第七章细胞信号转导

植物体内的

信号传导

（signaltransduction）细胞外质膜细胞内胞外信号信号输入跨膜信号转换细胞内信号转导网络信号输出细胞反应Ca/CaM;IP3/DAG蛋白可逆磷酸化受体二元组分系统G蛋白连接受体第一节信号与受体结合一、信号化学信号(chemicalsignal):

细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应的化学物质（激素和病原因子）。物理信号(physicalsignal):

细胞感受到刺激后产生的能够传递信息作用的光、电和水力等信号。胞外信号

初级信号（第一信使）胞内信号钙信号系统:Ca2+CaM（受体）

肌醇磷脂(磷脂酰肌醇，phosphatidylinositol,PI)信号系统环核苷酸（cyclicAMP,cAMP）信号系统次级信号（第二信使secondmessenger）：由胞外刺激信号激活或抑制的、具有生理调节活性的细胞因子。二、受体在信号转导中的作用受体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。包括细胞表面受体和细胞内受体细胞表面受体有二种：G蛋白连接受体和类受体蛋白激酶第二节跨膜信号转换信号与细胞表面的受体结合之后，通过受体将信号转导进入细胞内，这个过程称为跨膜信号转换G蛋白二元组分系统

G蛋白的信号偶联功能是靠GTP的结合或水解所产生的变构作用来完成的。当G蛋白与受体结合而被激活时，它就同时结合上GTP，继而触发效应器，把胞间信号转换成胞内信号；而当GTP水解为GDP后，G蛋白就回到原初构象，失去转换信号的功能。G蛋白一般分为两大类：

异源三体G蛋白：三种亚基（、、）构成

小G蛋白：一个亚基的单体G蛋白的发现：吉尔曼（Gilman）、罗德贝尔(Rodbell)获诺贝尔医学生理奖（1994）G蛋白有二种类型，一种为异源三聚体G蛋白；另一种为小G蛋白（与a亚基相似）ThreesubunitsG蛋白signallingG蛋白参与细胞分裂、气孔运动、花粉管生长等生理反应。小G蛋白参与细胞骨架的运动、细胞扩大、根毛发育以及细胞极性生长。第三节细胞内信号转导形成网络一、Ca/CaM在信号转导中的作用Ca通道Ca泵Ca/H反向运输体钙调蛋白的存在部位：细胞质和细胞器作用机理：胞外信号质膜Ca通道打开Ca进入4Ca++CaMCaMCa+Ca+Ca+Ca++ECaMCa+Ca+Ca+Ca+E生理效应[Ca2+]大于10-6mol•L-1CaM对光敏素作用图解：PrPfr<10-6M[Ca]10-6MCaMCaME[CaM

E]光CaMCa+Ca+Ca+Ca+E激活钙ATP酶、钙通道、NAD激酶、多种蛋白激酶等孢子发芽、有丝分裂、原生质流动细胞生长发育：花粉管萌发、细胞增殖等Ca2+在植物叶保卫细胞关闭中的第二信使作用

二、IP3/DAG在信号转导中的作用肌醇磷脂信号系统肌醇磷脂是一类由磷脂酸与肌醇结合的脂质化合物。主要以三种形式存在于植物质膜上：磷脂酰肌醇、磷脂酰肌醇-4-磷酸（PIP）、和磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2）。以肌醇磷脂代谢为基础的细胞信号系统，是在外信号被膜受体接受后，以G蛋白为中介，由质膜中的磷脂酶C（PLC）水解PIP2，生成肌醇-1，4，5-三磷酸（IP3）和二酰甘油（DAG）两种信号分子。IP3通过调节Ca2+浓度，而DAG则通过激活蛋白激酶C（PKC）传递信息。处于静息状态的磷脂肌醇信号转导系统

磷脂酶C-β催化PIP2水解生成DAG和IP3

－－－双信号系统