细胞信号转导的分子机制-课件

1、细胞信号转导的分子机制The Molecular Mechanism of Cellular Signal Transduction细胞信号转导的分子机制The Molecular Mecha第一节细胞信号转导概述The General Information of Signal Transduction第一节细胞信号转导概述The General Informa改变细胞内的某些代谢过程，或改变生长速度，或改变细胞迁移或进入细胞凋亡等生物学行为 细胞外信号受体细胞内各种分子数量、分布或活性变化细胞信号转导的基本路线 改变细胞内的某些代谢过程，或改变生长速度，或改变细胞迁移或进一、细胞外化学信号

2、分类生物体可感受物理信号、化学和生物学刺激信号，但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号（chemical signaling）。根据体内化学信号分子作用距离，可以将其分为三类： 内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine)和自分泌(autocrine) 神经递质(neurotransmitter)化学信号可以是可溶性的，也可以是膜结合形式的。 一、细胞外化学信号分类生物体可感受物理信号、化学和生物学刺激（一）可溶型信号分子作为游离分子在细胞间传递可溶型信号分子可根据其溶解特性分为脂溶性化学信号和水溶性化学信号两大类 神经分泌内分泌自分泌及旁分泌化学信号的名称神

3、经递质激素细胞因子作用距离nmmm受体位置膜受体膜或胞内受体膜受体举例乙酰胆碱谷氨酸胰岛素生长激素表皮生长因子神经生长因子可溶型信号分子的分类（一）可溶型信号分子作为游离分子在细胞间传递可溶型信号分子可（二）膜结合型信号分子需要细胞间接触才能传递信号细胞膜外表面的蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖分子与相邻细胞通过膜表面分子的特异性识别和相互作用而传递信号这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯例如：相邻细胞间黏附因子的相互作用、T淋巴细胞与B淋巴细胞表面分子相互作用等 （二）膜结合型信号分子需要细胞间接触才能传递信号细胞膜外表面二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号受体（receptor）是细胞膜上或细胞

4、内能识别外源化学信号并与之结合的蛋白质分子，个别糖脂也具有受体作用 。能够与受体特异性结合的分子称为配体（ligand）。可溶性和膜结合型信号分子都是常见的配体。二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号受体（receptor）（一）受体有细胞内受体和细胞膜受体受体按照其在细胞内的位置分为：细胞内受体包括位于细胞质或胞核内的受体，其相应配体是脂溶性信号分子，如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。 细胞表面受体水溶性信号分子和膜结合型信号分子（如生长因子、细胞因子、水溶性激素分子、粘附分子等）不能进入靶细胞，其受体位于靶细胞的细胞质膜表面。 （一）受体有细胞内受体和细胞膜受体受体按照其在细胞内的位置分图1

5、9-1 水溶性和脂溶性化学信号的转导 图19-1 水溶性和脂溶性化学信号的转导 （二）受体结合配体并转换信号受体识别并与配体结合，是细胞接收外源信号的第一步反应。第二步是受体转换配体信号，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。 （二）受体结合配体并转换信号受体识别并与配体结合，是细胞接收（三）受体与配体的相互作用具有共同的特点配体-受体结合曲线高度专一性高度亲和力可饱和性特定的作用模式可逆性（三）受体与配体的相互作用具有共同的特点配体-受体结合曲线高三、细胞内信号转导具有多条信号通路并形成网络调控由一组上下游分子形成的有序分子变化被称为信号转导通路或信号转导途径（sig

6、nal transduction pathway）不同的信号转导通路之间亦可发生交叉调控（cross-talking），形成复杂的信号转导网络（signal transduction network）三、细胞内信号转导具有多条信号通路并形成网络调控由一组上下游转录因子染色质相关蛋白RNA加工蛋白RNA转运蛋白细胞周期蛋白细胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信号转导网络信号接收信号转导 应答反应 细胞信号转导的基本方式示意图细胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信号转导第二节细胞内信号转导分子Intracellular Signal Molecules第二节细胞内信

