细胞信号转导课件

第八章细胞信号转导一、细胞通讯与细胞识别细胞通讯的作用●细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和死亡是必须的。（一）细胞通讯细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质传递给另一个细胞产生相应的反应。autocrineGapjunction细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性地相互作用，而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。（二）细胞识别（cellrecognition）:细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。信号通路（signalingpathway）:（三）细胞信号分子概念:

在细胞间或细胞内传递信息的化学分子分类:亲脂性信号分子：甾类激素、甲状腺素…亲水性信号分子：神经递质、生长因子、局部化学递质、大多数激素…气体性信号分子：一氧化氮（NO）…（1）受体（receptor）概念:能够选择性识别和结合信号分子并能引起一系列生物学效应的生物大分子. ◆多为糖蛋白存在部位:◆细胞表面受体，受胞外亲水性信号分子激活；◆细胞内受体，受胞外亲脂性信号分子激活；受体的作用特性:◆结合特异性----与信号分子空间结构的互补◆效应特异性----细胞本身固有的特征对外界信号进行反应；受体一般至少包括两个功能域，与配体结合的区域和产生效应的区域（2）第二信使？

在细胞信号转导的过程中，除细胞表面受体和第二信使分子外，还有两组进化上保守的胞内蛋白在信号转导途径中行使功能，称为分子开关。（3）信号传导的分子开关分子开关的分类二、通过细胞内受体介导的信号传递细胞内受体介导的信号传导机制：三通过细胞表面受体介导的信号传递(一)离子通道偶联受体G蛋白:

三聚体GTP结合调节蛋白.◆组成:

一般由三个亚基组成,分别叫α、β、γ,βγ两亚基通常紧密结合在一起,只有在蛋白构象改变时才分开。(二)G蛋白偶联受体与信号转导G蛋白偶联受体介导的细胞信号通路根据引起的级联反应的不同，分为：

◆

cAMP信号通路◆

磷脂酰肌醇信号通路cAMP信号通路的组成成分：◆信号受体(Receptor)7次跨膜的膜整合蛋白。◆G-蛋白◆效应物（靶蛋白）

腺苷酸环化酶C在信号传递中，必有正、负两种相辅相成的反馈机制来调控其传递！！●激活型●抑制型cAMP信号通路效应ATP

cAMPMg2+

，orMn2+腺苷酸环化酶激活靶酶蛋白激酶A（ProteinkinaseA，PKA）级联反应信号的解除：环腺苷酸磷酸二酯酶5’-AMP蛋白激酶A的激活调节亚基催化亚基蛋白激酶A的作用机理被激活的蛋白激酶A可以以两种方式起作用:

PKA

使其靶酶磷酸化：丝氨酸、苏氨酸残基

进入细胞核，直接激活特定的转录调控因子（cAMPresponseelementbindingprotein,orCREB）.总结：cAMP信号途径的反应链激素-G蛋白偶联受体-G蛋白-腺苷酸环化酶-cAMP-cAMP依赖的蛋白激酶A-基因调控蛋白-基因转录

磷脂酰肌醇信号通路该通路也称IP3、DAG、Ca2+信号通路,或称为PKC(ProteinkinaseC)系统。组成成分：◆信号受体(Receptor)：接受的信号分子有各种激素、神经递质类和一些局部介质 ◆G-蛋白◆效应物：磷脂酶C（PLC）磷脂酰肌醇信号通路效应G-蛋白激活磷酯酶C(PLC)PIP2IP3DG受体磷脂酰肌醇信号通路效应→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应.→DG→激活PKC→蛋白磷酸化.内源Ca2+库（内质网中的Ca2+

）磷脂肌醇信号途径(三)酶联受体(enzymelinkedreceptor)◆受体蛋白既是受体又是酶，一旦与配体结合即具有酶活性并将信号放大，又称催化受体(catalyticreceptor)。◆这类受体传导的信号主要与细胞生长、分裂有关。酶联受体结构◆与配体结合的细胞外结构域；

◆膜内部分具有酶或与酶有关的结构域；◆单次跨膜结构域。酶联受体类型受体酪氨酸激酶（receptortyrosinekinases，RTKs）；酪氨酸激酶偶联受体(tyrosinekinase-linkedreceptors；

受体鸟苷环化酶(Receptorguanylylcyclase)；受体酪氨酸磷酸酶(Receptoroftyrosinephophatase);

受体丝氨酸/苏氨酸激酶(Receptorserine/threoninekinase)

。

酶联受体受体酪氨酸激酶（receptortyrosinekinases，RTKs）的激活二聚化是一次跨膜的酶联受体被激活的普遍机制。受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路◆

Ras蛋白是由190个氨基酸组成的小的GTP结合蛋白，具有GTPase活性。具有分子开关的作用。◆通路:信号(配体)→受体(RTK)→受体二聚化和自磷酸化→激活RTK的激酶活性→接头蛋白GEF→胞内信号蛋白(Ras)→MAPKKK→MAPKK→MAPK→进入细胞核→启动信号传导Fig.活化的PKC和Ras蛋白激活的激酶磷酸化级联放大激活的Ras蛋白扳动三种蛋白激酶的磷酸化