细胞生物学第章

1、组成、第二信使的产生、信号组成、第二信使的产生、信号的级联放大、信号的解除等。的级联放大、信号的解除等。第一节第一节 细胞通讯与信号传递细胞通讯与信号传递由信号发放细胞发出信号接触和产生信号分子由信号发放细胞发出信号接触和产生信号分子由信号接收细胞靶细胞接收信号由信号接收细胞靶细胞接收信号由靶细胞识别信号受体蛋白由靶细胞识别信号受体蛋白逐级放大逐级放大应答反响生理反响和遗传活动应答反响生理反响和遗传活动细胞通讯细胞通讯 是指一个细胞发出的信息通过介质传是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反响的细胞行为。递到另一个细胞产生相应反响的细胞行为。生物学效应生物学效应8.1.1 2个

2、容易混淆的概念个容易混淆的概念a.a.信号传导信号传导cell signalingcell signaling：信号的产生：信号的产生、分泌与传送、分泌与传送, ,即信号分子从合成的细胞中释放即信号分子从合成的细胞中释放出来出来, ,然后进行传递。然后进行传递。 b.b.信号转导信号转导signal transductionsignal transduction：信号：信号的接收与接收后信号转换的方式的接收与接收后信号转换的方式( (途径途径) )和结果和结果, , 包括配体与受体结合、第二信使的产生及其包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的级联反响等后的级联反响等, , 即信号的识别、转

3、移与转换即信号的识别、转移与转换。 8.1.2 细胞通讯方式细胞通讯方式3通过分泌化学信号分子的细胞通讯通过分泌化学信号分子的细胞通讯 1依赖于细胞直接接触的细胞通讯依赖于细胞直接接触的细胞通讯2通过间隙连接和胞间连丝的细胞通过间隙连接和胞间连丝的细胞通讯通讯 化学通讯化学通讯细胞识别细胞识别黏着黏着细胞分泌化学信号的作用方式：细胞分泌化学信号的作用方式：1旁分泌旁分泌2内分泌内分泌3自分泌自分泌4化学突触传递神经信号化学突触传递神经信号根据化学信号分子可以作用的距离范围和细胞类型根据化学信号分子可以作用的距离范围和细胞类型旁分泌局部介质旁分泌局部介质化学突触化学突触内分泌激素内分泌激素自分泌

4、自分泌完成电信号完成电信号化学信号化学信号电信号转换电信号转换神经递质神经递质8.1.3 细胞信号分子与受体细胞信号分子与受体1 1 细胞信号分子细胞信号分子- 生物体内一类能与细胞受生物体内一类能与细胞受体结合并传递细胞信号的化学体结合并传递细胞信号的化学分子。分子。 物理信号分子：光物理信号分子：光 温温 电流电流信号分子的类型：信号分子的类型：亲脂性信号分子：亲脂性信号分子：甾类激素甾类激素 和甲状腺素和甲状腺素亲水性信号分子：亲水性信号分子：多数肽类激素、多数肽类激素、 局部介质、局部介质、 神经递质神经递质产生和作用方式：激素、产生和作用方式：激素、 局部介质、局部介质、 神经递质、

5、神经递质、 气体分子气体分子NO等等 看看P.220 表表8-1溶解性：溶解性：2 受体受体-一种能够识别和选择性结合信号一种能够识别和选择性结合信号分子配体的生物大分子。分子配体的生物大分子。信号分子与受体间相互作用具有三个主要特征：信号分子与受体间相互作用具有三个主要特征：特异性；分别具有结合特异性和效应特异性特异性；分别具有结合特异性和效应特异性高度的亲和力；高度的亲和力；饱和性。饱和性。亲水性信号分子亲水性信号分子亲脂性信号分子亲脂性信号分子受体类型受体类型：细胞外表受体：受亲水性信号分细胞外表受体：受亲水性信号分 子激活子激活 细胞内受体：细胞内受体：受亲脂性信号分子激受亲脂性信号分

