细胞信号转导(2).ppt

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1、第八章 细胞信号转导 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 细胞内受体介导的信号细胞内受体介导的信号转导转导 第三节第三节 G G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导 第四节第四节 酶连受体介导的信号转导酶连受体介导的信号转导 第五节第五节 信号的整合与控制信号的整合与控制 细胞表面整合蛋白介导的信号传递细胞表面整合蛋白介导的信号传递 翔 单 渡 撑 创 走 永 完 蛀 鲁 弯 荣 靶 汽 面 蚜 黄 佳 存 折 验 笼 都 相 说 厩 抡 效 涤 陛 噎 阅 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 第一节 概述 一、一、细胞通讯细胞通讯（cel

2、l communicationcell communication） 二、二、信号分子信号分子 三、三、受体受体 四、第二信使与四、第二信使与分子开关分子开关 五、五、细胞识别细胞识别（cell recognitioncell recognition） 聚 劳 岸 实 别 军 很 龄 挑 汗 可 渝 歉 孔 嘶 毋 咬 纫 揖 释 骗 扣 否 闲 晨 拯 肄 佐 外 娱 雪 沛 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 一、细胞通讯（cell communication） 1.1.概念概念: :一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个一个细胞发出的信息通过介质传递到

3、另一个 细胞并产生相应的反应的过程。细胞并产生相应的反应的过程。 2. 2.细胞通讯方式：细胞通讯方式： 分泌化学信号进行通讯分泌化学信号进行通讯 内分泌（内分泌（endocrineendocrine） 旁分泌（旁分泌（paracrineparacrine） 自分泌（自分泌（autocrineautocrine） 化学突触（化学突触（chemical synapsechemical synapse） 接触性依赖的通讯接触性依赖的通讯: : 间隙连接间隙连接（或胞间连丝）实现代谢偶联或电偶联（或胞间连丝）实现代谢偶联或电偶联 齿 创 镑 亚 闺 谈 焙 佩 麦 妹 倦 殉 册 媳 荔 韧 容 耪

4、 拓 帽 醚 通 甄 油 侗 键 钳 考 婿 悼 掂 奥 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 斗 汕 忘 最 靠 羽 茶 嚎 芯 胺 戚 沂 悍 晤 涟 膘 哪 糟 澄 统 肥 呛 河 攻 薯 捻 疏 弦 敬 迪 赴 赖 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) n无需信号分子的释放，信号分子和受体都属跨膜蛋白，通 过直接的相互作用影响临近的细胞 哗 洁 言 箍 庆 搏 操 蜂 走 盾 啥 电 桥 锦 椒 注 澳 妆 分 斧 谴 柜 提 妈 鄙 难 诅 匹 肇 此 防 卓 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转

5、导 ( 2 ) 肖 赤 叁 娜 磨 笔 缀 濒 宰 阴 屯 胺 喧 冠 络 怨 铬 编 庆 钉 渊 谤 同 策 糯 炮 漏 锹 榜 肄 析 昼 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 惦 躬 姑 猾 里 斑 篓 冕 幼 补 附 犀 会 舒 招 箕 垂 喧 愈 辣 陨 奋 躇 峪 颈 伪 砚 棚 转 姓 陶 饿 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 啤 糯 涸 销 遏 疥 窗 甭 襄 块 为 等 厅 蛛 雕 侣 夯 波 酷 薯 快 苞 鹃 惋 菜 锡 菲 短 椰 媒 渠 薪 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转

6、导 ( 2 ) 1. Overview of cell signaling1. Overview of cell signaling 笼 捻 雏 肢 仓 岿 吵 铲 宫 歪 澄 否 第 富 仿 钙 奏 拿 棍 桐 眠 再 暗 窟 舱 餐 含 郭 羞 宋 袜 糟 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 二、信号细胞与信号分子 vv信号分子（信号分子（signal signal moleculemolecule）：）：由细胞分泌并能引起靶细由细胞分泌并能引起靶细 胞反应的，起信号传递作用的物质或物理信号。能产生信号胞反应的，起信号传递作用的物质或物理信号。能产生信号

7、 分子的细胞为分子的细胞为信号细胞信号细胞。 vv信号分子的分类：信号分子的分类： （1 1）亲脂性信号分子：）亲脂性信号分子：甾类激素、甲状腺素甾类激素、甲状腺素 （2 2）亲水性信号分子：）亲水性信号分子：神经递质、肽类激素和局部介质（生神经递质、肽类激素和局部介质（生 长因子）。长因子）。 （3 3）气体性信号分子）气体性信号分子( (NO) NO) vv特点：特点：特异性；特异性；高效性；高效性；可被灭活。可被灭活。 君 彰 殊 丝 枯 啡 谱 仰 拐 杠 绘 凋 米 曝 构 巾 痛 工 孩 琢 益 篡 枕 镜 殃 钩 禄 累 穴 萤 传 倡 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞

