细胞信息转导-第-十-五-章课件

细胞信息转导第十五章CellularSignalTransductioncellcommunication（细胞通讯）是体内一部分细胞发出信号，另一部分细胞（targetcell）接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。signaltransduction（信号转导）细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为。

第一节细胞信号转导概述TheGeneralInformationofSignalTransduction概述单细胞生物——直接作出反应多细胞生物——通过细胞间复杂的信号传递系统来传递信息，从而调控机体活动。外界环境变化时跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质信息物质经扩散或血循环到达靶细胞与靶细胞的受体特异性结合受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统靶细胞产生生物学效应信息物质受体信息的传递途径主要内容

细胞外化学信号（细胞间化学信号）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。细胞内化学信号在细胞内传递细胞调控信号的化学物质。由第一信使刺激靶细胞内产生的。信息物质旁分泌信号,paracrinesignal特点由体内某些普通细胞分泌；不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞；一般作用时间较短。例如生长因子、前列腺素等。自分泌信号(autocrinesignal)

有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，称为自分泌信号(autocrinesignal)例如生长因子肿瘤的形成

受体ReceptorLigand配体膜受体胞内受体P369配体：能与受体呈特异性结合的生物活性分子。细胞间化学信号是一类最常见的配体。

受体：是细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合的成分，其化学本质是蛋白质，个别是糖脂。

受体的作用：

一是识别外源信号分子，即配体；二是转换配体信号，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。第二节细胞内信号转导相关分子IntracellularSignalMolecules※第三信使(thirdmessenger)

负责细胞核内外信息传递的物质，又称为DNA结合蛋白，是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白，能调节基因的转录。如立早基因(immediate-earlygene)的编码蛋白质。在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、cAMP、cGMP、DAG、IP3等。※第二信使(secondarymessenger)细胞内化学信号在细胞内传递细胞调控信号的化学物质。由第一信使刺激靶细胞内产生的。cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸环化酶(adenylatecyclase,AC)1.cAMP的合成与分解cAMP的作用机理（cAMP-dependentproteinkinase）R：调节亚基C：催化亚基蛋白激酶A（PKA）PKA的激活RRRRCCCC-OHThrSer酶蛋白

ATPADP蛋白激酶ThrSer-O-PO32-磷酸化的酶蛋白调节细胞的物质代谢和基因表达.PKA的作用2.cGMP的合成目录ProteinKinaseG蛋白激酶G(PKG)鸟苷酸环化酶2.1cGMP激活PKG示意图

硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史，其作用机理是在体内转化为NO，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。

NO,可活化可溶性GC，并抑制磷酸二酯酶活性，从而使细胞内cGMP浓度升高。再通过cGMP依赖的蛋白激酶G（PKG）发挥生理功能NOrelaxesvascularsmoothmuscle3.DAG，IP3的合成

PLCDAG磷脂酰肌醇4,5-二磷酸二脂酰甘油三磷酸肌醇IP3PIP2磷脂酶C

（PLC)3.2DAG，IP3的功能DAG：在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同下激活PKCIP3：与内质网和肌浆网上的受体结合，促使细胞内Ca2+释放(ProteinKinaseC蛋白激酶C)P384目录反式作用因子（磷酸化）第三信使

PKC对基因的早期活化和晚期活化CaM+Ca2+

Ca2+-CaMdependentproteinkinase

(Ca2+/CaM-PK)

4.

Ca2+

钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞内Ca2+的受体。小结SecondarymessengercAMP、cGMP、DAG、IP3、Ca2+PKAPKGCaMCa2+/CaM-PKCa2+PKC底物(酶)Ser/Thr残基磷酸化调节底物(酶)的活性。

二、蛋白质作为细胞内信号转导分子（一）蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信号通路开关分子（二）G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号通路的开关蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶异源三聚体G蛋白低分子质量G蛋白PKAPKGPKC

MAPKP377第三节各种受体介导的基本信号转导通路

SignalPathwaysMediatedbyDifferentReceptors

一、胞内受体介导的信息传递二、膜受体介导的信息传递1.胞内受体相关配体：

Steroids类固醇激素Thyroidhormone甲状腺素等功能：多为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与DNA的顺式作用元件结合，调节基因转录，产生细胞应答效应。位于细胞浆和细胞核中的受体，全部为DNA结合蛋白。核受体结构及作用机制示意图