6、子激 活活外表受体的外表受体的类型：类型：A.离子通道偶离子通道偶联的受体联的受体-组织特异性；存在组织特异性；存在神经、肌肉等可兴奋神经、肌肉等可兴奋细胞细胞B. G蛋白偶联的蛋白偶联的受体受体C. 酶偶联的受体酶偶联的受体- 不同组织的所有类型不同组织的所有类型细胞细胞转导机制转导机制和和P类型类型不同不同第一信使：第一信使：细胞外信号细胞外信号第二信使：第二信使：第一信使与受体作用后，在第一信使与受体作用后，在胞内最早产生的信号分子。胞内最早产生的信号分子。如：如：cAMP、cGMP、IP3 、DG(DAG) 等。等。3 3 第二信使与分子开关第二信使与分子开关 第二信使第二信使的发现的

7、发现糖原糖原1-P-葡萄糖葡萄糖糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶a糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶bATPADPPhK磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶PP蛋白质磷酸酶蛋白质磷酸酶Pi糖原磷酸化酶活化及灭活糖原磷酸化酶活化及灭活cAMP 肾上腺素肾上腺素肝细胞肝细胞匀浆：匀浆：- 20世纪世纪50年代，年代，Sutherland 证明肾上腺素可以导致糖证明肾上腺素可以导致糖原磷酸化酶活性增加，进一步发现一种热稳定的小分子原磷酸化酶活性增加，进一步发现一种热稳定的小分子物质物质cAMP。激素作用的第二信使学说：胞外化学物质第一信激素作用的第二信使学说：胞外化学物质第一信使不能进入细胞内部，它作用于细胞外表特异受使不能进入

8、细胞内部，它作用于细胞外表特异受体，导致胞内第二信使的产生，从而激发一系列的体，导致胞内第二信使的产生，从而激发一系列的生化反响，产生一定的细胞生理效应，最后第二信生化反响，产生一定的细胞生理效应，最后第二信使降解，其信号作用终止。使降解，其信号作用终止。 Earl W. Sutherland(1970) cAMP的的信号通路信号通路cAMP的发现和第二信使学说的发现和第二信使学说The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1971for his discoveries concerning the mechanisms of the action of

9、 hormonesEarl W. Sutherland, Jr. USA Vanderbilt University范德堡大学范德堡大学 Nashville, TN, USA b. 1915, d. 1974 肾上腺素肾上腺素放大放大放大放大放大放大10-10-1腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMP10-6-1磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶蛋白激酶蛋白激酶 效应酶效应酶糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶激活的酶激活的酶产物产物50%肾上腺素在细胞内的级联放大作用肾上腺素在细胞内的级联放大作用信号放大信号放大信号转移信号转移信号转化信号转化信号趋异信号趋异信号级联信号级联反响：反响：A.通过磷酸通过磷酸化和去磷酸化

10、和去磷酸化传递信号化传递信号B.通过通过GTP结结合蛋白传递信合蛋白传递信号号(GTPase)分子开关：分子开关： 能够精确控制信号级联反响的一类蛋白质分能够精确控制信号级联反响的一类蛋白质分子，它子，它 具有相应的激活和失活双重机制，使信号逐级放具有相应的激活和失活双重机制，使信号逐级放大和终止。大和终止。图图5-17 细胞内信号传导过细胞内信号传导过程中两类分子开关蛋白程中两类分子开关蛋白第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导 亲脂性小分子信号，主要是甾类激素分亲脂性小分子信号，主要是甾类激素分子子300Da的信号传递方式。的信号传递方式。受体与抑制性蛋白如受体与抑

11、制性蛋白如Hsp90结合形成复合结合形成复合物，处于非活化状态。配体与受体结合，将导物，处于非活化状态。配体与受体结合，将导致抑制性蛋白从复合物上解离下来，从而使受致抑制性蛋白从复合物上解离下来，从而使受体暴露出体暴露出DNA结合位点而被激活。结合位点而被激活。细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白，细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白，受体的受体的DNA结合序列是一种转录调节因子。结合序列是一种转录调节因子。细胞内受体的细胞内受体的共同结构：共同结构：1C端的激素结合区端的激素结合区2中部富含半胱氨酸、中部富含半胱氨酸、具有锌指结构的具有锌指结构的DNA或或抑制蛋白结合位点抑制蛋白结合