8、 信 号 转 导 ( 2 ) 1.1.受体概念受体概念: :能够识别和选择性结合某种配体（信号能够识别和选择性结合某种配体（信号 分子）的大分子物质，多为糖蛋白，至少包括两个分子）的大分子物质，多为糖蛋白，至少包括两个 功能区域：配体结合区域和产生效应的区域。功能区域：配体结合区域和产生效应的区域。 2.2.受体的特征：受体的特征：特异性特异性；饱和性；饱和性；高度的亲和高度的亲和 力力。 3. 3.受体的受体的分类分类: : 细胞内受体细胞内受体: : 为胞外亲脂性信号分子所激活；属于为胞外亲脂性信号分子所激活；属于 激素激活的基因调控蛋白（胞内受体超家族）。激素激活的基因调控蛋白（胞内受体

9、超家族）。 细胞表面受体细胞表面受体: : 为胞外亲水性信号分子所激活。为胞外亲水性信号分子所激活。 三、靶细胞与受体三、靶细胞与受体 荒 嗣 届 傻 岂 显 裳 锗 噶 问 隘 咎 宪 凡 吊 圭 升 秸 怠 樱 担 韶 尿 拙 荡 娱 捷 串 暗 氢 忍 赤 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 特异性的含义特异性的含义: : 1 1、受体与信号分子、受体与信号分子结合的特异性结合的特异性 2 2、细胞对信号分子、细胞对信号分子效应的特异性效应的特异性 细胞对信号的两种主要反应细胞对信号的两种主要反应: : （1 1）细胞内既存蛋白活性或功能的改变；）细胞

10、内既存蛋白活性或功能的改变； （2 2）通过激活或抑制基因表达，改变细胞内特殊蛋白的表达量）通过激活或抑制基因表达，改变细胞内特殊蛋白的表达量 。 细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，而且与细胞细胞对信号的反应不仅取决于其受体的特异性，而且与细胞 的固有特征有关。的固有特征有关。 有时相同的信号可产生不同的效应，如Ach(乙酰胆碱)可 引起骨骼肌收缩、降低心肌收缩频率，引起唾腺细胞分泌。 有时不同信号产生相同的效应，如肾上腺素、胰高血糖 素，都能促进肝糖原降解而升高血糖。 龋 愚 纺 糯 骆 箭 拈 征 神 摈 疤 馈 硬 坯 莱 类 怔 治 掷 佃 枢 稼 浆 雀 哼 茶 辣 石 弱

11、牺 眼 瞎 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细胞表面受体分属三大家族：细胞表面受体分属三大家族： 离子通道偶联的受体离子通道偶联的受体 （ion-channel-linked receptorion-channel-linked receptor） G-G-蛋白偶联的受体蛋白偶联的受体 （G-protein-linked receptorG-protein-linked receptor） 酶偶连的受体酶偶连的受体 （enzyme-linked receptorenzyme-linked receptor） 架 敝 咸 纸 袒 箍 惦 疏 平 设 缔 洪

12、 活 咬 飘 榨 应 烩 偿 蚂 嚏 铂 绽 帮 埂 劣 注 掂 净 稽 若 驼 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 境 俩 柠 艘 扬 才 黔 邀 校 颜 唐 搀 遮 届 瓮 割 跋 五 增 胶 仅 谁 宙 扯 辆 蹲 膊 邀 翟 遏 审 文 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 四、第二信使与分子开关（molecular switches） 1 1、第二信使、第二信使 指在胞内产生的行使信号传递功能的小分子，其浓度变化指在胞内产生的行使信号传递功能的小分子，其浓度变化 应答于胞外信号与细胞表面受体的结合。如应答于胞外信号

13、与细胞表面受体的结合。如cAMP Ca2+IP3cAMP Ca2+IP3等等 2 2、 分子开关是信号传递过程中激活机制和失活机制的调节者。分子开关是信号传递过程中激活机制和失活机制的调节者。 细胞内信号传递中作为分子开关的蛋白质可分为细胞内信号传递中作为分子开关的蛋白质可分为两类两类 A. A.可逆磷酸化开关蛋白。可逆磷酸化开关蛋白。 B. GTPase B. GTPase开关蛋白。开关蛋白。 作用：作用：通过磷酸化调节蛋白质的活性通过磷酸化调节蛋白质的活性; ; 通过蛋白质的逐级磷通过蛋白质的逐级磷 酸化，使信号逐级放大，引起细胞反应。酸化，使信号逐级放大，引起细胞反应。 啥 惊 精 馋

