第7章细胞信号转导pptConvertor

1、第七章细胞信号转导植物生长发育受基因控制和周围环境的调控。遗传基因决定代谢和生长发育的基本模式，而环境刺激起到很大的调控作用。孙大业， 2001，细胞信号转导，科学出版社。薛定谔生命是什么中指出：生命的本质是信息问题。贝时章：生命活动就是物质、能量、信息三个量有组织有秩序的活动过程。植物细胞信号转导的定义：指细胞耦联各种刺激信号与其引起的特定生理效应之间的一系列分子反应机制。孙大业指出：信号转导具体内容简言之就是外界环境刺激因子和胞间通讯信号分子等作用于细胞表面（或胞内）受体后，跨膜转换形成胞内第二信使，以及经过其后的信号途径组分级联传递，引起细胞生理反应和诱导基因表达的过程。细胞信号转导的步

2、骤1、信号分子与细胞表面受体的结合 2、跨膜信号转换3、在细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大和整合 4、导致生理生化变化植物细胞信号转导(signal transduction)细胞外 质膜 细胞内细胞反应蛋白可逆磷酸化、基因表达等反应 G蛋白胞外信号 受体 连接受体 二元组 分系统 信号输入 跨膜信号转换 胞内信号转导网络 信号输出 植物细胞信号转导的模式第一节 信号与受体结合一、信号(signal) 信息是与物质、能量一样，是基本概念，只能用消息、情报等表示和说明。 信号是物质体现形式或物理过程-刺激.包括物理和化学信号.化学信号又称配体。细胞信号分为胞内和胞外信号。二、 受体（re

3、ceptor）受体: 是指能够特异地识别并结合信号,在细胞内放大和传递信号的物质.具特异性,高亲和力和可逆性. 目前发现的受体大都是蛋白质。细胞表面受体：位于细胞膜表面，与信号分子结合后传递信息的受体。细胞内受体：位于细胞内部膜上的受体，可与直接进入细胞内的疏水信号分子结合传递信息。细胞 类受体蛋白激酶 如光敏色素二元组分系统表面 受体 G蛋白（GTP结合蛋白）连接受体第二节 跨膜信号转换跨膜信号转换：信号与细胞表面受体结合后，通过受体将信号转导进入细胞内的过程。、GTP结合调节蛋白:具有GTP酶的活性异源三聚体G蛋白，具,三种亚基参与细胞分裂、气孔运动、花粉管生长等许多生理反应 小G蛋白，类

4、似与前者的亚基参与细胞骨架运动、细胞扩大、根毛发育、细胞极性生长等二元组分系统的跨膜信号转换途径二元组分受体有两个基本部分： 感受部分 组氨酸蛋白激酶（HPK） （His protein kinase） 激酶部分（His磷酸化） （Pi基团） 接受Pi部分反应调节蛋白 （RR） （有ASP残基，可磷酸化） 信号输出部分（可将信号传递给下游组分如转录因子）第三节细胞内信号转导形成网络一般胞外信号称为初级信号；胞外信号转化成细胞内的信号称为第二信使，如 Ca、cAMP、cGMP、H、Vc、GSH、H2O2、O2.、NO等。一、Ca2+/CaM在信号转导中的作用1、a2+：钙库中Ca比胞质中多25数

5、量级 C a2+的内流和外运 、Ca结合蛋白：CaM（calmodulin）、钙依赖型蛋白激酶（calcium dependent protein，CDPK)及钙调磷酸酶B相似蛋白（CBL） CaM：是一种耐热的球蛋白，存在与细胞内外，可：直接与靶酶结合；或与Ca结合后形成CaM·Ca2+,再与靶酶结合。CaM的靶酶有Ca-ATPase、Ca2+通道、NAD激酶、蛋白激酶等。二、IP/DAG在信号转导中的作用PIP2（磷脂酰肌醇4，5二磷酸）是膜上的一种肌醇磷脂，在磷脂酶C催化下水解形成IP3（三磷酸肌醇）和DAG（二酯酰甘油）。IP3为水溶性，可与胞内钙库（内质网或液泡）膜上IP3

6、依赖的Ca2+通道结合，使Ca2+释放到胞质而传递信号，此途径称为IP3 -Ca2+信号通路。DAG为脂溶性，在膜上结合活化蛋白激酶C（PKC），PKC继而活化其他激酶（蛋白、磷脂酶等），进而引起生理生化反应。此途径称DAG/PKC信号途径。胞外信号引发以上两条信号通路的信号系统称双信号系统。三、信号转导中的蛋白质可逆磷酸化nNTP蛋白激酶 nNDP Ca可调节蛋白质 蛋白质ni PK和PP活性从而 nPi 蛋白磷酸酶 HO 传递信号。 促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号转导级联反应途径是蛋白质磷酸化的一个普遍反应方式。(一)蛋白激酶分为三类：丝氨酸/苏氨酸激酶、酪氨酸激酶和组氨酸激酶钙依赖型蛋白激酶（