12、位点3N端的转录激活结构端的转录激活结构域域几种胞内受体超家族几种胞内受体超家族第三节第三节 G蛋白偶联受体介导的蛋白偶联受体介导的 信号转导信号转导-配体(信号分子) -受体复合物与靶蛋白酶或离子通道蛋白的作用需要通过与G蛋白偶联才能完成信号转导过程。类型：类型：a. 多种神经递质、肽类激素和局多种神经递质、肽类激素和局部介质等受体部介质等受体; ; b. b.味觉、视觉和嗅觉感受器味觉、视觉和嗅觉感受器- G蛋白的结构和功能蛋白的结构和功能三聚体三聚体GTP调节蛋白调节蛋白,由由、三个亚基组成三个亚基组成,亚亚基具有基具有GTP酶活性酶活性. 是分子开关是分子开关蛋白蛋白,亚基与亚基与GD

13、P结合时结合时处于关闭状态，处于关闭状态，与与GTP结合时结合时处于开启状态。处于开启状态。27 5 13 人人 7次跨膜蛋白，次跨膜蛋白，受体胞外结构域受体胞外结构域识别胞外信号分识别胞外信号分子并与之结合，子并与之结合，胞内结构域与胞内结构域与G蛋蛋白耦联。白耦联。G蛋白蛋白耦耦联受体联受体的结构的结构G蛋白偶联受体模式图蛋白偶联受体模式图E1-E4:细胞外环状结构域细胞外环状结构域;H1-H7: 跨膜跨膜a螺旋螺旋;C1-C4:胞质环胞质环状结构域状结构域H1H2H2 H3 H4 H5H6 H7E1 E2E3E4C1C2C3C4静息状态静息状态激活状态激活状态失活关闭失活关闭状态状态 G

14、蛋白耦联受体介导的细胞信号通路：蛋白耦联受体介导的细胞信号通路： 1 1、cAMP信号通路信号通路 2 2、磷脂酰肌醇、磷脂酰肌醇IPIP3 3信号通路信号通路(IP3(IP3和和DG)DG) 3 3、G蛋白耦联离子通道的信号通路蛋白耦联离子通道的信号通路一一cAMPcAMP信号通路信号通路 通过调节腺苷酸环化酶活性，调节通过调节腺苷酸环化酶活性，调节cAMPcAMP水平的变水平的变 化化，将细胞外信号转变为细胞内信号，将细胞外信号转变为细胞内信号, ,而引起细胞级联反而引起细胞级联反响。这是真核生物应答激素反响的主要机制之一。响。这是真核生物应答激素反响的主要机制之一。1 1激活型激素受体激

15、活型激素受体RsRs或抑制型激素受体或抑制型激素受体RiRi2 2活化型调节蛋白活化型调节蛋白GsGs或抑制型调节蛋白或抑制型调节蛋白GiGi3 3腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶Adenylyl cyclaseAdenylyl cyclase： cAMP cAMP4 4环腺苷酸磷酸二酯酶：降解环腺苷酸磷酸二酯酶：降解cAMPcAMP，终止信号。，终止信号。5 5蛋白激酶蛋白激酶A AProtein Kinase AProtein Kinase A，PKAPKAcAMP信号信号通路通路的组分：的组分：stimulationinhibitorreceptorGs调节模型调节模型Gi调节模型调节模型cAM

16、P前列腺素前列腺素腺苷腺苷胰高糖素胰高糖素促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素 由两个催化亚基和两个调节亚基组成，在没有由两个催化亚基和两个调节亚基组成，在没有cAMP时，以钝化复合体形式存在。时，以钝化复合体形式存在。cAMP与调节亚基结合与调节亚基结合，改变调节亚基构象，使调节亚基和催化亚基解离，改变调节亚基构象，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基释放出催化亚基,活化蛋白激酶活化蛋白激酶A的活性。的活性。蛋白激酶蛋白激酶AProtein Kinase A，PKAPKA直接修直接修饰细胞质中的饰细胞质中的底物蛋白，使底物蛋白，使之磷酸化后立之磷酸化后立即起作用即起作用进入细胞核进入细胞核作