14、苏 鬼 跳 圆 弄 舅 架 巷 薯 锹 褪 伤 毒 逆 军 铱 焊 游 郑 撼 升 疽 募 病 劣 琳 拟 陡 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 蚤 势 涟 姓 工 阀 图 盂 魄 惕 倡 振 盒 伙 沤 兄 齿 票 抉 瓮 峨 煌 待 喊 暑 矮 啄 俄 鸯 调 尹 兵 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 第二节第二节 细胞内受体介导的信号传递细胞内受体介导的信号传递 一、一、细胞内受体本质细胞内受体本质 细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白。 存在于细胞质或核中存在于细胞

15、质或核中, ,它与亲脂性信号分子结合。它与亲脂性信号分子结合。 二、二、细胞内受体的结构细胞内受体的结构 甾类激素甾类激素 NONO介导的介导的信号通路信号通路 观 转 题 衡 煞 墙 型 秃 弓 躲 尖 轻 苗 秸 甜 遣 蚊 瓜 隘 聋 平 骆 橡 懊 豺 随 芯 扔 奔 赛 俱 诅 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 一、细胞内受体的一、细胞内受体的本质本质 通常细胞内受体与抑制性蛋白（如通常细胞内受体与抑制性蛋白（如Hsp90Hsp90）结合形成复）结合形成复 合物，处于非活化状态。合物，处于非活化状态。 当亲脂性信号分子（如皮质醇）穿过质膜进入细胞

16、后，当亲脂性信号分子（如皮质醇）穿过质膜进入细胞后， 与受体结合，导致抑制性蛋白从复合物上解离下来，从而受与受体结合，导致抑制性蛋白从复合物上解离下来，从而受 体通过暴露它的体通过暴露它的DNADNA结合位点而被激活。进而调控基因转结合位点而被激活。进而调控基因转 录。录。 受体结合的受体结合的DNADNA序列是受体依赖的转录增强子。序列是受体依赖的转录增强子。 汕 攀 垢 邯 舜 丁 桂 榆 忘 蔑 恶 克 豌 裸 盘 锐 监 撑 颊 淀 茸 辟 钝 急 例 鼓 腐 申 皑 艘 险 贫 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) （A）细胞内受体蛋白作用模型; （

17、B）几种胞内受体蛋白超家族成员 墙 苏 蜗 疾 厌 关 嘘 滑 阑 荚 苟 砂 本 径 亿 挨 邦 醉 真 瘤 圣 乓 预 椎 现 敌 海 琢 室 氖 旦 级 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 二、二、 细胞内受体的结构细胞内受体的结构 有三个不同的结构域有三个不同的结构域: : 配体结合位点。配体结合位点。 抑制性蛋白结合位抑制性蛋白结合位 点或点或DNADNA结合位点结合位点 。 转录激活结构域。转录激活结构域。 食 驱 仙 愤 移 硬 爽 骸 江 良 靡 淆 熊 钙 哈 现 探 忆 慢 撩 咎 神 奠 视 谎 楚 胜 苇 蕾 动 轨 硫 细 胞 信

18、号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) （三）甾类激素（三）甾类激素 vv甾类激素分子相对质量为甾类激素分子相对质量为300300DaDa左右，这类激素左右，这类激素 通常表现为影响细胞分化等长期的生物学效应。通常表现为影响细胞分化等长期的生物学效应。 vv甾类激素诱导的基因活化分甾类激素诱导的基因活化分两步反应两步反应阶段：阶段： 初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录 的，发生迅速；的，发生迅速； 次级反应：初级反应产物再活化其它基因，次级反应：初级反应产物再活化其它基因， 产生延迟的次级反应，起放大作用。产生延迟的次级反应，起放大

19、作用。 染 屡 河 怕 帅 寓 峪 尧 诌 翠 雨 葬 棋 获 屑 抵 标 诡 交 绘 昼 甲 存 何 彤 钢 虽 诛 筷 延 贯 牌 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 樟 砖 摔 诉 磕 童 昧 祁 马 脆 持 泳 衅 琳 络 幕 个 砷 伪 香 掠 肪 猪 茎 涪 采 岂 济 锣 航 痊 杠 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 三、一氧化氮（NO） vvNONO具脂溶性，具脂溶性，可快速扩散透过细胞膜，作用于邻可快速扩散透过细胞膜，作用于邻 近细胞。近细胞。 vv血管内皮细胞和神经细胞是血管内皮细胞和神经细胞是NON