7、号转导分子信号转导分子主要有三大类： 小分子第二信使、酶、调节蛋白。 受体及信号转导分子传递信号的基本方式包括 ：改变下游信号转导分子的构象改变下游信号转导分子的细胞内定位信号转导分子复合物的形成或解聚改变小分子信使的细胞内浓度或分布信号转导分子主要有三大类：受体及信号转导分子传递信号的基本方一、第二信使结合并激活下游信号转导分子环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以作为外源信息在细胞内的信号转导分子，称为细胞内小分子信使，或称为第二信使（second messenger） 一、第二信使结

8、合并激活下游信号转导分子环腺苷酸（cAMP）、第二信使的浓度变化是传递信号的重要机制，其浓度在细胞接收信号后变化非常迅速蛋白质的别构激活剂酶类催化生成水解酶清除受体激活小分子第二信使上游分子下游分子蛋白质分子或离子通道被激活，进一步传递信号。 如：cAMP依赖性蛋白激酶（Protein Kinase A, PKA）调节细胞代谢、生长、分化、增殖（一）小分子第二信使的特点 第二信使的浓度变化是传递信号的重要机制，其浓度在细胞接收信号（二）环核苷酸是重要的细胞内第二信使目前已知的细胞内环核苷酸类第二信使有cAMP和cGMP两种。 磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）: 属于水解

9、酶类（二）环核苷酸是重要的细胞内第二信使目前已知的细胞内环核苷酸核苷酸环化酶 （adenylate cyclase，AC）（guanylate cyclase，GC）核苷酸环化酶 （adenylate cyclase，AC）（cAMP激活 PKA影响糖代谢示意图cAMP激活 PKA影响糖代谢示意图cGMP激活PKG示意图PKG在心肌及平滑肌收缩调节方面具有重要作用cGMP激活PKG示意图PKG在心肌及平滑肌收缩调节方面具有（三）脂类也可衍生出胞内第二信使具有第二信使特征的脂类衍生物:二脂酰甘油（diacylglycerol，DAG）花生四烯酸（arachidonic acid，AA）磷脂酸（p

10、hosphatidic acid， PA）溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid，LPA）4-磷酸磷脂酰肌醇（PI-4-phosphate，PIP）磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol -4,5-diphosphate，PIP2)肌醇-1,4,5-三磷酸（Inositol-1,4,5-triphosphate，IP3） 这些脂类衍生物都是由体内磷脂代谢产生的。 （三）脂类也可衍生出胞内第二信使具有第二信使特征的脂类衍生物1. 磷脂酰肌醇激酶和磷脂酶催化第二信使的生成磷脂酶C（ PLC）PI-4KPI-5K1. 磷脂酰肌醇激酶和磷脂酶催化第二信使的

11、生成磷脂酶C（ P2脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子 DAG是脂溶性分子，生成后仍留在质膜上。IP3是水溶性分子，可在细胞内扩散至内质网或肌质网膜上，并与其受体结合。 IP3 IP3受体钙离子通道开放，细胞内钙释放，钙浓度迅速增加蛋白激酶C（protein kinase C，PKC ）属于丝/苏氨酸蛋白激酶，底物包括质膜受体、膜蛋白、多种酶和转录因子等，参与多种生理功能的调节2脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子 DAG是脂溶性分子，催化结构域Ca2+DAG磷脂酰丝氨酸调节结构域催化结构域底物Ca2+DAG磷脂酰丝氨酸调节结构域假底物结合区DAC和钙离子活化PKC的作用机制示意图催化结构域Ca

