细胞信号转导及相关疾病

细胞信号转导及相关疾病——李雪银，谭丞茵，张淑珍，孔颖诗，郭欣仪小组目录1.什么是细胞信号转导2.关于受体3.关于细胞信号4.细胞信号转导的构成5.细胞信号转导的过程6.细胞信号转导的途径7.细胞信号转导异常与疾病8.受体异常与疾病9.细胞信号异常与疾病10.小试牛刀什么是细胞信号转导？细胞信号转导（Cellsignaltransduction）

是指细胞通过胞膜或胞内受体感受某些信号的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。特点：多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域;当受体与配体结合后，构象改变而产生活性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应;受体与配体间的作用具有三个主要特征：①特异性；②饱和性；③高亲和力。受体（receptor）概念：一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）并产生特定生物学效应的大分子物质。受体类型一.膜受体

（占受体的大多数）

1．环状受体(离子通道型受体)

多为神经递质受体,受体分子构成离子通道。受体与信号分子结合后变构，导致通道开放或关闭。引起迅速短暂的效应。

2．蛇型受体

7次跨膜α-螺旋受体，有100多种，都是单条多肽链糖蛋白，如G蛋白偶联型受体。

3．单跨膜α-螺旋受体包括酪氨酸蛋白激酶型受体和非酪氨酸蛋白激酶型受体。

二.胞内受体（主要是核受体）

位于胞液或胞核，结合信号分子后，受体表现为反式作用因子，可结合DNA顺式作用元件，活化基因转录及表达。包括类固醇激素受体、甲状腺激素受体等。胞内受体都是单链蛋白，有4个结构区：①高度可变区②DNA结合区③激素结合区④绞链区。

细胞信号（Cellsignal）概念：引起细胞反应的各种刺激或环境变化。类型：1.物理信号：电，磁场，光声，辐射，热力，渗透压2.生物信号:主要指生物大分子的结构信号蛋白：多肽的氨基酸序列决定蛋白的三维结构；多糖：细胞膜外存在糖皮层，由糖脂和糖蛋白组成；脂类：Caveolae介导的信号；核酸：遗传信号传递系统的基础。3.化学信号：(最广泛）小分子化学物质：cAMP、cGMP、Ca2+、IP3、DAG

激素：GF

神经递质：Ach

细胞因子：TNF、IL-2

多肽细胞外信号分子细胞内信号分子细胞内效应分子效应调节分子细胞外信号过程细胞内信号转导受体细胞信号转导的构成细胞信号转导的典型过程配体与细胞膜受体的识别与结合；跨膜信号传递；细胞内蛋白级联的信号转导；细胞反应；信号终止。细胞信号转导途径膜受体离子通道型受体介导的信号传导

