第八章 细胞信号转导课件

第八章细胞信号转导

●概述

●细胞内受体介导的信号转导

●G蛋白耦联受体介导的信号转导

●酶连受体介导的信号转导●信号的整合与控制第八章细胞信号转导第一节概述●细胞通讯（cellcommunication）●信号转导系统及其特性第八章细胞信号转导一、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并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。

●细胞通讯方式：

分泌化学信号进行通讯

接触性依赖的通讯

间隙连接实现代谢偶联或电偶联第八章细胞信号转导图8-1不同的细胞间通讯方式第八章细胞信号转导接触性依赖的通讯第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导胞外信号介导的信号通讯⑤①②③④第八章细胞信号转导（二）信号分子与受体●信号分子（signalmolecule）

亲脂性信号分子：主要包括甾类激素和甲状腺素

亲水性信号分子：神经递质、生长因子、大多数激素。

气体性信号分子：NO，能进入细胞直接激活效应酶

●受体（receptor）●第二信使（secondmessenger）●分子开关（molecularswitches）第八章细胞信号转导受体是一种能够识别和选择性结合某种配体的大分子。根据存在部位分为：细胞内受体、细胞表面受体根据信号转导机制和受体蛋白类型不同：

离子通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。包括两个功能区：配体结合区----具有结合特异性效应区

---------具有效应特异性第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导JosephOrly和MichealSchramm通过细胞融合实验首先证明了受体与腺苷酸环化酶是不同的两种蛋白。

第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导二、信号转导系统及其特性细胞转导系统的基本组成与信号蛋白细胞内信号蛋白的相互作用信号转导系统的主要特性第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第二节细胞内受体介导的信号转导●细胞内核受体及其对基因表达的调节

两步反应阶段：

初级反应阶段

次级反应●一氧化氮介导的信号通路第八章细胞信号转导细胞内受体蛋白作用模型

激素结合位点抑制蛋白复合物转录激活结构域

铰链区DNA结合结构域

甾类激素DNA结合部位暴露第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第三节G蛋白偶联受体介导的信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导二、G蛋白耦联受体所介导的信号通路第八章细胞信号转导（一）以cAMP为第二信使的信号通路

反应链：激素→G-蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导图8-17cAMP信号通路对基因转录的激活第八章细胞信号转导霍乱毒素催化Gs的α亚基发生ADP-核糖基化，致使α亚基丧失GTP酶的活性，GTP永久结合在Gs的α亚基上，α亚基处于持续活化状态，则腺苷酸环化酶永久活化。导致小肠上皮细胞中cAMP增加100倍以上，则Na+和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。百日咳毒素催化Gi的α亚基发生ADP-核糖基化，结果抑制了GDP的释放，使Gi的α亚基不能活化，从而阻断了Ri受体引起的对腺苷酸环化酶的抑制作用。导致气管内的cAMP水平增高，促使液体、电解质和黏液分泌增多，并进入肺，引起严重的咳嗽。细菌毒素对G蛋白的修饰作用，会引起多种疾病第八章细胞信号转导cAMP信号如何终止?第八章细胞信号转导(二)磷脂酰肌醇双信使信号通路

“双信使系统”反应链：胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→

→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应磷脂酶C(PLC)→→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH

第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导IP3和DG信号如何终止?IP3是通过依次去磷酸化形成自由的肌醇。DG是通过DG激酶使DG磷酸化成为磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；或被DG酯酶水解为单酰基甘油。第八章细胞信号转导（三）G蛋白耦联受体介导离子通道的调控第八章细胞信号转导1.离子通道偶联的受体

特点：

①主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递

②跨膜信号转导无需中间步骤

③受体/离子通道复合体

④选择性：配体的特异性和运输离子的选择性第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导2.G蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控第八章细胞信号转导3.Gt蛋白耦联的光受体的活化诱发cGMP－门控阳离子通道的关闭第八章细胞信号转导第四节酶连受体介导的信号转导第八章细胞信号转导一、受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路受体酪氨酸激酶（receptortyrosinekinases，RTKs）第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导配体→RTK→adaptor←GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→进入细胞核→其它激酶或转录因子的磷酸化修钸。第八章细胞信号转导活化的PKC和Ras蛋白激酶的激酶磷酸化级连反应第八章细胞信号转导二、细胞表面其他酶连受体

受体丝氨酸/苏氨酸激酶(TGF-β受体)

受体酪氨酸磷酸酯酶

受体鸟苷酸环化酶（配体：心房排钠肽）

酪氨酸蛋白激酶联系的受体

第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导三、细胞表面整联蛋白介导的信号转导第八章细胞信号转导第五节信号的整合与控制

一、细胞对信号的整合细胞对信号反应表现发散性或收敛性特征蛋白激酶的网络整合信息二、细胞对信号的控制第八章细胞信号转导第八章细胞信号转导

两类受体所介导的信号通路形成的信号网络系统示意图第八章细胞信号