12、2+DAG磷脂酰丝氨酸调节结构域催化结构域底物（四）钙离子可以激活信号转导相关的酶类1钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征 细胞外液游离钙浓度高（1.121.23mmol/L）；细胞内液的钙离子含量很低，且90%以上储存于细胞内钙库（内质网和线粒体内）；胞液中游离Ca2+的含量极少（基础浓度只有0.010.1mmol/L）。 （四）钙离子可以激活信号转导相关的酶类1钙离子在细胞中的分导致胞液游离Ca2+浓度升高的反应有两种： 一是细胞质膜钙通道开放，引起钙内流；二是细胞内钙库膜上的钙通道开放，引起钙释放。 胞液Ca2+再经细胞质膜及钙库膜上的钙泵（Ca2+-ATP酶）返回细胞外或胞内钙库，以

13、消耗能量的方式维持细胞质内的低钙状态。 导致胞液游离Ca2+浓度升高的反应有两种： 一是细胞质膜钙通2钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞内Ca2+的受体。乙酰胆碱、儿茶酚胺、加压素、血管紧张素和胰高血糖素等 胞液Ca2+浓度升高 CaMCaMCa2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ CaM发生构象变化后，作用于Ca 2+/CaM-依赖性激酶(CaM-K)，调节肌肉收缩、糖原分解、蛋白质合成等 2钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白钙调蛋白（calmod3钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子Ca2+还结合PKC、AC和cAMP-PDE等多种信号转导分子，

14、通过别构效应激活这些分子。 3钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子Ca2+还结合PKC、AC（五）NO等小分子也具有信使功能 NO合酶介导NO生成NO的生理调节作用主要通过激活鸟苷酸环化酶、ADP-核糖转移酶和环氧化酶完成。 一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）的第二信使作用近年来也得到证实。 （五）NO等小分子也具有信使功能 NO合酶介导NO生成NO的二、许多酶可通过其催化的反应而传递信号作为信号转导分子的酶主要有两大类。一是催化小分子信使生成和转化的酶，如腺苷酸环化酶、鸟苷酸环化酶、磷脂酶C、磷脂酶D（PLD）等；二是蛋白激酶，作为信号转导分子的蛋白激酶主要是蛋白酪氨酸激酶和蛋白丝/苏氨酸激酶。

15、二、许多酶可通过其催化的反应而传递信号作为信号转导分子的酶主（一）蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信号通路开关分子蛋白质的可逆磷酸化修饰是最重要的信号通路开关酶的磷酸化与脱磷酸化*（一）蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信号通路开关分子蛋白质的可逆磷酸1. 蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶蛋白激酶是催化ATP -磷酸基转移至靶蛋白的特定氨基酸残基上的一大类酶。已超800种。 激酶磷酸基团的受体蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶蛋白组/赖/精氨酸激酶蛋白半胱氨酸激酶蛋白天冬氨酸/谷氨酸激酶丝氨酸/苏氨酸羟基酪氨酸的酚羟基咪唑环，胍基，-氨基巯基酰基蛋白激酶的分类1. 蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶和蛋

16、白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶2. 蛋白磷酸酶衰减或终止蛋白激酶诱导的效应PTK: 蛋白质酪氨酸激酶PTP: 蛋白质酪氨酸磷酸酶2. 蛋白磷酸酶衰减或终止蛋白激酶诱导的效应PTK: 蛋白质根据蛋白磷酸酶所作用的氨基酸残基而分类：蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶个别的蛋白磷酸酶具有双重作用，即可同时作用于酪氨酸和丝/苏氨酸残基。 根据蛋白磷酸酶所作用的氨基酸残基而分类：蛋白丝氨酸/苏氨酸磷（二）许多信号通路涉及蛋白丝/苏氨酸激酶的作用 细胞内重要的蛋白丝/苏氨酸激酶包括受环核苷酸调控的PKA和PKG受DAG/Ca2+调控的PKC受Ca2+/CaM调控的Ca2+/CaM-PK受PIP3调控的

