其活性，取决于酶的构象变化是否有利于酶的作用。活性，取决于酶的构象变化是否有利于酶的作用。磷酸化磷酸化/去磷酸化修饰改变蛋白质功能去磷酸化修饰改变蛋白质功能目目 录录激酶激酶磷酸基团的受体磷酸基团的受体蛋白丝氨酸蛋白丝氨酸/ /苏氨酸激酶苏氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶蛋白组蛋白组/ /赖赖/ /精氨酸激酶精氨酸激酶蛋白半胱氨酸激酶蛋白半

24、胱氨酸激酶蛋白天冬氨酸蛋白天冬氨酸/ /谷氨酸激酶谷氨酸激酶丝氨酸丝氨酸/ /苏氨酸羟基苏氨酸羟基酪氨酸的酚羟基酪氨酸的酚羟基咪唑环、胍基、咪唑环、胍基、- -氨基氨基巯基巯基酰基酰基蛋白激酶的分类蛋白激酶的分类 p 蛋白激酶是催化蛋白激酶是催化ATP的的-磷酸基转移至靶蛋白的磷酸基转移至靶蛋白的 特定氨基酸残基上的一大类酶特定氨基酸残基上的一大类酶目目 录录p 蛋白磷酸酶衰减蛋白激酶信号蛋白磷酸酶衰减蛋白激酶信号PTKPTK无活无活性性活化活化P自自我我磷磷酸酸化化PTPPTPSSP无活性无活性活化活化Src family PTK无活性无活性Src family PTKPTPPPTK活化活化

25、 活活化化信信号号抑抑制制信信号号目目 录录p 根据蛋白磷酸酶所作用的氨基酸残基而分类根据蛋白磷酸酶所作用的氨基酸残基而分类蛋白丝氨酸蛋白丝氨酸/ /苏氨酸磷酸酶苏氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶个别的蛋白磷酸酶具有双重作用，即可同个别的蛋白磷酸酶具有双重作用，即可同时作用于酪氨酸和丝时作用于酪氨酸和丝/ /苏氨酸残基苏氨酸残基目目 录录四、细胞信号转导通路的结构基础是四、细胞信号转导通路的结构基础是蛋白质复合物蛋白质复合物o 细胞中的各种蛋白分子不是独立的，而是聚集在细胞中的各种蛋白分子不是独立的，而是聚集在一起形成蛋白质复合体，共同完成各种生命活动。一起形成蛋白质复合体，共同完成

26、各种生命活动。 o 信号转导通路形成要求信号转导分子之间可特信号转导通路形成要求信号转导分子之间可特异性地相互识别和结合，即蛋白质异性地相互识别和结合，即蛋白质-蛋白质相互蛋白质相互作用，这是由信号转导分子中存在的一些特殊作用，这是由信号转导分子中存在的一些特殊结构域介导的。这些结构域被称为蛋白相互作结构域介导的。这些结构域被称为蛋白相互作用结构域用结构域protein interaction domain）。）。 目目 录录蛋白相互作用结构域有如下特点蛋白相互作用结构域有如下特点 一个信号分子可以含有两种以上的蛋白质相互一个信号分子可以含有两种以上的蛋白质相互作用结构域，因此可以同时与两种以

27、上的其他作用结构域，因此可以同时与两种以上的其他信号分子结合；信号分子结合； 同一类蛋白质相互作用结构域可存在于多种不同一类蛋白质相互作用结构域可存在于多种不同的分子中。这些结合结构域的一级结构不同，同的分子中。这些结合结构域的一级结构不同，因此对所结合的信号分子具有选择性，这是信因此对所结合的信号分子具有选择性，这是信号分子相互作用特异性的基础；号分子相互作用特异性的基础； 这些结构域本身均为非催化结构域。这些结构域本身均为非催化结构域。 目目 录录信号转导分子中的蛋白相互作用结构域的分布和作用信号转导分子中的蛋白相互作用结构域的分布和作用蛋白激酶蛋白激酶BtkPHTHSH3SH2催化区催化

