细胞生物学中文课件

1、1细胞信号转导的特点两个基本概念信号传导（Cell signaling） cell signaling conveys the concept that a cell responds to a stimulus from its environment by relaying information to its internal compartment. 信号转导（Signal transduction） signal transduction, which indicates that the stimulus received by the cell-surface receptor

2、is different from the signal released to the cell interior.2 特点 信号转换 逐级放大 通过构像的改变 在信号转导途径中，上游蛋白对下 游蛋白活性的改变主要是通过添加 或除去磷酸集团进行的。3信号转导与蛋白质活性45.2 Signal molecules 5.2.1 信号分子及类型 概念 化学分子 非营养物 非能源物质 非结构物质 不是酶 主要是用来在细胞间和细胞内传递信息 5信号分子与细胞通讯？6信号分子的类型激素与内分泌信号局部化学介质与旁分泌(paracrine)细胞分泌化学介质(local chemical mediator)

3、到细胞外液中作用于邻近靶细胞7 自分泌(autocrine) 是指细胞对自身产生的物质发生反应, 常见于病理条件下, 如肝细胞合成的释放生长因子, 可以刺激自身, 导致肿瘤细胞增生, 失去控制。这种信号中最主要的一类是前列腺素(prostaglandins,PG)。8神经递质 (neurotransmitters) 神经递质是由神经细胞分泌到触突(synapses)中的信号分子 它们在进入靶细胞之前，触突必需同靶细胞挨得很近很近为了引起邻近靶细胞的反应，还必需产生电信号。神经递质仅作用于相连接的靶细胞。9信号分子的类型105.2.2 信号分子的特点及性质信号分子受体存在部位细胞表面（表面受体）

4、细胞内（细胞内受体）11Cell-Surface Receptors & Intracellur Receptors12NO:气体信号分子 一氧化氮是可溶性的气体，产自精氨酸，在一些组织中作为局部介质起作用。NO能够引起血管壁的平滑肌细胞松弛。13 NO很容易从制造的细胞中扩散出来并且进入到邻近的细胞。由于NO的半衰期很短(5-10秒钟)，所以它只能作用于相邻细胞。NO作用的靶酶是鸟苷环化酶，使GTP转变成cGMP。14一氧化氮的信号作用15新千年的诺贝尔奖16 第二信息(second messenger) 大多数激素类信号分子不能直接进入细胞，只能通过同膜受体结合后进行信息转换，通常把细胞外

5、的信号称为第一信息使，而把细胞内最早产生的信号物质称为第二信息。 17第二信息18 第二信息特征: 是第一信息同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子；能启动或调节细胞内稍晚出现的反应。 目前公认的第二信息有cAMP、DAG、IP3、cGMP和Ca2+。19 效应物(effector)接收信息后能够直接引起反应效应的物质，通常是酶； 如腺苷酸环化酶在信号转导中能够将ATP转变成cAMP引起细胞内的反应。20cAMP的产生215.3 受体 5.3.1一般特性概念：存在部位： 膜受体 胞内受体膜受体的主要功能是:225.3.2 细胞表面受体主要类型离子通道偶联受体

6、(ion-channel linked receptor)；G-蛋白偶联受体(G-protein linked receptor)；酶联受体(enzyme-linked receptor)。23离子通道偶联受体:乙酰胆碱受体与信号传递24G蛋白偶联受体与信号转导25G-蛋白:组成: 一般由三个亚基组成, 分别叫、, 、两亚基通常紧密结合在一起, 只有在蛋白变性时才分开。功能位点: 亚基具有三个功能位点：GTP结合位点; 鸟苷三磷酸水解酶(GTPase)活性; ADP-核糖化位点。26酶联受体(enzyme linked receptor)受体蛋白既是受体又是酶，一旦被配体激活即具有酶活性并将信

7、号放大，又称催化受体(catalytic receptor)。这类受体传导的信号主要与细胞生长、分裂有关。275.3.3 表面受体信号传递的特点信号识别与转换：膜机器鉴别器(discriminator): 又称分辨部, 即识别部位或调节亚单位。转换器(transducer): 又称传导部, 将分辨部接受的信号转换为蛋白质构型的变化, 传给效应部。效应器(effector) 又称催化部, 是朝向细胞质的部分。一般具有酶的活性, 如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶等。28信号级联反应（Signaling cascade）295.3.4 受体与信号分子 相互作用特点表面受体跨膜方式 单次跨膜受体家族: 7

8、次跨膜家族： 多亚单位跨膜家族:30不同的跨膜受体31受体的作用特性专一性高亲和力 受体与配体结合的能力称为亲和力。 饱和性 即有限的结合能力。 可逆性 配体与受体的结合是可逆的。 特定的组织定位 受体在体内的分布、种类和数量均随组 织的不同而不同。325.4 cAMP 信号途径cAMP信号途径又称PKA系统，是蛋白激酶A系统的简称(protein kinase A system, PKA)；该系统属G蛋白偶联受体信号传导；在该系统中, 细胞外信号要被转换成第二信息cAMP引起细胞反应。33 激活型 由激活型的信号作用于激活型的受体，经激活型的G蛋白去激活腺苷酸环化酶，从而提高cAMP的浓度引起细胞的反应。抑制型 通过抑制型的信号分子作用于抑制型的受体，经抑制型的G蛋白去抑制腺苷酸环化酶的活性。345.4.1 系统组成激活型的系统组成激活型受体(Stimulate Receptor, Rs)肾上腺素(型)受体, 胰高血糖素受体等此类受体都是7次跨膜的膜整合蛋白。激活型的G-蛋白 将受体接收的信号传递给腺苷酸环化酶，使该酶激活。 效应物 腺苷酸环化酶 C35