17、PKB受丝裂原激活的蛋白激酶（mitogen activated protein kinase, MAPK）。 （二）许多信号通路涉及蛋白丝/苏氨酸激酶的作用 细胞内重要的1. MAPK调控细胞的多种重要的生理功能哺乳动物细胞重要的MAPK亚家族：ERK：细胞外调节激酶（extracellular regulated kinase）生长因子、营养因子等参与细胞增殖与分化的调控JNK/SAPK：c-Jun N -末端激酶/应激激活的蛋白激酶（c-Jun N-terminal kinase/stress-activated protein kinase） 转导各种应激原诱导的信号,如辐射、渗透压、

18、温度变化p-38：介导炎症、凋亡等应激反应1. MAPK调控细胞的多种重要的生理功能哺乳动物细胞重要的2. MAPK级联激活是多种信号通路的中心环节MAPKKKMAPKKMAPKThrTyrThrTyrPPphosphataseoffonMAPKMAPK的级联激活MAPKK（MAP kinase kinase）MAPKKK (MAP kinase kinase kinase)2. MAPK级联激活是多种信号通路的中心环节MAPKKKMERK途径包括Raf-MEK-MAPK级联反应 ERK亚家族包括ERK1、ERK2和ERK3等。 ERK的级联激活过程： Raf（MAPKKK）MEK（MAPKK

19、）ERK（MAPK） ERK途径包括Raf-MEK-MAPK级联反应 ERK亚家族（三）蛋白酪氨酸激酶转导细胞增殖与分化信号蛋白质酪氨酸激酶（Protein Tyrosine kinase，PTK）催化蛋白质分子中的酪氨酸残基磷酸化。酪氨酸磷酸化修饰的蛋白质大部分对细胞增殖具有正向调节作用，无论是生长因子作用后正常细胞的增殖、恶性肿瘤细胞的增殖，还是T细胞、B细胞或肥大细胞的活化都伴随着瞬间发生的多种蛋白质分子的酪氨酸磷酸化。 （三）蛋白酪氨酸激酶转导细胞增殖与分化信号蛋白质酪氨酸激酶（1. 部分膜受体具有PTK功能受体型PTK结构PTK激活后功能：磷酸化的受体募集含有SH2结构域的信号分子，

20、从而将信号传递至下游分子。 自身酪氨酸残基磷酸化1. 部分膜受体具有PTK功能受体型PTK结构自身酪氨酸残基2. 细胞内有多种非受体型的PTK基因家族名称举例细胞内定位主要功能SRC家族Src、Fyn、Lck、Lyn等常与受体结合存在于质膜内侧接受受体传递的信号发生磷酸化而激活，通过催化底物的酪氨酸磷酸化向下游传递信号ZAP70家族ZAP70、Syk与受体结合存在于质膜内侧接受T淋巴细胞的抗原受体或B淋巴细胞的抗原受体的信号TEC家族Btk、Itk、Tec等存在于细胞质位于ZAP70和Src家族下游接受T淋巴细胞的抗原受体或B淋巴细胞的抗原受体的信号JAK家族JAK1、JAK2、JAK3等与一

21、些白细胞介素受体结合存在于质膜内侧介导白细胞介素受体活化信号核内PTK Abl、Wee细胞核参与转录过程和细胞周期的调节非受体型PTK的主要作用2. 细胞内有多种非受体型的PTK基因家族名称举例细胞内定位三、信号转导蛋白可通过蛋白质相互作用传递信号信号转导通路中有许多信号转导分子是没有酶活性的蛋白质，它们通过分子间的相互作用被激活、或激活下游分子。这些信号转导分子主要包括G蛋白、衔接蛋白和支架蛋白。 三、信号转导蛋白可通过蛋白质相互作用传递信号信号转导通路中有（一）G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号的传递 鸟苷酸结合蛋白（guanine nucleotide binding protein