二、膜受体介导的信息传递

cAMP-蛋白激酶途径–Ca2+-依赖性蛋白激酶途径

RTK-Ras-MAPK途径

NF-

途径(自学)

JAKs-STAT途径(自学)离子通道受体七个跨膜螺旋受体

(G蛋白偶联受体)单个跨膜螺旋受体(酶蛋白偶联受体)膜受体(membranereceptor)

存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌糖蛋白。1.离子通道受体主要受神经递质等信息物质调节乙酰胆碱受体2.G蛋白偶联受体(G-proteincoupledreceptors,GPCRs)七个跨膜

螺旋受体/蛇型受体(serpentinereceptor)目录受体结构的特点*受体的N端可有不同的糖基化。*胞内的第二和第三个环能与G-蛋白相偶联。※G蛋白(guanylatebindingprotein)位于细胞膜上的鸟苷酸结合蛋白，由、、三个亚基组成。有两种构象：

非活化型：三聚体与GDP结合

活化型：

亚基与GTP结合，二聚体脱落不同的G蛋白能特异性地将受体和与之相适应的效应酶偶联起来激动型G蛋白磷脂酶C型G蛋白P382血管紧张素II受体通过PLC-IP3/DAG-PKC通路介导信号转导胰高血糖素受体通过AC-cAMP-PKA通路转导信号

胰高血糖素受体通过AC-cAMP-PKA通路转导信号

P383PDE信息传导过程可归纳为细胞外信息分子受体G蛋白AC第二信使（cAMP）蛋白激酶（A激酶）酶或功能性蛋白质生物学效应AC-cAMP-PKA通路胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素血管紧张素II受体通过PLC-IP3-Ca2+/CaM-PK通路介导信号转导PLC-IP3-Ca2+/CaM-PKpathway

P384细胞外信息物质受体G

蛋白磷脂酶C

DAGCa2+酶或功能性蛋白质生物学效应PIP2DAG+IP3膜磷脂第二信使

Ca2+-CaM激酶血管紧张素II受体通过PLC-IP3-Ca2+/CaM-PK通路介导信号转导PLC-IP3/DAG-PKC通路介导信号转导DAG：在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同下激活PKCIP3：与内质网和肌浆网上的受体结合，促使细胞内

Ca2+释放(ProteinKinaseC蛋白激酶C)P384细胞外信息分子受体G

蛋白磷脂酶C

DAGCa2+蛋白激酶（C激酶）酶或功能性蛋白质生物学效应PIP2DAG+IP3膜磷脂第二信使

PLC-IP3/DAG-PKCpathway

受体酪氨酸蛋白激酶结合酪氨酸蛋白激酶的受体3、单个跨膜螺旋受体(酶蛋白偶联受体)(tyrosine–proteinkinase,TPK)红细胞生成素

RTK-Ras-MAPK途径JAKs-STAT途径(自学)

NF-

途径(自学)（二）Ras→MAPK途径是EGFR的主要信号通路表皮生长因子受体（epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR）是一个典型的受体型PTK。Ras→MAPK途径是EGFR的主要信号通路之一。

EGFR介导的信号转导过程

胰岛素、胰岛素样生长因子等

受体型TPK受体型TPK中介蛋白（GRB2、SOS等）

Ras（p21蛋白或小G蛋白）Raf(MAPKKK)MEK(MAPKK)

ERK(MAPK)受体型TPK-Ras-MAPK途径有丝分裂原激活蛋白系统生物学效应信息分子（配体）受体反式作用因子胞间胞内内分泌信号旁分泌信号自分泌信号第二信使信号蛋白分子离子通道受体G蛋白偶联受体酶蛋白偶联受体

受体型酪氨酸蛋白激酶结合酪氨酸蛋白激酶的受体膜受体胞内受体GproteinSecondarymessengerKeywords1、G蛋白2、细胞中的第二信使及其种类。3、受体的概念及其分类。4、以肾上腺素为例，扼要说明作用于膜受体激素的信号转导过程。（AC-cAMP-PKA通路）5、以类固醇激素为例，扼要说明作用于胞内激素的信号转导过程。复习要点第20章