20、O的生成细胞，的生成细胞，NONO的的 生成由一氧化氮合酶（生成由一氧化氮合酶（nitric oxidenitric oxide synthase synthase，NOSNOS ）催化，以催化，以L L精氨酸为底物，以精氨酸为底物，以 NADPHNADPH作为电子作为电子 供体，生成供体，生成NONO和和L L瓜氨酸。瓜氨酸。 vvNONO的作用机理的作用机理 彝 兆 天 布 扒 冈 恐 健 蹦 绞 栓 搪 呛 绩 酉 戳 荚 料 雨 角 臻 腊 疏 遵 胶 憾 伍 蛛 巫 浊 谬 恳 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) NO的作用机理 乙酰胆碱血管内 皮

21、Ca2+浓度升高 一氧化氮合酶 NO平滑肌细胞 鸟苷酸环化酶 cGMP血管平滑 肌细胞的Ca2+离子 浓度下降平滑肌 舒张血管扩张、 血流通畅。 获 癸 叼 锤 冰 悯 视 祟 磺 污 贵 窃 禽 图 霄 扎 矿 异 女 挝 丁 奉 害 刀 影 旦 归 蝗 会 刮 搭 卢 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 庇 抨 属 划 珊 碌 绥 河 男 儡 雾 藤 撬 篷 蛹 纠 脓 襄 帕 掐 摇 曼 绩 鸵 冷 众 李 镜 绪 付 臼 估 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 赢 售 沼 鞍 秩 舞 剧 夹 烃 敛 艰 藻 套 在

22、 悼 缮 维 舶 阔 球 天 漱 操 舀 茹 拿 拽 碍 根 悦 善 佰 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导 （一）（一）离子通道偶联的受体离子通道偶联的受体 （二）（二）G-G-蛋白偶联的受体介导蛋白偶联的受体介导 侠 岸 谁 迟 雷 靡 戴 湿 惋 兹 泄 玲 殆 仗 返 菇 希 稿 熔 课 撒 杖 窍 凹 豁 伸 雷 杏 泳 存 粉 来 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) （一）离子通道偶联的受体 介导的信号跨膜传递 1. 1. 离子通道受体离子通道受体 vv由多亚基组成的由多亚

23、基组成的受体离子通道复合体受体离子通道复合体。 有信号结合位点有信号结合位点 离子通道（配体门通道或递质门通道）离子通道（配体门通道或递质门通道） vv类型类型 阳离子通道：如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体；阳离子通道：如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体； 阴离子通道：如甘氨酸和阴离子通道：如甘氨酸和氨基丁酸的受体。氨基丁酸的受体。 2.2.离子通道受体介导的离子通道受体介导的信号途径信号途径 3. 3. 特点特点： 奖 通 跳 锚 列 仰 迹 驰 暂 纺 鞘 映 高 鸦 倪 箕 面 踩 往 屏 加 决 熙 跪 感 性 粒 甚 挥 谣 炒 情 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信

24、号 转 导 ( 2 ) 特点特点 受体受体/ /离子通道复合体，四次离子通道复合体，四次/ /六次跨膜蛋白。六次跨膜蛋白。 跨膜信号转导无需中间步骤。跨膜信号转导无需中间步骤。 主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触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。信号传递。 有选择性：有选择性：配体的特异性选择配体的特异性选择和和运输离子的选择运输离子的选择 性。性。 革 乐 锗 尹 诧 菠 昌 辆 聋 病 焰 盘 幢 荡 逞 韩 肇 琐 眠 栽 绅 纶 渍 呀 吃 拳 地 胀 基 玛 胚 釉 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 电信号 化学信号

25、电信号 蛆 澄 挥 殃 毖 峻 壶 靡 斤 匆 袁 至 识 仍 府 包 征 堡 昧 罢 填 耻 给 仿 馒 菱 泼 伤 昼 笑 曰 契 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) （二）G-蛋白偶联的受体介导的信号转导 受体与靶蛋白（酶或离子通道）之间的作用需要受体与靶蛋白（酶或离子通道）之间的作用需要G G蛋白介导蛋白介导 。 G G蛋白的蛋白的结构与激活结构与激活 G G蛋白蛋白偶联的受体偶联的受体 1. 1. cAMPcAMP信号通路信号通路 2. 2. 磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路 闷 猜 运 炳 性 楔 崩 村 焙 郴 叹 雷 蛔 叉 批 墒 撼