22、，G protein）简称G蛋白，亦称GTP结合蛋白。G蛋白分类：三聚体G蛋白：与7次跨膜受体结合，以亚基（G）和、亚基(G)三聚体的形式存在于细胞质膜内侧。 低分子量G蛋白（21kD）如Ras家族成员 （一）G蛋白的GTP/GDP结合状态决定信号的传递 鸟苷酸结三聚体G蛋白介导G蛋白偶联受体传递的信号亚基（G）、亚基(G) 具有多个功能位点亚基具有GTP酶活性与受体结合部位与亚基结合部位GDP/GTP结合部位与下游效应分子相互作用部位主要作用是与亚基形成复合体并定位于质膜内侧；在哺乳细胞，亚基也可直接调节某些效应蛋白。 三聚体G蛋白介导G蛋白偶联受体传递的信号亚基具有多个与受体（二）衔接蛋白

23、和支架蛋白连接信号通路与网络蛋白质相互作用的结构基础则是各种蛋白质分子中的蛋白质相互作用结构域（protein interaction domain）。 1. 蛋白质相互作用结构域介导信号通路中蛋白质的相互作用 （二）衔接蛋白和支架蛋白连接信号通路与网络1. 蛋白质相互作信号转导分子中蛋白相互作用结构域的分布和作用蛋白激酶BtkPHTHSH3SH2催化区衔接蛋白 Grb2SH3SH2SH3转录因子 statDNA 结合区SH2TA细胞骨架蛋白tensin/SH2PTB信号转导分子中蛋白相互作用结构域的分布和作用蛋白激酶BtkP蛋白相互作用结构域缩写识别模体Src homology 2 SH2含

24、磷酸化酪氨酸模体Src homology 3 SH3富含脯氨酸模体pleckstrin homologyPH磷脂衍生物Protein tyrosine binding PTB含磷酸化酪氨酸模体WW WW富含脯氨酸模体蛋白相互作用结构域及其识别模体蛋白相互作用结构域缩写识别模体Src homology 2 衔接蛋白（adaptor protein）是信号转导通路中不同信号转导分子的接头，通过连接上游信号转导分子与下游信号转导分子而形成转导复合物。大部分衔接蛋白含有2个或2个以上的蛋白相互作用结构域。 2. 衔接蛋白连接信号转导分子衔接蛋白（adaptor protein）是信号转导通路中不*3.

25、 支架蛋白保证特异和高效的信号转导支架蛋白（scaffolding proteins）一般是分子量较大的蛋白质，可同时结合同一信号转导通路中的多个转导分子。 信号转导分子组织在支架蛋白上的意义： 保证相关信号转导分子容于一个隔离而稳定的信号转导通路内，避免与其他不需要的信号转导通路发生交叉反应，以维持信号转导通路的特异性； 增加调控复杂性和多样性。 3. 支架蛋白保证特异和高效的信号转导支架蛋白（scaffo第三节细胞受体介导的细胞内信号转导 Signal Pathways Mediated by Different Receptors 第三节细胞受体介导的细胞内信号转导 离子通道受体G-蛋白

26、偶联受体单跨膜受体 细胞内受体细胞膜受体受体离子通道受体细胞内受体细胞膜受体受体特性离子通道受体G-蛋白偶联受体单次跨膜受体配体神经递质神经递质、激素、趋化因子、外源刺激（味，光）生长因子细胞因子结构寡聚体形成的孔道单体具有或不具有催化活性的单体跨膜区段数目4个7个1个功能离子通道激活G蛋白激活蛋白酪氨酸激酶细胞应答去极化与超极化去极化与超极化调节蛋白质功能和表达水平调节蛋白质的功能和表达水平，调节细胞分化和增殖三类膜受体的结构和功能特点特性离子通G-蛋白偶联受体单次跨膜受体配体神经递质神经一、 细胞内受体多通过分子迁移传递信号核受体结构及作用机制示意图一、 细胞内受体多通过分子迁移传递信号核

