免疫相关的信号转导课件

免疫相关的信号转导第一节细胞内信号转导概述

第二节固有免疫相关的信号转导第三节适应性免疫应答相关的信号转导第四节免疫效应分子相关的信号转导免疫相关的信号转导单细胞生物——直接作出反应。多细胞生物——通过细胞间复杂的信号传递系统来传递信息，从而调控机体活动。外界环境变化时针对内外源信息所产生的细胞应答过程称为信号转导。其功能使机体对内外环境变化产生最适宜的应答。免疫相关的信号转导第一节细胞内信号转导概述一、细胞内信号转导系统的分子基础（一）信号分子及其分类（二）受体二、主要的信号转导途径免疫相关的信号转导（一）信号分子及其分类1.按信号分子功能分类：（1）第一信使：细胞外的信息分子（2）第二信使：细胞内的信息分子（3）第三信使：核信使2.按信号分子分布分类：（1）可溶性信号分子：

内分泌系统的激素、旁分泌和自分泌的细胞因子（2）膜表面的信号分子免疫相关的信号转导（1）第一信使：细胞外的信息分子是由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质的统称，又称作第一信使。

脂溶性分子（甾体激素）；水溶性分子（不能穿过细胞膜）免疫相关的信号转导蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等）氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等）类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）脂酸衍生物（如前列腺素）气体（如一氧化氮、一氧化碳）等

化学性质免疫相关的信号转导（2）第二信使：细胞内的信息分子无机离子：如

Ca2+

脂类衍生物：如甘油二酯（DAG）糖类衍生物：如三磷酸肌醇（IP3）核苷酸：如环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）信号蛋白分子组成第一信号物质经转导刺激细胞内产生的传递细胞调控信号的化学物质。免疫相关的信号转导（3）第三信使：核信使

负责细胞核内外信息传递的物质，又称为DNA结合蛋白，是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白，能调节基因的转录。免疫相关的信号转导（二）受体受体（receptor）是指存在于靶细胞膜上或细胞内能特异识别与结合生物活性分子（配体），进而引起靶细胞生物学效应的分子。绝大部分受体为蛋白质，少数为糖脂。能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称配体（ligand）。1.受体概念及基本特性免疫相关的信号转导

受体的生物学功能有三个方面：识别与结合；信号转导；产生相应的生物学效应。2.受体的功能免疫相关的信号转导1）高度的亲和力（highaffinity）：2）高度的特异性（highspecificity）：3）可逆性（reversibility）：4）可饱和性（saturability）：5）特定的作用模式：3.受体的性质免疫相关的信号转导4.受体的分类免疫相关的信号转导细胞膜受体存在于细胞膜上的受体，绝大部分是镶嵌糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分为三大类：离子通道受体、G蛋白偶联受体和酶偶联受体。免疫相关的信号转导胞内受体主要包括：⑴类固醇激素受体：如糖皮质激素受体（GR）、雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、雄激素受体（AR）、盐皮质激素受体（MR）；⑵维生素D3受体（VDR）；⑶甲状腺激素受体（TR）。免疫相关的信号转导二、主要的信号转导途径（一）G蛋白介导的细胞信号转导途径（二）酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径（三）JAK/STAT途径（四）NF-

B通路免疫相关的信号转导（一）G蛋白介导的细胞信号转导途径G蛋白（guanylatebindingprotein）即鸟苷酸调节蛋白，是一类位于细胞膜胞液面的外周蛋白，通常由

、

和

三种亚基构成的异三聚体。有两种构象：非活化型；活化型其中，

亚基可与GTP或GDP结合，并具有GTPase活性。免疫相关的信号转导RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸环化酶ACATPcAMP免疫相关的信号转导β肾上腺素能受体胰高血糖素受体激活Gs增加腺苷酸环化酶（AC）活性环腺苷酸cAMP激活PKA促进心肌钙转运心肌收缩性增强增加肝脏糖原分解进入核内PKA激活靶基因转录1.腺苷酸环化酶途径免疫相关的信号转导(二)IP3、Ca2+—钙调蛋白激酶途径与Gqα结合PLCβ三磷酸肌醇IP3DG肌浆网上的IP3操纵的钙通道开放释放钙离子作为第二信使调节细胞多种功能与钙调蛋白结合发挥生物学效应α1肾上腺素能受体内皮素受体血管紧张素Ⅱ受体质膜上的磷脂酰肌醇二磷酸（PIP2）免疫相关的信号转导DG+Ca2+PKC活化细胞膜Na+/H+交换蛋白磷酸化

磷酸化转录因子（AP-1、NF-ΚB）H+外流增加、Na+内流增加促进靶基因转录(三)DG-蛋白激酶C途径免疫相关的信号转导（二）酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径(tyrosine–proteinkinase,TPK)酪氨酸蛋白激酶分类受体型TPK（位于细胞质膜上）如胰岛素受体、生长因子受体及原癌基因（erb-B、kit、fins等）编码的受体非受体型TPK（位于胞浆）如底物酶JAK和原癌基因（src、yes、ber-abl等）编码的TPK免疫相关的信号转导

受体型TPK-Ras-MAPK途径GRB2(growthfactorreceptorboundprotein2）SH2域(srchomology2domain)

细胞内某些连接物蛋白共有的氨基酸序列，与原癌基因src编码的酪氨酸蛋白激酶区同源，该区域能识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合。