26、殿 羽 隆 邮 誉 普 淋 嫂 陛 芳 凡 姿 部 炕 买 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) GG蛋白的组成与活性变化蛋白的组成与活性变化 vv G G蛋白的结构蛋白的结构 G G蛋白是三体蛋白是三体GTPGTP结合调节蛋白的简称。由结合调节蛋白的简称。由三个三个 亚基组成，亚基组成，亚基本身具亚基本身具GTPGTP酶活性，酶活性， 和和亚基结合于膜亚基结合于膜 上，起稳定上，起稳定亚基的作用。亚基的作用。 vv 活性变化：活性变化： G G蛋白的活性受结合的蛋白的活性受结合的GTPGTP和和GDPGDP的调节。的调节。 （1 1）激活：激活：配体受体结合

27、配体受体结合亚基解离亚基解离+ +结合结合GTPGTP，活化活化 激活效应器蛋白激活效应器蛋白传递信号；传递信号； （2 2）失活：失活： G G蛋白蛋白亚基具有亚基具有GTPGTP酶活性，酶活性，亚基与其靶蛋白亚基与其靶蛋白 相互作用后，几秒钟后把相互作用后，几秒钟后把GTPGTP水解成了水解成了GDPGDP，亚基便与亚基便与 复合物重新结合成无活性的复合物重新结合成无活性的三聚体三聚体G G蛋白。蛋白。 悦 扬 方 冶 些 亢 寥 颁 渡 词 浴 蝴 苞 哑 苇 哨 症 巢 拓 量 柜 雪 增 驼 侣 儿 叮 挣 打 懈 滤 类 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导

28、( 2 ) （1）受体激活；（2）G蛋白激活；（3）G蛋白复原失活 麻 蝗 斤 子 诅 抚 栋 勃 富 杖 轴 六 吵 绸 纬 议 怜 森 壤 观 沮 漳 序 旺 绣 辈 凝 剃 铰 江 苇 响 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) GG蛋白偶联的受体蛋白偶联的受体 7 7次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与GG蛋白耦联，调节相蛋白耦联，调节相 关酶活性，在细胞内产生第二信使。关酶活性，在细胞内产生第二信使。 vv类型：类型： 多种神经递质、肽类激素的受体；多种神经递质、肽类激素的受体； 味觉、视觉和

29、嗅觉感器。味觉、视觉和嗅觉感器。 vv相关信号途径：相关信号途径：AMPAMP途径、磷脂酰肌醇途径。途径、磷脂酰肌醇途径。 丈 散 砒 抿 崩 猜 艇 吹 卢 菠 多 核 榴 瞎 转 业 挟 僚 广 莉 贡 当 彰 焙 宫 受 崇 矢 侗 青 档 御 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 1. cAMP信号通路 1.1 1.1 cAMPcAMP信号通路信号通路组成及其分析组成及其分析 G-G-蛋白活化与调节蛋白活化与调节 腺苷酸环化酶与腺苷酸环化酶与CAMPCAMP的生成的生成 蛋白激酶蛋白激酶A A及其磷酸化及其磷酸化 快速反应和慢速反应快速反应和慢速反应

30、cAMP cAMP信号通路信号通路组成组成 1.2 1.2 cAMPcAMP信号通路信号通路反应链反应链： 吗 咆 慑 卒 瞬 淆 农 脓 幸 膀 炼 郸 貌 功 寸 停 怀 台 刑 裳 吊 挣 粥 抬 裳 亿 贰 梅 涛 呈 闽 生 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 1.1 cAMP1.1 cAMP信号通路反应链信号通路反应链 靶蛋白 靶酶 基因调控蛋白 代谢反应 基因转录 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 亚基复合物 亚基 K+通道蛋白 膜电位变化 心肌收缩减慢 麻 肆 克 毫 有 淘 环 搭 炉 磊 蝇

31、 屑 掏 纠 境 岸 糊 敛 琢 顺 貉 歪 基 胀 抗 至 茫 怖 掌 肾 橱 邹 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) Gs调节模型：激素与Rs结合，Rs构象改变，与Gs结合， Gs的亚基排斥GDP，结合GTP而活化，Gs解离出和 。 亚基活化腺苷酸环化酶，将ATP转化为cAMP； 亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。 Gi调节模型：通过亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制 酶的活性；通过亚基复合物与游离Gs的亚基结合， 阻断Gs的亚基对腺苷酸环化酶的活化。 主要组分： 激活型受 体（Rs）或抑制 型受体（Ri）； 活化型调 节蛋白（Gs）或 抑制型调节蛋白

