2011细胞信号转导

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1、细胞信号转导细胞信号转导（signaltransducgtion）主要研究细胞感受、转导环境刺激的分子途径及其对代谢生理反应和基因表达的调控，及外界刺激和胞间信号怎样作用于质膜（或胞内）受体，然后如何跨膜形成信号，以及其后信息分子级联传递，生物信号逐渐放大，引起基因表达和代谢反应变化等内容。鉴于细胞信号转导与代谢和基因表达调控、细胞免疫、生长发育、细胞的分裂、分化、转化、增殖等重要的生命活动有着十分密切的联系，已成为解决许多重大理论和实际问题最重要的依据。目录第一节细胞信号转导概述第二节受体及跨膜信号转换第三节G-蛋白与跨膜信号转导第四节几种重要的胞内信使及其

2、信号传递途径第五节具有酶活性的细胞表面受体的跨膜信号转导第六节蛋白质的磷酸化与脱磷酸化第七节细胞信号转导途径的多样性和相互作用第一节细胞信号转导概述一、细胞信号主要种类二、细胞信号转导途径的特点三、参与信号分子相互作用的特殊结构域细胞信号主要种类(1)　生物大分子的结构信号:蛋白质、核酸、多糖及糖蛋白、糖脂类(2)　物理信号：光、电、磁场、辐射(3)　化学信号：细胞间信号分子（第一信使）的类别和特点细胞内信号分子（第二信使）的类别和特点生物大分子的结构信息★在细胞内交流时，大分子的结构信息负责细胞成分组装，决定细胞的基本代谢形式，指导细胞代谢及其调节；★在

3、细胞交流时，则决定同种细胞间的粘连、聚集，病原体对寄主细胞的侵染、配子的融合等；★基因组核酸碱基序列蕴藏的遗传信息决定细胞发育以及世代相承的蓝图。弱健在分子识别中的作用蛋白质的结构信息在分子识别中起重要作用，它主要表现为形状和构象，而形状、构象决定于蛋白质氨基酸序列本身，形状、构象的信息是由非共价弱键表达的。1.分子A和B的表面匹配的不好，只能形成少数几个弱键，热运动使它们很快分离。2.分子A和C的表面匹配的很好，所以能形成足够的弱键，足以忍受热运动的冲击，相互结合在一起。细胞信号转导途径的特点细胞信号传递途径是一个复杂的网络系统，一种胞间信号被靶细胞质膜或胞

4、内的受体接收，通过跨膜信号转导系统传入胞内，然后由一系列蛋白质传递于效应分子，产生预定的生物学效应。这样的信号传递途径实际上是一个把原初信号逐级放大的级联系统，使得一种胞间信号的微弱刺激可以引发下游千百种酶和转录因子的活性改变，导致生物体内明显的生理变化。细胞信号转导主要途径模式图水溶性激素等生长因子等脂溶性激素酪氨酸蛋白激酶胞间信号第一信使跨膜信号转导蛋白质可逆磷酸化胞质受体(TF)(细胞外)(质膜)(细胞质)光(细胞核)Ca2+结合蛋白生理功能调节酶蛋白酶蛋白核受体Ras途径MAPKDGIP3Ca2+cAMPPKACDPKCaM.PKPKCmRNA(TF)

5、TF受体G-蛋白靶蛋白（酶）环境刺激胞内信号第二信使DNAIP3:三磷酸肌醇;DG:二酰甘油;PKA:依赖cAMP的蛋白激酶;PKC:依赖Ca2+的与磷脂的蛋白激酶;CaM.PK:依赖Ca2+.CaM的蛋白激酶;CDPK:依赖Ca2+的蛋白激酶;MAPK:有丝分裂原蛋白激酶;TF:转录因子电波改变膜电位或释放神经递质生理功能调节胞间信号参与信号分子相互作用的特殊结构域细胞信号传递中涉及的信号分子间的相互作用，有些是酶-底物间的特异作用，还有许多则是由蛋白质特殊结构域介导的相对特异作用。这些结构域一般由50-100个氨基酸组成具有特殊的空间构象，可识别并结合特定

6、的信号分子或氨基酸序列。SH2DomainSH3DomainRDPDomainWWDomainPDZDomainPHDomain接头蛋白与锚定蛋白细胞信号转导中，为了专一、高效地实现有关蛋白之间的相互作用，进化出一类特殊的支架蛋白(scaffoldprotein)，它们不具备酶活性和转录因子活性，其功能就是把上游和下游的信号传递分子联系起来，为信号传递提供空间上的保证。接头蛋白(adaptorprotein)和锚定蛋白(dockingprotein)即是其中重要的两类。接头蛋白在细胞信号转导中的作用细胞膜PI-3KGrb2SHP-2Nck细胞膜锚定蛋白IRS-

7、1与其它信号蛋白的相互作用PHPTBPPPPPPTK胰岛素受体链lRS-1细胞间通讯的三种不同类型通过分泌化学介质间接联系型通过间隙置换直接联系型通过质膜结合分子直接接触型胞间通讯信号分子的类别内分泌激素（氨基酸衍生物、寡肽和蛋白质类、类固醇类）分泌因子或细胞因子（单胺类、脂肪酸衍生物、肽和蛋白质类）神经递质（胆碱类、氨基酸类、单胺类、小肽类）气体信号分子，如NO、CO胞间通讯信号分子的特点特异性复杂性时效性水溶性与脂溶性内分泌激素分泌因子神经递质气体信号分子分泌细胞内分泌激素受体靶细胞靶细胞分泌细胞靶细胞神经细胞突触胞内信号分子类别cAM

8、P与cGMP肌醇三磷酸（IP3）和甘