17、用于基因表作用于基因表达的调控蛋白达的调控蛋白,启动基因的表启动基因的表达达 依赖依赖cAMP cAMP 信号信号通路启动基因通路启动基因表达涉及的反表达涉及的反响链响链: :激素激素GG蛋白耦联蛋白耦联受体受体GG蛋白蛋白腺腺苷酸环化酶苷酸环化酶cAMPcAMP依赖依赖cAMPcAMP的蛋白激酶的蛋白激酶AA基因调控蛋白基因调控蛋白基因转录基因转录。二磷脂酰肌醇二磷脂酰肌醇-IP3-IP3通路通路 胞外信号分子与细胞外表胞外信号分子与细胞外表G G蛋白耦联型受体结合蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶，激活质膜上的磷脂酶C CPLC-PLC-，使质膜上，使质膜上4 4，5-5-二磷酸磷脂酰

18、肌醇二磷酸磷脂酰肌醇PIP2PIP2水解成水解成1 1，4 4，5-5-三磷三磷酸肌醇酸肌醇IP3IP3和二酰基甘油和二酰基甘油DAG or DGDAG or DG两个第两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统二信使，胞外信号转换为胞内信号，这一信号系统又称为又称为“双信使系统双信使系统double messenger double messenger systemsystem。 IP3开启胞内开启胞内IP3配体门钙通道，配体门钙通道，Ca2+浓度升高，激活钙调浓度升高，激活钙调蛋白。蛋白。 IP3 /Ca2+ DG激活蛋白激酶激活蛋白激酶CProtein Kinase C，PKC,

19、使底物使底物蛋白质磷酸化，或促蛋白质磷酸化，或促Na+/H+交换使胞内交换使胞内pH。 DG/ PKC磷脂酰肌醇通路图解磷脂酰肌醇通路图解胞外信号分子胞外信号分子激活激活G蛋蛋白偶联受白偶联受体体激活的激活的G蛋白蛋白激活的磷脂酶激活的磷脂酶C二磷酸磷脂酰二磷酸磷脂酰肌醇肌醇三磷酸三磷酸肌醇肌醇 Ca2+。Ca2+DG激活的蛋激活的蛋白激酶白激酶C佛波醇脂佛波醇脂离子霉素离子霉素蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化钙调蛋白钙调蛋白calmodulincalmodulin，CaMCaM是真核细胞是真核细胞中普遍存在的中普遍存在的Ca2+Ca2+应答蛋白。具有四个钙应答蛋白。具有四个钙离子结构域，结合钙离子发

20、生构象改变，离子结构域，结合钙离子发生构象改变，改变活性。可活化各种蛋白改变活性。可活化各种蛋白/ /酶，如钙调蛋酶，如钙调蛋白激酶白激酶CaM-KinaseCaM-Kinase，引起细胞反响。，引起细胞反响。受钙调蛋白调节的酶：见教材受钙调蛋白调节的酶：见教材P240P240表表8-38-3IP3和和 DG的作用的作用图图-蛋白激酶蛋白激酶C激活特定基因转录的两种途径激活特定基因转录的两种途径途径途径是蛋白激酶激是蛋白激酶激活一个磷酸化的级联活一个磷酸化的级联系统，使系统，使MAP蛋白蛋白激酶磷酸化，进入细激酶磷酸化，进入细胞核，磷酸化激活基胞核，磷酸化激活基因调节蛋白因调节蛋白Elk-1，