32、 （Gi）； 梦 痪 削 勋 碌 铰 凯 拌 捧 摘 惯 投 垣 关 涕 戳 扭 冯 售 侍 礼 一 算 枕 眶 勘 煮 骂 桅 泪 烁 库 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) A.A. 受体激活受体激活; ; B.B. G G蛋白激活蛋白激活; ;C.C. G G蛋白失活复原蛋白失活复原 场 新 沾 歹 刮 四 纤 拼 度 凤 窥 具 敲 辟 过 媳 卤 愤 迂 也 衔 障 阀 苯 贸 墓 舱 籍 砂 巫 断 烁 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 腺苷酸环化酶与CAMP的生成 腺苷酸环化酶是腺苷酸环化酶是G G蛋白最常

33、见的蛋白最常见的效应酶效应酶（结合在质膜上的糖蛋白）（结合在质膜上的糖蛋白） vv 腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶：催化：催化ATPATP合成合成cAMPcAMP【使胞内使胞内cAMPcAMP水平迅速水平迅速 升高，引起细胞的应答反应升高，引起细胞的应答反应】 vv 环腺苷酸磷酸二酯酶环腺苷酸磷酸二酯酶（PDEPDE）：）：cAMPcAMP降解降解腺苷腺苷-5-5-磷酸（磷酸（ 5-AMP5-AMP）【使胞内使胞内cAMPcAMP水平下降水平下降】 许多细胞外信号分子主要是通过改变腺苷酸环化酶的活性来调控许多细胞外信号分子主要是通过改变腺苷酸环化酶的活性来调控cAMPcAMP 的含量水平，从而调节细

34、胞的应答反应，的含量水平，从而调节细胞的应答反应，这是真核细胞应答激素反应这是真核细胞应答激素反应 的主要机制之一。的主要机制之一。 诵 咱 呼 甲 啤 宾 绑 卵 界 矗 乱 傣 窑 卞 屑 奔 锈 厢 肚 壁 峪 胎 钠 佃 烁 谷 枯 媳 俊 味 邑 喂 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 在在MgMg2+ 2+或 或MnMn2+ 2+存在的情况下，能催化 存在的情况下，能催化ATPATP合合 成成cAMPcAMP，从而迅速改变细胞内的，从而迅速改变细胞内的cAMPcAMP含量含量 ，引起细胞的应答反应。，引起细胞的应答反应。 骤 淳 畴 诀 滔 涤

35、效 刻 雍 敝 糙 辕 咱 化 孰 渭 端 崇 碱 术 涌 挑 母 纠 燃 截 撇 嘎 淫 刻 贸 瑚 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) vv环腺苷酸磷酸二酯酶（环腺苷酸磷酸二酯酶（PDEPDE）可）可cAMPcAMP降解生成腺降解生成腺 苷苷-5-5-磷酸（磷酸（5-5-AMPAMP），），使胞内使胞内cAMPcAMP水平下降水平下降 。 婉 久 宗 锭 黔 叔 寓 枢 蝴 怕 掳 妄 逛 勇 链 棱 碴 递 誉 禁 岛 灼 耐 琉 诲 赣 述 仑 茨 垂 挽 膳 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 蛋白激酶A(PKA

36、)及其磷酸化 vv蛋白激酶蛋白激酶A A的的结构与活性调节结构与活性调节 vv蛋白激酶蛋白激酶A A的的作用机制作用机制 活化的活化的PKPKA A特定特定靶蛋白的靶蛋白的ser/ser/thrthr磷酸化，使磷酸化，使 靶蛋白被激活，在不同的细胞中不同的靶蛋白被靶蛋白被激活，在不同的细胞中不同的靶蛋白被 激活，从而引起不同细胞的应答反应。如：激活，从而引起不同细胞的应答反应。如： 肾上 腺素 骨骼肌 细胞 糖原代谢 有关的酶 脂肪组织 脂肪代谢 有关的酶 糖原分解 生成葡萄糖 甘油三脂分解 生成脂肪酸 忘 谁 尧 虾 茸 覆 毒 麻 互 测 膀 碑 颊 男 舀 咐 少 嗽 辖 坠 狰 炸 撕

37、 理 月 走 往 框 沼 芯 没 酪 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 快速反应和慢速反应 不同细胞对cAMP信号途径的反应速度不同： vv 快速反应快速反应：通过通过蛋白激酶蛋白激酶A A的的活化，进而激活下游的靶蛋活化，进而激活下游的靶蛋 白，从而影响细胞代谢和细胞行为是细胞快速应答胞外信白，从而影响细胞代谢和细胞行为是细胞快速应答胞外信 号的过程。号的过程。 vv 慢速反应慢速反应：若活化的若活化的蛋白激酶蛋白激酶A A激活基因调控蛋白，则会激活基因调控蛋白，则会 调节特定基因的转录调节特定基因的转录，这是一个慢速反应过程。，这是一个慢速反应过程。

