细胞信号转导进展-细胞信号分子

关于细胞信号转导进展-细胞信号分子内容绪论第一章细胞信号分子第二章蛋白质的可逆磷酸化第三章离子通道第四章核受体的作用机制第五章G蛋白介导的信号转导第六章第二信使——cAMP与cGMP第七章第二信使——IP3,DAG与Ca2+

第八章酪氨酸蛋白激酶途径Ras-Raf-MAPK信号途径PI3K/Akt信号途径JAK/Stat信号途径第九章TGF-β/SMAD信号途径第十章细胞凋亡信号途径第十一章Wnt信号途径第十二章Hedgehog/Notch途径第2页,共35页，2024年2月25日，星期天第一章细胞信号分子细胞连接细胞通讯方式细胞信息传递方式第3页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞连接在相邻细胞表面形成的连接结构，以加强细胞间的机械联系和组织的牢固性，同时协助细胞间的代谢活动，这些结构称为细胞连接(celljunction)。

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细胞连接的种类第5页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞连接Basementmembrane第6页,共35页，2024年2月25日，星期天第一章胞间信号细胞连接细胞通讯方式细胞信息传递方式第7页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞通讯(cellcommunication)

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的反应。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长、分裂、分化和凋亡是必须的。第8页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞通讯方式

间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯第9页,共35页，2024年2月25日，星期天间隙连接gapjunction

分布：脊椎动物除骨骼肌细胞及循环血细胞外的细胞之间。第10页,共35页，2024年2月25日，星期天间隙连接的结构特点在连接处相邻细胞间有2～4nm的缝隙，在间隙与两层质膜中有大量蛋白质颗粒，是构成间隙连接的基本单位，称连接子（connexon）。连接子两端分别嵌入两个相邻的细胞，由6个相同或相似的跨膜蛋白亚单位环绕而成，直径8nm，中心形成一个直径约1.5nm的亲水性孔道。第11页,共35页，2024年2月25日，星期天连接子第12页,共35页，2024年2月25日，星期天连接子为一个多基因家庭，现已发现24个成员。根据分子量命名。例如，Cx26即分子量为26kDa的连接子。在肿瘤生长和创伤愈合等过程中都观察到某些类型连接子表达的变化。因此，连接子可能对细胞的生长、分化、定位及细胞形态的维持具有重要意义。第13页,共35页，2024年2月25日，星期天

间隙连接的功能代谢偶联：分子量为1500Da以下的水溶性小分子代谢物和信号分子可通过连接子的亲水性通道(1.5nm)，由一个细胞进入相邻的另一个细胞，从而快速和可逆地促进相邻细胞对外界信号的协同反应。电偶联：无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。

参与细胞分化：胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互协调发育和分化。

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间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯第15页,共35页，2024年2月25日，星期天膜表面分子接触通讯细胞有众多的分子分布于膜的外表面。这些分子或为蛋白质，或为糖蛋白。这些表面分子作为细胞的触角，可以与相邻细胞的膜表面分子特异性地相互识别和相互作用，以达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。膜表面分子接触通讯也属于细胞间的直接通讯，最为典型的例子是T淋巴细胞与抗原提呈细胞(antigenpresentingcells,APC)的相互作用。第16页,共35页，2024年2月25日，星期天T细胞与APC间的接触通讯ProfessionalAPCs：树突状细胞(dendriticcells)巨噬细胞(macrophage)B-cellsAPCs通过吞噬作用或受体介导的胞吞作用内化抗原，抗原片段通过与组织相容性抗原(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)的结合被提呈至APCs表面，T细胞通过与抗原-MHCII复合物结合而被激活。第17页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞间的接触通讯第18页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞通讯方式

间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯第19页,共35页，2024年2月25日，星期天化学通讯细胞可以分泌一些化学物质－蛋白质或小分子有机化合物至细胞外，这些化学物质作为化学信号(chemicalsignals)作用于其它的细胞(靶细胞)，调节其功能，这种通讯方式称为化学通讯。化学通讯是间接的细胞通讯，即细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触，而是以化学信号为介质来介导的。第20页,共35页，2024年2月25日，星期天化学信号分类(I)

根据其溶解性分类脂溶性化学信号:脂溶性化学信号可以通过膜脂双层结构进入胞内，其受体位于胞浆或胞核内。水溶性化学信号:水溶性化学信号不能进入细胞，其受体位于细胞外表面。所有的化学信号都必须通过与受体结合方可发挥作用.第21页,共35页，2024年2月25日，星期天化学信号分类(II)-化学通讯根据分子作用的距离分类内分泌(endocrine)信号

由内分泌器官分泌的化学信号，并随血流作用于全身靶器官。旁分泌(paracrine)信号

以细胞因子为主，主要作用于局部的细胞，作用距离以毫米计算。自分泌(autocrine)信号

作用于细胞自身，作用距离在100nm以内。化学突触

(synapse)

第22页,共35页，2024年2月25日，星期天接触性依赖的通讯：细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白间隙连接实现代谢耦联或电耦联分泌化学信号进行通讯

特异性作用复杂性时间效应不同细胞通讯方式第23页,共35页，2024年2月25日，星期天第一章胞间信号细胞连接细胞通讯方式细胞信息及传递方式第24页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞信息传递方式通过相邻细胞的直接接触—通讯连接。通过细胞分泌各种化学物质来调节其他细胞的代谢和功能—细胞识别(cellrecognition)。第25页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞信号物理信号：电、光、磁生物大分子的结构信号：蛋白质、多糖、核酸的结构信息化学信号：细胞间通讯的信号分子：激素、神经递质与神经肽、局部化学介导因子、抗体、淋巴因子。细胞内通讯的信号分子：cAMP,cGMP,Ca2+,IP3,DAG，NO。第26页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞间信号分子Extracellularsignalmolecules：凡是由细胞分泌的、能够调节特定的靶细胞生理活动的化学物质都称为细胞间信号分子，或第一信使。第27页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞间信号分子分类根据化学本质：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）脂类衍生物（如前列腺素）气体分子（如一氧化氮、一氧化碳等）第28页,共35页，2024年2月25日，星期天根据细胞分泌和传递信息物质的方式：神经递质激素局部化学介质气体信号细胞间信号分子分类第29页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞内信号分子

在细胞内传递特定调控信号的化学物质称为细胞内信号分子(intracellularsignalmolecules)

。细胞内信号分子主要包括：第二信使、第三信使、信号转导蛋白或酶等。第30页,共35页，2024年2月25日，星期天第二信使在细胞内传递信息的小分子化学物质称为第二信使(secondarymessenger)

第二信使主要包括：环核苷酸类：如cAMP和cGMP脂类衍生物：如甘油二酯（DAG）；神经酰胺，花生四烯酸无机物：如Ca2+、NO糖类衍生物：1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）第31页,共35页，2024年2月25日，星期天第三信使负责细胞核内、外信息传递的物质称为第三信使(thirdmessenger)

，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。如立早基因(immediate-earlygene)的编码蛋白质。第32页,共35页，2024年2月25日，星期天细胞膜上或细胞内能够传递特定信号的蛋白质或酶分子，常与其他蛋白质或酶构成复合体以传递信息。包括：G蛋白及其调