G蛋白偶联型受体介导的信号传导

酶联型受体介导的信号传导核受体招募型受体介导的信号传导离子通道型受体介导的信号转导也称为：递质促离子型受体这类受体与神经递质结合后，引起突触后离子通道的快速开放和离子的跨膜流动，导致突触后神经元或效应器细胞膜电位改变，从而实现神经信号的快速跨膜转导。G蛋白偶联受体介导的信号转导也称为：促代谢型受体主要信号蛋白：配体——受体——G蛋白——G蛋白效应器——第二信使——功能效应特征：饱和性特异性可逆性CAMP：第二信使酶连型受体介导的信号传导也称为：受体酪氨酸激酶能与受体结合而完成信号传导的细胞外分子主要是各种生长因子。当受体的细胞外部分与配体结合后便可引起受体分子胞质侧部分酪氨酸激酶的活化，继而触发各种信号蛋白沿不同的路径的信号转导。酶连型受体类型酪氨酸激酶受体，如PDGF受体、胰岛素受体、EGF受体、FGF受体；酪氨酸磷酸酶受体，如T细胞和巨噬细胞的CD45蛋白；鸟嘌呤环化酶(GC)受体，如心房肽受体;丝氨酸/苏氨酸激酶受体，如activin和TGF-受体;非酶受体，可通过蛋白与蛋白的相互作用与细胞内酪氨酸激酶偶联。招募型受体介导的信号传导也是单个跨膜受体受体分子的胞内域没有任何酶的活性受体胞外域一旦与受体结合，其胞内域即可在胞质侧招募激酶或转接蛋白，激活下游不涉及经典第二信使的信号传导通路。细胞信号转导异常与疾病一、受体、信号转导障碍与疾病受体数量减少受体亲和力降低受体阻断型抗体的作用受体功能所需的协同因子或辅助因子缺陷受体功能缺陷受体后信号转导蛋白的缺陷特定信号转导过程减弱或中断激素抵抗征二、受体、信号转导过度激活与疾病某些信号转导蛋白过度表达某些信号转导蛋白组成型激活突变刺激型抗受体抗体分泌生长激素（GH）过多的垂体腺瘤中，有30—40%是由于编码Gsα的基因突变所致，其特征是Gsα的精氨酸201被半胱氨酸或组氨酸取代;或谷氨酰胺227被精氨酸或亮氨酸取代，这些突变抑制了GTP酶活性，使Gsα处于持续激活状态，cAMP含量增多，垂体细胞生长和分泌功能活跃。信号转导通路过度激活如肢端肥大症和巨人症受体异常与疾病

因受体的数量、结构或调节功能变化，使之不能介导配体在靶细胞中应有的效应所引起的疾病称为受体病。受体异常可以表现为：

1、受体下调或减敏,前者指受体数量减少，后者指靶细胞对配体刺激的反应性减弱或消失。

2、受体上调或增敏，使靶细胞对配体的刺激反应过度，二者均可导致细胞信号转导障碍，进而影响疾病的发生和发展。

1．信息分子异常指细胞信息分子过量或不足。如胰岛素生成减少，体内产生抗胰岛素抗体或胰岛素拮抗因子等，均可导致胰岛素的相对或绝对不足，引起高血糖。2．受体信号转导异常指受体的数量、结构或调节功能改变，使其不能正确介导信息分子信号的病理过程。原发性受体信号转导异常，如家族性肾性尿崩症是ADH受体基因突变导致ADH受体合成减少或结构异常，使ADH对肾小管和集合管上皮细胞的刺激作用减弱或上皮细胞膜对ADH的反应性降低，对水的重吸收降低，引起尿崩症。细胞信号转导异常与疾病

3．G蛋白信号转导异常如假性甲状旁腺机能减退症（PHP）是由于靶器官对甲状旁腺激素（PTH）的反应性降低而引起的遗传性疾病。

4．细胞内信号的转导异常细胞内信号转导涉及大量信号分子和信号蛋白，任一环节异常均可通过级联反应引起疾病。如Ca2+是细胞内重要的信使分子之一。在组织缺血-再灌注损伤过程中，胞浆Ca2+浓度升高，通过下游的信号转导途径引起组织损伤。

5．多个环节细胞信号转导异常在疾病的发生和发展过程中，可涉及多个信息分子影响多个信号转导途径，导致复杂的网络调节失衡。引起非胰岛素依赖性糖尿病。

6．同一刺激引起不同的病理反应同一刺激作用于不同的受体，从而引起不同的反应。例如感染性休克发病过程中，在同一刺激源（内毒素）作用下使交感神经兴奋，若作用于α受体，则引起动脉收缩表现为冷休克;若交感神经兴奋激活β受体，使动、静脉短路开放，则表现为暖休克。

7．不同刺激引起相同的病理反应不同的信号途径之间存在广泛交叉，不同刺激常可引起相同的病理反应或疾病。例如心肌肥大的发病过程中，心肌负荷过重引起的机械刺激，神经体液调节产生的去甲肾上腺素、血管紧张素等，可通过不同的信号转导蛋白的传递，最终引起相同的病理反应—心肌肥大。小试牛刀1.介导甲状腺素