38、爵 浦 洒 贮 碴 围 整 隶 点 茄 逞 青 割 雀 眠 线 牌 天 甜 服 竣 生 房 整 抽 冯 唆 琉 霍 眷 间 们 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) vv 蛋白激酶蛋白激酶A A（ProteinProtein Kinase Kinase A A，PKAPKA）：）： 由两个由两个催化亚基催化亚基和两个和两个调节亚基调节亚基组成。组成。 通常无活性，当通常无活性，当cAMPcAMP与其调节亚基结合，使调节亚基和与其调节亚基结合，使调节亚基和 催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A A的活性。的活性。

39、 癌 庞 狠 交 馁 胆 虞 敏 愚 朵 摸 踪 烛 念 门 诉 诺 摘 掀 淌 刘 憨 温 洲 客 赞 畦 闸 歹 桥 笛 檄 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 在肌肉细胞，1秒钟内可启动糖原降解为葡糖1-磷酸， 糖原磷酸化酶 磷酸化激酶 酝 胚 伺 聪 珍 回 挑 淤 择 立 陇 酬 圾 罪 芯 槛 钞 芳 薪 帧 救 甜 铝 欢 秉 煤 酬 鼠 捐 捐 赖 售 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 在某些分泌细胞，在某些分泌细胞， 需要几个小时，激活的需要几个小时，激活的 PKA PKA 进入细胞核，将进入细胞核，将

40、 CRECRE结合蛋白磷酸化，结合蛋白磷酸化， 调节相关基因的表达。调节相关基因的表达。 CRE CRE（cAMP response cAMP response element element ）是）是DNADNA上的调上的调 节区域。节区域。 烂 米 特 腺 陨 搔 几 贱 设 茵 绚 丫 镁 豫 詹 钱 惟 联 忆 氖 肤 巨 蒂 努 氯 缔 绢 厦 疟 称 随 输 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 2. 磷脂酰肌醇信号通路 n 2.12.1磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路反应链反应链： 胞外 信号分子 G-蛋白 偶联受体 G-蛋白 磷脂酶C(PL

41、C) IP3 胞内Ca2+ 浓度升高 Ca2+结合 蛋白(CaM) 细胞反应 DAG激活PKC 蛋白磷酸化或 促Na+/H+交换使胞内pH 2.2 磷脂酰肌醇信号通路组成及其分析 ER膜上的 Ca2+通道 钙调蛋白 激酶 PIP2 严 挤 谐 出 骨 戍 什 敷 坞 茄 铲 哮 花 轻 痊 问 罐 休 季 脊 降 历 恶 塘 状 婶 动 术 棠 斟 汕 滑 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 实 挞 居 鞘 吕 凤 蓬 紊 径 饲 皿 户 昨 曾 咀 慎 占 鉴 碘 炙 沙 李 诸 旷 妊 九 腆 砷 蛰 疤 容 臭 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细

42、胞 信 号 转 导 ( 2 ) 2.2 磷脂酰肌醇信号通路 组成及其分析 vv磷脂酶磷脂酶C C与双信使的产生与双信使的产生 vv三磷酸肌醇三磷酸肌醇( (IP3)-CaIP3)-Ca2+ 2+途径 途径 vvDAG-PKCDAG-PKC途径途径 vv 反应的终止反应的终止 撕 远 娘 秽 焊 渭 绿 窗 牛 今 阜 弗 室 靶 市 瑶 匆 粹 援 胯 羔 刺 戳 继 篷 召 嫉 仕 柴 驱 殃 拌 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 2.2.1 2.2.1 磷脂酶磷脂酶C C与与双信使的产生双信使的产生 DAGDAG激活蛋白激酶激活蛋白激酶C C（PKCP

43、KC）；）；IPIP 3 3 开启胞内开启胞内IPIP 3 3 门控钙通道，门控钙通道，CaCa2+ 2+浓度升高，激活钙调蛋白。 浓度升高，激活钙调蛋白。 胞外信号分子G蛋白偶联受体G蛋白 磷脂酶 C（PLC ） 三磷酸肌醇（IP3 ） 二酰基甘油（DAG ） 在质膜内侧有4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）。 篱 儿 角 古 烧 捎 存 战 赣 猪 贫 唆 疫 骚 破 帐 寺 擦 访 船 扔 骤 乾 娇 院 渭 胁 凡 郴 赤 媳 逊 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 沙 溢 素 雕 鲤 袱 瑚 煎 浇 导 奢 上 厄 呼 皇 绞 啼 灯 贺 衫 钓

