第六章细胞信号转导

1、细胞信号转导细胞信号转导 (Cellular Signal Transduction) 细胞代谢的改变（应答）细胞代谢的改变（应答）环境刺激环境刺激部分细胞感受刺激，产生信号部分细胞感受刺激，产生信号细胞之间传递信号（细胞通讯）细胞之间传递信号（细胞通讯）靶细胞内信号转导靶细胞内信号转导1. 1. 细胞间隙连接通讯细胞间隙连接通讯2. 2. 细胞表面分子接触通讯细胞表面分子接触通讯 3. 3. 化学信号通讯（间接联系）化学信号通讯（间接联系） 内分泌通讯内分泌通讯旁分泌通讯旁分泌通讯 自分泌通讯自分泌通讯细胞通讯细胞通讯(Cell Communication)细胞之间通过内环境进行的信息传递。

2、细胞之间通过内环境进行的信息传递。1：细胞间隙连接细胞间隙连接(gap junction)连接子（connexon）是间隙连接的基本单位实实 验验对象：体外培养细胞（正常细胞、突变细胞）目的：间隙连接在代谢偶联中的作用方法：胸苷激酶胸苷激酶突变型细胞中缺乏胸苷激酶突变型细胞突变型细胞正常细胞正常细胞体外混合培养加入标记的胸苷突变型细胞中突变型细胞中也可合成也可合成DNA 2 膜表面分子接触通讯膜表面分子接触通讯多见于不同细胞之间的相互识别与黏合Th细胞与B细胞之间的相互作用分泌细胞合成并释放的特定化学信号分泌细胞合成并释放的特定化学信号与与靶细胞的靶细胞的结合，调节靶细胞代谢。结合，调节靶细胞

3、代谢。3 化学信号通讯化学信号通讯内分泌通讯：内分泌通讯： 激素，血液循环。激素，血液循环。旁分泌通讯：旁分泌通讯：细胞因子、神经递质。细胞因子、神经递质。自分泌通讯：自分泌通讯：常见于癌变细胞。常见于癌变细胞。（外界或体内）信号分子（外界或体内）信号分子受体受体分子开关分子开关催化产生第二信使的酶催化产生第二信使的酶第二信使第二信使 蛋白激酶蛋白激酶/磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白信号转导信号转导(Signal Transduction)细胞针对外源性信号所发生的应答过程。即细胞内各种分子活性的变化，以及将这种变化依次传递至效应分子，以改变细胞功能的过程。信号转导途径：信号转导途

4、径：信号分子（信号分子（signal molecule）化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白 不能进入细胞，如：肽不能进入细胞，如：肽类激素、神经递质和生长因子等。类激素、神经递质和生长因子等。 第一信使第一信使 可以进入细胞，如：类可以进入细胞，如：类固醇激素、甲状腺素、前列腺素、维甲酸、固醇激素、甲状腺素、前列腺素、维甲酸、VitD等。等。 内分泌：内分泌： 旁分泌：旁分泌： 自分泌：自分泌：信号转导分子应答机制信号转导分子应答机制 改变浓度。改变浓度。 改变结构：化学修饰、变构。改变结构：化学修饰、变构。

5、改变定位改变定位信号转信号转导分子导分子化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白受受 体（体（receptor) 可以通过可以通过（也被称为（也被称为受体的配体，受体的配体，ligand），触发信号转导，进而引起，触发信号转导，进而引起生物学效应的特殊分子称为受体。生物学效应的特殊分子称为受体。化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋

6、白功能蛋白受体分类：受体分类：；属于转录因子，调控；属于转录因子，调控基因表达基因表达绝大部分是镶嵌在质膜中的绝大部分是镶嵌在质膜中的l离子通道受体离子通道受体 lG蛋白偶联受体蛋白偶联受体 l单次跨膜受体单次跨膜受体受体主要类型受体主要类型单次跨膜受体单次跨膜受体与配体结合后激与配体结合后激活蛋白激酶活蛋白激酶既既是受体又是酶，是受体又是酶，与配体结合后自与配体结合后自身被激活身被激活化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白GTPase开关蛋白开关蛋白(G蛋白蛋白) GTP活化活化/GDP抑制抑制 大大G蛋白（三聚

7、体）蛋白（三聚体） 非活化型非活化型 -GDP 活化型活化型 +-GTP化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白第二信使第二信使 第一信使通过与膜受体结合，触第一信使通过与膜受体结合，触发发，将胞外信号转换为胞内信号。，将胞外信号转换为胞内信号。不是催化代谢途径的酶不是催化代谢途径的酶 在细胞内扩散在细胞内扩散通过变构效应改变其靶分子活性通过变构效应改变其靶分子活性作用后被迅速水解而使终止信号作用后被迅速水解而使终止信号第二信使第二信使 生生 成成 方方 式式 信信 号号 作作 用用 cAMP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶

8、激活蛋白激酶激活蛋白激酶A（PKA） cGMP鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶激活蛋白激酶激活蛋白激酶G（PKG） Ca2内质网、质膜通内质网、质膜通道开放道开放激活钙调节蛋白、蛋白激酶激活钙调节蛋白、蛋白激酶 IP3PLC分解分解PIP2活化通道活化通道 DAGPLC分解分解PIP2激活蛋白激酶激活蛋白激酶C（PKC） 神经酰胺神经酰胺PLC分解鞘磷脂分解鞘磷脂激活蛋白激酶激活蛋白激酶 NONO合酶合酶激活鸟苷酸环化酶，松弛平滑肌激活鸟苷酸环化酶，松弛平滑肌cAMP的生成的生成cAMP的降解的降解腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶磷酸二酯酶磷酸二酯酶ATPcAMP5-AMP化学信号化学信号受体受体分子开关分子开关第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶or磷酸酶磷酸酶关键酶关键酶/功能蛋白功能蛋白蛋白激酶和蛋白磷酸