28、区衔接蛋白衔接蛋白 Grb2SH3SH2SH3转录因子转录因子 statDNA 结合区结合区SH2TA细胞骨架蛋白细胞骨架蛋白tensin/SH2PTB目目 录录蛋白相互作用结构域蛋白相互作用结构域缩写缩写识别模体识别模体Src homology 2 SH2含磷酸化酪氨酸模体含磷酸化酪氨酸模体Src homology 3 SH3富含脯氨酸模体富含脯氨酸模体pleckstrin homologyPH磷脂衍生物磷脂衍生物Protein tyrosine binding PTB含磷酸化酪氨酸模体含磷酸化酪氨酸模体WW WW富含脯氨酸模体富含脯氨酸模体蛋白相互作用结构域及其识别模体蛋白相互作用结构域及

29、其识别模体 目目 录录衔接蛋白和支架蛋白连接信号通路与网络衔接蛋白和支架蛋白连接信号通路与网络o 衔接蛋白衔接蛋白adaptor protein是信号转导通路中不同信号是信号转导通路中不同信号转导分子的接头，连接上游信号转导分子与下游信号转转导分子的接头，连接上游信号转导分子与下游信号转导分子。导分子。o 发挥作用的结构基础：蛋白相互作用结构域。发挥作用的结构基础：蛋白相互作用结构域。o 功能：募集和组织信号转导复合物，即引导信号转导分功能：募集和组织信号转导复合物，即引导信号转导分子到达并形成相应的信号转导复合物。子到达并形成相应的信号转导复合物。o 大部分衔接蛋白的结构中只有大部分衔接蛋白

30、的结构中只有2个或个或2个以上的蛋白相互个以上的蛋白相互作用结构域，除此以外几乎不含有其他的序列。作用结构域，除此以外几乎不含有其他的序列。 衔接蛋白连接信号转导分子衔接蛋白连接信号转导分子目目 录录衔衔接接蛋蛋白白NckNck结结构构与与相相互互作作用用分分子子示示意意图图SH2CNSH3SH3SH3HGFR, VEGFR, BCR-AblPDGFR, EphB1 SLP-76, HPK1, p130casIRS-1,p62doc CKIg2,WASP,IRS-1,DOCK180, NIKIRS-1,DOCK180, Sos,NIK,Pak1,Pak3,NAP4,WIP,dynamin, s

31、ynaptojanin、 Abl,c-CblAbl,c-Cbl,NAP1,Sam68Nck目目 录录支架蛋白保证特异和高效的信号转导支架蛋白保证特异和高效的信号转导o 支架蛋白支架蛋白scaffolding proteins一般是分子质一般是分子质量较大的蛋白质，可同时结合很多位于同一信量较大的蛋白质，可同时结合很多位于同一信号转导通路中的转导分子。号转导通路中的转导分子。 o 信号转导分子组织在支架蛋白上的意义：信号转导分子组织在支架蛋白上的意义： 保证相关信号转导分子容于一个隔离而稳定的信号转导保证相关信号转导分子容于一个隔离而稳定的信号转导通路内，避免与其他不需要的信号转导通路发生交叉反

32、通路内，避免与其他不需要的信号转导通路发生交叉反应，以维持信号转导通路的特异性；应，以维持信号转导通路的特异性； 支架蛋白可以增强或抑制结合的信号转导分子的活性；支架蛋白可以增强或抑制结合的信号转导分子的活性； 增加调控复杂性和多样性。增加调控复杂性和多样性。 目目 录录目目 录录信号转导复合体保证信号转导的高效、精确和多样性信号转导复合体保证信号转导的高效、精确和多样性 o 生物利用蛋白质复合物系统完成信号转导功能的生物利用蛋白质复合物系统完成信号转导功能的优势是：优势是： 复合体中信号转导分子之间直接接触，可有效、迅速复合体中信号转导分子之间直接接触，可有效、迅速传递信号；传递信号；多个蛋

33、白质形成的复合物可产生放大效应；多个蛋白质形成的复合物可产生放大效应；可以根据细胞外信号强弱形成有差别的信号复合体，可以根据细胞外信号强弱形成有差别的信号复合体，输出多种信号，产生多方面的协同效果；输出多种信号，产生多方面的协同效果；信号转导复合体增加了信号转导反应的复杂性、多样信号转导复合体增加了信号转导反应的复杂性、多样性和调控层次，使调节更精细、更准确。性和调控层次，使调节更精细、更准确。 目目 录录蛋白复合体的成分随外源信号动态变化蛋白复合体的成分随外源信号动态变化 o 信号转导分子复合体的成分及形成随着细胞信号转导分子复合体的成分及形成随着细胞外信号在发生动态变化。外信号在发生动态变