27、受体结构及作用机制示激素反应元件举例激素举例受体所识别的DNA特征序列肾上腺皮质激素 5 AGAACAXXXTGTTCT 33 TCTTGTXXXACAAGA 5雌激素5 AGGTCAXXXTGACCT 33 TCCAGTXXXACTGGA 5甲状腺素5 AGGTCATGACCT 33 TCCAGTACTGGA 5激素反应元件举例激素举例受体所识别的DNA特征序列肾上腺皮质二、离子通道受体将化学信号转变为电信号离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体，它们的开放或关闭直接受化学配体的控制，被称为配体-门控受体通道（ligand-gated receptor channel）。配体主要为神经递质

28、。二、离子通道受体将化学信号转变为电信号离子通道型受体是一类自乙酰胆碱受体的结构与其功能乙酰胆碱受体的结构与其功能离子通道受体信号转导的最终作用是导致了细胞膜电位改变，即通过将化学信号转变成为电信号而影响细胞功能的。离子通道型受体可以是阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体；也可以是阴离子通道，如甘氨酸和-氨基丁酸的受体。离子通道受体信号转导的最终作用是导致了细胞膜电位改变，即通过三、G蛋白偶联受体通过G蛋白和小分子信使介导信号转导GPCR是七跨膜受体（serpentine receptor）三、G蛋白偶联受体通过G蛋白和小分子信使介导信号转导GPCR（一）G蛋白偶联受体介导的信号转导

29、通路具有相同的基本模式 信号转导途径的基本模式 ：配体+受体G蛋白效应分子第二信使 靶分子生物学效应（一）G蛋白偶联受体介导的信号转导通路具有相同的基本模式 信G蛋白循环G蛋白循环G种类效应分子细胞内信使靶分子asAC活化cAMPPKA活性aiAC活化cAMPPKA活性aqPLC活化Ca2+、IP3、DAGPKC活化atcGMP-PDE活性cGMPNa+通道关闭哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应G种类效应分子细胞内信使靶分子asAC活化cAMPPK（二）不同G蛋白偶联受体可通过不同通路传递信号 （二）不同G蛋白偶联受体可通过不同通路传递信号 1. cAMP-PKA通路 胰高血糖素、肾上腺素、促肾

30、上腺皮质激素等可激活此通路1. cAMP-PKA通路 胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮底物(酶或蛋白质)名称受调节的通路糖原合酶糖原合成磷酸化酶 b 激酶糖原分解丙酮酸脱氢酶丙酮酸乙酰辅酶A激素敏感脂酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸羟化酶多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素合成组蛋白H1 、组蛋白 H2BDNA聚集蛋白磷酸酶1抑制因子1蛋白去磷酸化转录因子CREB转录调控（1）调节代谢 底物(酶或蛋白质)名称受调节的通路糖原合酶糖原合成磷酸化酶 （2）调节基因表达 （2）调节基因表达 （3）调节细胞极性 PKA亦可通过磷酸化作用激活离子通道，调节细胞膜电位。 （3）调节细胞极性 PKA亦可通过磷酸化

31、作用激活离子通道，调2. IP3/DAG-PKC通路激素促甲状腺素释放激素、去甲肾上腺素、抗利尿素与受体结合后可激活此通路2. IP3/DAG-PKC通路激素促甲状腺素释放激素、去甲PKC 对基因的早期活化和晚期活化PKC 对基因的早期活化和晚期活化3. Ca2+/钙调蛋白依赖的蛋白激酶通路G蛋白偶联受体至少可通过三种方式引起细胞内Ca2+浓度升高：某些G蛋白可以直接激活细胞质膜上的钙通道，通过PKA激活细胞质膜的钙通道，促进Ca2+流入细胞质；通过IP3促使细胞质钙库释放Ca2+。 3. Ca2+/钙调蛋白依赖的蛋白激酶通路G蛋白偶联受体至少CaM-K可激活各种效应蛋白，在收缩和运动、物质代