21、并与血清反响元件并与血清反响元件SRE结合，与结合，与SRF共共同调节基因表达。同调节基因表达。途径途径是蛋白激酶磷是蛋白激酶磷酸化并激活抑制蛋白酸化并激活抑制蛋白I-B，释放基因调节，释放基因调节蛋白蛋白NF-B，使之进，使之进入细胞核激活特定基入细胞核激活特定基因的转录。因的转录。 胞外信号分子胞外信号分子G-G-蛋白偶联受体蛋白偶联受体G-G-蛋白蛋白磷脂酶磷脂酶C(PLC)C(PLC) IP3 IP3胞内胞内Ca2+Ca2+浓度升高浓度升高Ca2+Ca2+结合蛋白结合蛋白(CaM)(CaM)细胞反细胞反响响PIP2PIP2 DG DG激活激活PKCPKC蛋白磷酸化蛋白磷酸化( (或促或

22、促Na+/H+Na+/H+交换使胞内交换使胞内pHpH) )“双信使系统反响链：双信使系统反响链：细胞反响细胞反响IP3信号的终止是通过去磷酸化形成信号的终止是通过去磷酸化形成IP2，或被磷酸化形成或被磷酸化形成IP4。DG通过两种途径终止其信使作用：一是通过两种途径终止其信使作用：一是被被DG-激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；二是被脂酰肌醇循环；二是被DG酯酶水解成单酯酶水解成单酯酰甘油。酯酰甘油。信号的终止信号的终止: :第四节第四节 酶连受体介导的信号传导酶连受体介导的信号传导- 大多数受体本身具有酶活性或与酶相大多数受体本身具有酶活性或与酶相 连，

23、又称催化受体。连，又称催化受体。- 单次跨膜蛋白单次跨膜蛋白- 类型细胞内结构域是否具有酶活性：类型细胞内结构域是否具有酶活性：酪氨酸激酶偶联的受体酪氨酸激酶偶联的受体：细胞内结构域无酶活性：细胞内结构域无酶活性内源酶促活性受体内源酶促活性受体： 受体鸟苷酸环化酶，受受体鸟苷酸环化酶，受体酪氨酸酯酶，受体丝氨酸体酪氨酸酯酶，受体丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，苏氨酸蛋白激酶，受体酪氨酸蛋白激酶受体酪氨酸蛋白激酶等。等。 受体酪氨酸蛋白激酶及受体酪氨酸蛋白激酶及 RTK-RASRTK-RAS蛋白信号通路蛋白信号通路receptor protein tyrosine receptor protein ty

24、rosine kinasekinase，RPTK or RTKRPTK or RTK 单次跨膜蛋白。胞外区是结合配体结构域，单单次跨膜蛋白。胞外区是结合配体结构域，单次跨膜的次跨膜的 螺旋区，螺旋区，胞内段是酪氨酸蛋白激酶胞内段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，并具有自磷酸化位点的催化部位，并具有自磷酸化位点 。 配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素，配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素， 包括胰岛素和多种生长因子，主要控制细胞包括胰岛素和多种生长因子，主要控制细胞 的生长和分化等。的生长和分化等。 细胞外表一大类重要受体家族，细胞外表一大类重要受体家族，50多种多种，6个亚族。个亚族。受体的结

25、构特点及类型：受体的结构特点及类型：图图8-26 各类受体酪氨酸激酶各类受体酪氨酸激酶表皮生表皮生长因子长因子胰岛素受体胰岛素受体神经生神经生长因子长因子成纤维成纤维细胞生细胞生长因子长因子血管内皮血管内皮细胞生长细胞生长因子因子富含半胱富含半胱氨酸结构氨酸结构域域酪氨酪氨酸激酸激酶结酶结构域构域血小板血小板生长因生长因子，巨子，巨噬细胞噬细胞集落刺集落刺激因子激因子6个亚族，个亚族，50余种余种 配体如配体如EGFEGF在胞外与受体结合并引起在胞外与受体结合并引起构象变化，导致受体二聚化，激活受体本构象变化，导致受体二聚化，激活受体本身的酪氨酸蛋白激酶活性身的酪氨酸蛋白激酶活性, ,在二聚体