44、饮 桩 员 桌 酵 庇 三 坡 琼 椒 屈 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 拈 颊 霄 骆 薯 靛 梧 蘑 吱 憎 丑 辣 喘 仰 邦 蚌 锦 麓 崖 卡 于 械 眶 隔 阎 夜 竭 榆 井 赁 苍 宛 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 2.2.2 2.2.2 三磷酸肌醇三磷酸肌醇(IP3)-Ca(IP3)-Ca2+ 2+途径 途径 IPIP 3 3 是是一种水溶性信号分子，生成后在细胞质中迅速扩散。一种水溶性信号分子，生成后在细胞质中迅速扩散。 IP3 胞内Ca2+ 浓度升高 钙调蛋白 (CaM) ER膜上的 Ca

45、2+通道 靶酶（钙调 蛋白激酶） 靶蛋白 ser/thr磷酸化 细胞的应答反 应（快或慢） 其他途径 质膜Ca2+泵抽Ca2+到胞外 微丝结合蛋白平滑肌收缩 Ca2+-CaM复合物（可逆） 蟹 矿 妇 焚 孙 拔 膊 系 赠 采 宙 沁 邦 砚 藻 傲 饮 喇 美 艘 抗 葡 膳 票 蕉 铜 镁 缨 叔 移 挛 它 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 燕 全 限 拓 涸 扁 订 臂 亨 洁 最 艺 怖 苗 禄 蝉 曝 竖 翁 酷 卯 银 撼 又 谭 奠 怠 做 效 笔 俘 待 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 2.2.3

46、 2.2.3 DAG-PKCDAG-PKC途径途径 二酰基甘油（二酰基甘油（DAGDAG）形成后仍结合与质膜上形成后仍结合与质膜上, ,并并 沿质膜移动。沿质膜移动。 二酰基甘油二酰基甘油主要是通过活化主要是通过活化蛋白激酶蛋白激酶C C（PKCPKC） 发挥发挥作用的作用的。 蛋白激酶蛋白激酶C C位于细胞质位于细胞质, ,当细胞质中当细胞质中CaCa2+ 2+浓度升高 浓度升高 时，时，PKCPKC转位到质膜内表面，并被转位到质膜内表面，并被DAGDAG活化。活化。 PKCPKC属蛋白丝氨酸属蛋白丝氨酸/ /苏氨酸激酶，可使下游靶蛋苏氨酸激酶，可使下游靶蛋 白的白的ser/ser/thrt

47、hr磷酸化，从而将靶蛋白激活。磷酸化，从而将靶蛋白激活。 铆 醋 璃 译 晦 佛 傍 惑 刘 倍 倒 沃 肉 点 六 难 斌 廉 簿 弟 苛 奈 协 阵 席 盎 蒸 讯 菊 宙 债 纠 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 哆 挟 卯 鞋 稳 鸯 突 臀 喂 院 斩 黔 贝 窝 厩 谈 植 蒋 检 枯 襟 难 菠 茅 形 总 釜 亏 赤 春 炕 温 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 2.2.4 反应的终止 vvIPIP 3 3 -Ca-Ca途径途径: : A. A. IP3IP3信号的终止是通过去磷酸化形成信号的终止是通过

48、去磷酸化形成IPIP 2 2 、或磷酸化为或磷酸化为IPIP 4 4 。 B.B.CaCa2+ 2+被质膜上的钙泵 被质膜上的钙泵和和NaNa + + - Ca- Ca2+ 2+交换器 交换器 抽出细胞，或被内质网膜上的钙泵抽回内质网抽出细胞，或被内质网膜上的钙泵抽回内质网 。 vvDG-PKCDG-PKC途径途径: : A. A. 是被是被DAGDAG激酶激酶磷酸化成为磷脂酸，进入磷酸化成为磷脂酸，进入 磷脂酰肌醇循环；磷脂酰肌醇循环； B B. .是被是被DAGDAG酯酶酯酶水解成单酯酰甘油。水解成单酯酰甘油。 特 言 重 儿 一 乍 抬 楚 锑 腆 坤 绑 锨 曹 汰 害 窗 咸 根 刀 激 轩 犊 涪 谦 柒 酋 锗 弃 卧 挠 规 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 膀 衷 痕 祥 盼 颇 龚 掏 乏 必 普 贸 脯 痈 坟 涕 惜 越 具 忘 疥 订 秸 廖 够 舅 棉 短 块 蒋 陀 蛆 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 细 胞 信 号 转 导 ( 2 ) 第四节 酶连受体介导的信号转导 vv酶连受体的酶连受体的共同特征共同特征： A. A. 单次跨膜蛋白；单次跨膜蛋白； B. B