32、谢、神经递质的合成、细胞分泌和分裂等多种生理过程中起作用。 激素CaM-K可激活各种效应蛋白，在收缩和运动、物质代谢、神经递四、酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号酶偶联受体指那些自身具有酶活性，或者自身没有酶活性，但与酶分子结合存在的一类受体。 这些受体大多为只有1个跨膜区段的糖蛋白，亦称为单跨膜受体。酶偶联受体主要是生长因子和细胞因子的受体。此类受体介导的信号转导主要是调节蛋白质的功能和表达水平、调节细胞增殖和分化。 四、酶偶联受体主要通过蛋白质修饰或相互作用传递信号酶偶联受体英文名中文名举例receptors tyrosine kinase (RTKs)受体型蛋白酪氨酸激酶表皮

33、生长因子受体、胰岛素受体等tyrosine kinase-coupled receptors (TKCRs)蛋白酪氨酸激酶偶联受体干扰素受体、白细胞介素受体、T细胞抗原受体等receptors tyrosine phosphatase (RTPs)受体型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptors serine/threonine kinase (RSTK)受体型蛋白丝/苏氨酸激酶转化生长因子受体、骨形成蛋白受体等receptors guanylate cyclase (RGCs)受体型鸟苷酸环化酶心钠素受体等具有各种催化活性的受体英文名中文名举例receptors tyrosine kin胞外

34、信号分子与受体结合，导致第一个蛋白激酶被激活。 “偶联” 形式：受体自身具有蛋白激酶活性; 受体自身没有蛋白激酶活性，受体通过蛋白质-蛋白质相互作用激活某种蛋白激酶；蛋白激酶的磷酸化修饰作用激活下游信号转导分子，通过级联放大效应进一步激活代谢途径中的关键酶、转录调控因子等，影响代谢通路、基因表达、细胞运动、细胞增殖等。 （一）蛋白激酶偶联受体介导的信号转导通路也具有相同的基本模式 胞外信号分子与受体结合，导致第一个蛋白激酶被激活。 “偶联”MAPK通路JAK-STAT通路Smad通路PI-3K通路NF-B通路（二）几种常见的蛋白激酶偶联受体介导的信号转导通路 MAPK通路（二）几种常见的蛋白激

35、酶偶联受体介导的信号转导通1. MAPK通路以丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）为代表的信号转导通路称为MAPK通路，其主要特点是具有MAPK级联反应。MAPK至少有12种，分属于ERK家族、p38 MAPK家族、JNK家族。 1. MAPK通路以丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）为代表的Ras/MAPK通路表皮生长因子受体（EGFR）作用机制：Ras/MAPK通路表皮生长因子受体（EGFR）作用机制： EGFR介导的信号转导过程 EGFR介导的信号转导过程血小板衍生因子血小板衍生因子2. JAK-STAT通路许多细胞因子受体自身没有激酶结构域，与细胞因子结合后，受体通过蛋白酪氨酸激酶JAK（Ja

36、nus kinase）的作用使受体自身和胞内底物磷酸化。JAK的底物是信号转导子和转录活化子（signal transducer and activator of transcription，STAT），二者所构成的JAK-STAT通路是细胞因子信息内传最重要的信号转导通路。STAT既是信号转导分子，又是转录因子。磷酸化的STAT分子形成二聚体，迁移进入胞核，调控相关基因的表达，改变靶细胞的增殖与分化。 2. JAK-STAT通路许多细胞因子受体自身没有激酶结构域干扰素（IFN-）通过JAK-STAT通路传递信号干扰素（IFN-）通过JAK-STAT通路传递信号转化生长因子（TGF ）受体介导的Smad信号转导通路3. Smad通路转化生长因子（TGF ）受体介导的Smad信号转导通路3.4. PI-3K通路(又称为PI3K-Akt或PI3K-PKB通路)PKB受体酪氨酸激酶4. PI-3K通路(又称为PI3K-Akt