细胞信号转导.ppt

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1、第八章细胞信号转导对多细胞生物来说，各个细胞并不是孤立存在的，而是生物体的构成成员；生物体的生命活动的有序性是靠各个细胞的有序协调活动来完成的，而细胞间的协调活动依赖于细胞间的信息交流。间隙连接和胞间连丝在相邻细胞间的通讯，但个体中的大部分细胞并不是直接相连，多细胞生物中还存在通过信号分子进行信息交流的方式。信号细胞(signalingcell)：能产生信号分子的细胞。靶细胞(targetcell)：受到信号分子的作用发生反应的细胞。信号转导(signaltransduction)：靶细胞依靠受体识别

2、专一的细胞外信号分子，并把细胞外信号转变为细胞内信号，这一转变过程称为信号转导。细胞内的信号分子经连锁级联反应，进行细胞内信号传递，引起细胞发生反应。靶细胞受体蛋白的多样性:存在于质膜上，识别的分子是亲水性的；占多数。存在于胞内，识别的分子是疏水性的。不同的受体蛋白可与不同的信号分子发生结合，具有专一性。第一节信号细胞与靶细胞一、信号分子与信号细胞信号细胞通过外排分泌和穿膜扩散释放出信号分子。有的信号分子可对远距离的靶细胞发生作用；有的信号分子在释放后仍结合在信号细胞表面，只能影响与之接触的细胞，甚至

3、信号细胞本身。信号分子按作用性质分类：1、旁分泌信号：信号细胞分泌的信号分子扩散不太远，只能影响周围近邻细胞，很快被近邻细胞所获取或破坏。2、突触信号：神经末梢与另一神经元或肌肉细胞之间建有特殊连接，称为突触，神经末梢分泌神经递质，作用于突触后靶细胞，传递信号。3、内分泌信号：内分泌细胞分泌的信号分子称为激素，可远距离传播，随着血液（动物）或汁液（植物）散布全身，由于信号分子被体液高度稀释，故仅需很低的浓度就能对靶细胞起作用。4、自分泌信号：细胞分泌的信号分子只作用于同种细胞，甚至同自身的受体结合引起

4、反应，分泌信号分子的细胞既是信号细胞，也是靶细胞。常见于病理条件下，例如：肿瘤细胞,在同种细胞群体中，可产生彼此促进的“集团效应”二、靶细胞—信号分子作用的效应细胞靶细胞反应过程的特征：（一）专一识别信号细胞按发育编程，在不同的分化阶段，分别与专一的信号分子识别结合。如在分化过程中有的细胞只对分化信号起反应，有的只对增殖信号起反应，也有的只对其它信号起反应。（二）反应差异一种信号分子对不同的靶细胞常有不同的效应。这是由于1）细胞表面受体组合不同，2）细胞内的装置对接收的信息在细胞内进行不同的整合和译解

5、。如乙酰胆碱刺激骨骼肌收缩，但降低心肌的收缩频率和收缩力。（三）靶细胞中的受体信号传递的第一步就是信号分子（配体）与靶细胞受体的结合，受体起靶细胞天线的作用。受体是能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的特殊蛋白质，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。受体的特征：①特异性；②饱和性；③高亲和力。根据受体在靶细胞中的存在部位分为两类：a.细胞内受体b.细胞表面受体细胞表面受体和细胞内受体亲水性1、胞内受体受体位于细胞质基质中或核中疏水性信号分子类固醇、甲状腺激素、类视黄素、

6、维生素D、皮质醇等信号可穿越质膜进入靶细胞内部信号与胞内受体结合激活受体激活的受体分子构象发生改变与细胞核中DNA结合激活或抑制基因转录激活基因转录通常分两步进行：a.初级反应：直接诱导少数专一基因转录b.次级反应：初级反应的转录产物激活其它基因2、表面受体蛋白亲水性信号分子都与细胞的表面受体结合发挥作用神经递质、蛋白质激素、生长因子等受体为跨膜整合蛋白配体结合部位位于质膜外表面细胞外信号通过这些表面受体转变为一个或几个细胞内信号，引起靶细胞反应这些细胞表面受体又称信号转换器细胞表面受体根据传导机制不

7、同分三类：（1）离子通道关联受体（递质门控离子通道）受体是多次穿膜的蛋白质，与电兴奋细胞间突触信号的快速传递有关。受体与神经递质结合后构象发生改变，通道瞬时打开或关闭，改变了质膜的离子透性，使突触后细胞发生兴奋。（2）G蛋白关联受体可间接调节结合在质膜上的靶蛋白的活性，靶蛋白是一种酶或离子通道。其特点是在受体与靶蛋白之间有第三种蛋白质：G蛋白—三体GTP结合调节蛋白。G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白（3）酶关联受体受体多为一次穿膜的蛋白质，自身具酶的性质，或与酶结合在一起。受体外端具有配体结合部位，内端

8、为催化部位。多为蛋白激酶或与蛋白激酶结合在一起。被激活后，可使靶细胞中专一的一组蛋白质发生磷酸化。如有些跨膜受体为蛋白酪氨酸激酶，由细胞外配体结合区、穿膜区、细胞质区三部分构成。细胞质区含有催化中心和调节序列。第二节细胞内信号传递的基本原理一、细胞内信号传递的级联反应细胞外信号分子并不是直接对基因活动发生作用，而是要经过一个复杂的反应过程。信号传递级联反应：靶细胞的受体与信号分子专一性结合后，受体被激活，将细胞外信号转换为胞内信号，最后信号被传递到核，调