组成：催化性受体，GRB2、SOS、Ras蛋白、Raf蛋白，MAPK系统SH2SH3免疫相关的信号转导

SOS(sonofsevenless)富含脯氨酸，可与SH3结合，促使Ras的GDP换成GTP。Ras蛋白：原癌基因产物，类似与G蛋白的G

亚基Raf蛋白：具有丝／苏氨酸蛋白激酶活性MAPK系统(mitogen-activatedproteinkinase)包括MAPK、MAPK激酶（MAPKK）、MAPKK激酶（MAPKKK），是一组酶兼底物的蛋白分子。免疫相关的信号转导活化受体TPK结合生长因子后，受体TPK二聚化导致自身磷酸化Grb2SOS吸引到细胞膜Ras—GDP活化Raf(MAPK、K、K)激活MEK(MAPKK)胞浆蛋白磷酸化进入核促进靶基因转录EGF、PDGF等生长因子Ras—GTP(有活性)含有SH2区的生长因子连接蛋白免疫相关的信号转导

细胞外信号EGF、PDGF等具PTK活性的受体GRB2PSOS

PRas-GTP

PRaf调节其他蛋白活性MAPKKMAPK

PP

P细胞核反式作用因子调控基因表达细胞膜二聚化免疫相关的信号转导*非催化性受体*JAKs(januskinases)*信号转导子和转录激动子(signaltransductorsandactivatorsoftranscription，STAT)组成（三）JAK/STAT途径免疫相关的信号转导

信息转导过程细胞因子或生长因子+R→受体二聚化→JAK→STAT→基因转录活性改变→细胞生理功能改变免疫相关的信号转导免疫相关的信号转导（四）NF-

B通路NF-

B是一种几乎存在于所有细胞的转录因子，广泛参与机体防御反应、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑制等过程。肿瘤坏死因子受体（TNF-R）、白介素1受体等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信号转导通路之一是NF-

B（nuclearfactor-B，NF-B）通路。免疫相关的信号转导NF-

B信号转导通路免疫相关的信号转导第二节固有免疫相关的信号转导一、Toll样受体相关的信号通路二、NOD样受体相关的信号通路免疫相关的信号转导免疫相关的信号转导CellularLocationofInnateImmuneReceptors免疫相关的信号转导Structure,Location,andSpecificitiesofTLRs一、Toll样受体相关的信号通路免疫相关的信号转导The2011NobelPrizeinPhysiologyorMedicinewasdivided,onehalfjointlytoBruceA.BeutlerandJulesA.Hoffmann

"fortheirdiscoveriesconcerningtheactivationofinnateimmunity"andtheotherhalftoRalphM.Steinman

"forhisdiscoveryofthedendriticcellanditsroleinadaptiveimmunity".(1957-)BruceA.BeutlerRalphM.Steinman(1943–September30,2011)(1941-)JulesA.Hoffmann2011免疫相关的信号转导SignalingfunctionsofTLRs(1)免疫相关的信号转导SignalingfunctionsofTLRs(2)免疫相关的信号转导免疫相关的信号转导二、NOD样受体相关的信号通路NOD样受体（NODlikereceptor,NLR)是一类含有核苷酸结合寡聚域（nucleotide-bindingoligomerzalitiondomain,NOD)的蛋白质家族，存在于细胞浆。免疫相关的信号转导

TheeffectordomainsfoundinNLRs

are

CARDs,

pyrindomains(PYDs),baculoviralinhibitorofapoptosisrepeat

(BIR)domains,orthetransactivatordomain(AD).免疫相关的信号转导NLRsignaling免疫相关的信号转导TheInflammasome免疫相关的信号转导第三节适应性免疫应答相关的信号转导一、TCR-CD3介导的信号转导二、BCR-Igα/Igβ介导的信号转导免疫相关的信号转导CellSignaling:CytosolicandNuclearPhases免疫相关的信号转导TypesofImmuneSystemSignalingReceptors免疫相关的信号转导TyrosineKinaseFamiliesinLymphocyte免疫相关的信号转导AdaptorsInvolvedinLymphocyteActivation免疫相关的信号转导MembersoftheImmuneReceptorFamily免疫相关的信号转导StructureoftheTCellReceptor一、TCR-CD3介导的信号转导免疫相关的信号转导BindingofaTCRtoaPeptide-MHCComplex免疫相关的信号转导ComponentsoftheTCRComplex免疫相关的信号转导Ligand-ReceptorPairsinTcellactivation(1)免疫相关的信号转导Ligand-ReceptorPairsinTcellactivation(2)免疫相关的信号转导EarlySignalingEventsinTcellActivation(1)免疫相关的信号转导EarlySignalingEventsinTcellActivation(2)免疫相关的信号转导EarlySignalingEventsinTcellActivation(3)免疫相关的信号转导TheImmunologicSynapse(1)免疫相关的信号转导TheImmunologicSynapse(2)免疫相关的信号转导TheRas-MAPKinasePathwayinTCells免疫相关的信号转导TcellSignalingDownstreamofPLCg1(1)免疫相关的信号转导TcellSignalingDownstreamofPLCg1(2)免疫相关的信号转导TcellSignalingDownstreamofPLCg1(3)免疫相关的信号转导ActivationofTranscriptionFactorsinTCells免疫相关的信号转导免疫相关的信号转导免疫相关的信号转导MechanismsofTcellStimulationbyCD28免疫相关的信号转导TheB7andCD28Famili