26、内彼此在二聚体内彼此相互磷酸化胞内段酪氨酸残基相互磷酸化胞内段酪氨酸残基( (受体自磷酸受体自磷酸化化) )，进一步导致受体构象改变。，进一步导致受体构象改变。受体酪氨酸激酶的激活：受体酪氨酸激酶的激活： 二聚化和自磷酸二聚化和自磷酸化化图图5 5-33 受体酪氨酸激酶的二聚化和自磷酸化受体酪氨酸激酶的二聚化和自磷酸化 SH2结构域结构域Src Homology 2 结构域：选择性地结构域：选择性地与含磷酸酪氨酸的蛋白分子结合。与含磷酸酪氨酸的蛋白分子结合。 SH3结构域结构域Src Homology 3 结构域：选择性地结构域：选择性地与富含脯氨酸的蛋白分子结合。与富含脯氨酸的蛋白分子结合。

27、胞内信号蛋白分子胞内信号蛋白分子的结构特点：的结构特点：信号转导信号转导：配体：配体受体受体受体二聚化受体二聚化激活激活RTK 受体的自磷酸化受体的自磷酸化胞内信号蛋白胞内信号蛋白启动信号传递启动信号传递如：如：Adaptor接头蛋白接头蛋白 如：如：GRB2 蛋白蛋白 信号通路中的有关酶：信号通路中的有关酶：GAP蛋白、非受体酪氨酸激酶等蛋白、非受体酪氨酸激酶等 RTKs-RAS信号通路信号通路Ras蛋白蛋白(Ras protein):原癌基因原癌基因c-ras的表达产物，的表达产物，21kDa, 是单体是单体GTP结合蛋白，其活化需鸟苷交换因子结合蛋白，其活化需鸟苷交换因子(GEF)，失活

28、需，失活需要要GTP酶活化蛋白酶活化蛋白GAP的参与。的参与。定位在细胞质内外表，正常情况下与定位在细胞质内外表，正常情况下与GDP结合，结合，处于失活型状态。活性状态对细胞的增殖、分化处于失活型状态。活性状态对细胞的增殖、分化、细胞骨架构建、细胞骨架构建 、蛋白质运输和分泌等有影响。、蛋白质运输和分泌等有影响。大鼠肉瘤大鼠肉瘤rat sarcoma英文缩写。英文缩写。GEF蛋白和接头蛋白蛋白和接头蛋白adaptor ：接头蛋白：接头蛋白： GRB2 蛋白，蛋白，growth factor receptor-bound protein 2 ，含，含SH2和和SH3结构结构域，可与磷酸化的酪氨酸

29、直接结合，同时与域，可与磷酸化的酪氨酸直接结合，同时与GEF结合，形成结合，形成adaptor -GEF复合物，使质膜复合物，使质膜上上Ras蛋白激活，引起信号级联反响。蛋白激活，引起信号级联反响。GEF ：鸟苷交换因子，又称：鸟苷交换因子，又称 Sos 蛋白蛋白: 编码鸟苷编码鸟苷酸释放蛋白的基因酸释放蛋白的基因sos的产物。在的产物。在RTKs-RAS信号途径信号途径中促进中促进Ras释放释放GDP,结合结合GTP。含。含SH结合位点，是结合位点，是Ras的激活蛋白。的激活蛋白。Ras蛋白的激活与失活蛋白的激活与失活:EGF等激活受体等激活受体,.受体细胞质结构域磷酸化；受体细胞质结构域磷

30、酸化；adaptor -GEF蛋白复合物同受体蛋白复合物同受体磷酸化位点结合磷酸化位点结合，使，使GEF蛋白活化；蛋白活化；活化的活化的GEF促进促进RasRas蛋白蛋白GDPGDP与与GTPGTP交换，激活交换，激活RasRas蛋白蛋白, ,启动信号传递；启动信号传递；与活化受体结合的与活化受体结合的GAP导致导致Ras蛋白结合的蛋白结合的GTP水解，终止信号传递。水解，终止信号传递。Ras蛋白的激活与失活蛋白的激活与失活生长因子等信号经生长因子等信号经Ras的信号途的信号途径调控细胞增殖和生长反响链：径调控细胞增殖和生长反响链：配体配体EGFEGFRTKadaptorRTKadaptorG