34、化。 o 意义：一方面保证信号的及时终止，另一方意义：一方面保证信号的及时终止，另一方面还有助于细胞有效重复利用各种信号转导面还有助于细胞有效重复利用各种信号转导分子。分子。目目 录录参与细胞信号转导的主要元素参与细胞信号转导的主要元素o 胞外信息物质配体）胞外信息物质配体）o 受体受体o 胞内信息物质第二信使）胞内信息物质第二信使）o 激酶、激酶、G蛋白分子开关）蛋白分子开关）o 接头蛋白、支架蛋白等接头蛋白、支架蛋白等o 效应分子效应分子目目 录录第二节第二节受体介导的信号转导通路受体介导的信号转导通路Receptor Mediated-Signal Receptor Mediated-S

35、ignal TransductionTransduction目目 录录p 虽然不同的配体虽然不同的配体-受体具有特定的作用模受体具有特定的作用模式和信号转导机制，但是它们常共用一些式和信号转导机制，但是它们常共用一些细胞内的信号转导分子和信号转导通路来细胞内的信号转导分子和信号转导通路来传递信号传递信号p 以几个不同类型的受体为例，介绍几个细以几个不同类型的受体为例，介绍几个细胞内基本信号转导通路。胞内基本信号转导通路。目目 录录EGFR介导的介导的Ras-MAPK信号通路信号通路目目 录录胰岛素受体介导的胰岛素受体介导的Ras-MAPK信号通路信号通路目目 录录胰岛素受体介导的胰岛素受体介导

36、的PI3K-Akt信号通路信号通路目目 录录胰高血糖素受体介导的胰高血糖素受体介导的AC-cAMP-PKA信号通路信号通路目目 录录血管紧张素血管紧张素II受体介导的受体介导的PLC-IP3/DAG-PKC信号通路信号通路目目 录录EPO受体介导的受体介导的JAK-STAT信号通路信号通路目目 录录TNF-受体介导的受体介导的NF-B信号通路信号通路目目 录录受体介导的信号转导的特点受体介导的信号转导的特点 特异性和敏感性特异性和敏感性Specificity and Sensitivity） 酶级联放大效应酶级联放大效应amplification by enzyme cascade） 脱敏效应

37、脱敏效应desensitization） 整合性整合性目目 录录受体介导的信号转导的特点受体介导的信号转导的特点目目 录录信号转导途径的多样性与交互联系信号转导途径的多样性与交互联系某一信号的传递往往不是局限在某一单某一信号的传递往往不是局限在某一单独的信号转导系统内，而是涉及多个系统。独的信号转导系统内，而是涉及多个系统。一定的胞外刺激可能主要通过特定的信号一定的胞外刺激可能主要通过特定的信号转导系统起作用，但最终产生的生物学效转导系统起作用，但最终产生的生物学效应往往是细胞内各信息系统相互作用的结应往往是细胞内各信息系统相互作用的结果。这种相互调节、相互制约可以解释为果。这种相互调节、相互

38、制约可以解释为何同样的刺激在不同的细胞和组织表现出何同样的刺激在不同的细胞和组织表现出不同的反应。不同的反应。目目 录录 信号分子、受体、信号转导途径以及靶细信号分子、受体、信号转导途径以及靶细胞之间的多样性组合胞之间的多样性组合一种信号分子可通过不同信号转导途径影响不同的细胞一种信号分子可通过不同信号转导途径影响不同的细胞目目 录录一种受体可激活多条信号转导途径一种受体可激活多条信号转导途径 信号分子、受体、信号转导途径以及靶细信号分子、受体、信号转导途径以及靶细胞之间的多样性组合胞之间的多样性组合目目 录录一条转导途径的成员可参与激活另外一条转导途径一条转导途径的成员可参与激活另外一条转导途径 信号分子、受体、信号转导途径以及靶细信号分子、受体、信号转导途径以及靶细胞之间的多样性组合胞之间的多样性组合目目 录录 不同信号转导途径之间具有相互影响和协同调节作用不同信号转导途径之间具有相互影响和协同调节作用目目 录录第三节第三节信号转导异常与疾病信号转导异常与疾病目目 录录 G蛋白偶联受体异常及相关疾病蛋白偶联受体异常及相关疾病p G蛋白偶联受体异常与心血管疾病蛋白偶联受体异常与心血管疾病p G蛋白偶联受体异常与肿瘤蛋白偶联