31、RB2GRB2GEFGEFRasRafRasRafMAPKKKMAPKKKMAPKKMAPKMAPKKMAPK进入细胞核进入细胞核转录因子转录因子基因表达。基因表达。 MAP: MAP: 有丝分裂原活化蛋白有丝分裂原活化蛋白Raf=MAPKKK: MAPRaf=MAPKKK: MAP激酶激酶的激酶丝氨酸激酶激酶的激酶丝氨酸/ /苏氨酸苏氨酸蛋白激酶蛋白激酶MAPKK=MEK: MAPMAPKK=MEK: MAP激酶的激酶激酶的激酶MAPK: MAPK: 有丝分裂原活化蛋白激酶有丝分裂原活化蛋白激酶RTKs-RAS信号途径信号途径受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶RTKRTK结合信号分子，形成结合信号

32、分子，形成二聚体，并发生自磷酸化而活化，活化的二聚体，并发生自磷酸化而活化，活化的RTKRTK激活激活RASRAS，由活化的，由活化的RASRAS引起蛋白激酶的磷酸引起蛋白激酶的磷酸化级联反响。最终激活有丝分裂原活化蛋白化级联反响。最终激活有丝分裂原活化蛋白激酶激酶mitogen-activated protein kinasemitogen-activated protein kinase，MAPKMAPK。活化的。活化的MAPKMAPK进入细胞核，可使许进入细胞核，可使许多转录因子活化底物蛋白的丝氨酸多转录因子活化底物蛋白的丝氨酸/ /苏氨酸苏氨酸残基磷酸化，将基因调控蛋白激活，促进残基磷

33、酸化，将基因调控蛋白激活，促进DNADNA调控序列的表达。调控序列的表达。 cAMP 信号途径信号途径:信号分子信号分子G蛋白耦联受体蛋白耦联受体G蛋白蛋白腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMP依赖依赖cAMP的蛋白激酶的蛋白激酶A基因调控蛋白基因调控蛋白基基因转录因转录。(肾上腺素和胰高糖素糖原的分解调节模式肾上腺素和胰高糖素糖原的分解调节模式)磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇IP3IP3途径：途径： 二磷酸磷脂酰肌醇二磷酸磷脂酰肌醇PIP2PIP2信号分子信号分子GG蛋白耦联受体蛋白耦联受体GG蛋白蛋白磷脂酶磷脂酶C C IP3 Ca2+IP3 Ca2+浓度升高浓度升高DG DG 激活蛋白激酶激活蛋白激酶C

34、 C 基因调控蛋白基因调控蛋白基因转基因转录。蛋白分泌和肌肉收缩的调节录。蛋白分泌和肌肉收缩的调节酶藕联受体传导途径：信号分子酶藕联受体传导途径：信号分子 RTKadaptorGEF Ras RafMAPKKK MAPKK MAPK进入细胞核进入细胞核转录因转录因子子基因表达。基因表达。 胰岛素、表皮生长因子等细胞增殖、生长、分化胰岛素、表皮生长因子等细胞增殖、生长、分化粘着斑激酶粘着斑激酶整联蛋白与细整联蛋白与细胞外基质的相胞外基质的相互作用能够激互作用能够激活一些细胞质活一些细胞质中的蛋白激酶中的蛋白激酶，如，如Src，使，使下游蛋白质磷下游蛋白质磷酸化，使信号酸化，使信号进入细胞核，进入

35、细胞核，激活与生殖生激活与生殖生长有关的基因长有关的基因的转录。这是的转录。这是细胞贴壁生长细胞贴壁生长的原因。的原因。Ras has a very weak GTPase activity and would remain in the active, GTP-bound state for 30mins. In the cell, Ras activity is regulated by GAP that stimulate the Ras GTPase about 105-fold.表：被动运输与主动运输在起始条件、运输方式和表：被动运输与主动运输在起始条件、运输方式和产生的结果的比较：产生的结果的比较：NO-一种气体信号分子一种气体信号分子 NO可快速扩散透过细胞膜，作用于邻近细胞。可快速扩散透过细胞膜，作用于邻近细胞。