细胞信号转导

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1、目的要求•一、掌握：1.信号转导、受体、第一信使、第二信使2.cAMP信号途径二、熟悉：1.受体的结构与特点2.磷脂酰肌醇信号途径•三、了解：cGMP、PTK-Ras、JAK-STAT多细胞生物是一个繁忙而有序的细胞社会，高等生物往往由上亿个细胞组成，如此众多的细胞要完善的发挥各自的功能，彼此协调，以完成各种生命活动，必然需要有效的细胞通讯，使成亿个细胞联系为统一的有机整体。细胞通讯与细胞联络是生物体生存的必要条件。细胞通讯的方式？即细胞怎样进行信息交流？信号分子（signalmolecule）-------配体“第一信使

2、”信号分子特点特异性时间复杂性效应信号分子（Signalmolecule）信号分子：信息传递物质（物理和化学）。大多数是由细胞分泌的化学信号，包括：•激素：雌激素、睾丸酮、胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素等•神经递质：乙酰胆碱、GABA、5-羟色胺•局部化学介质：EGF、NGF、NO信号分子分类信号分子分为：亲脂性信号分子（类固醇激素、甲状腺素等）亲水性信号分子（生长因子、神经递质、胰岛素、胰高血糖素等）亲脂性信号分子穿过细胞膜进入细胞内亲水性信号分子不能透过细胞膜细胞如何感知？信号转换signaltransduction亲水

3、信号分子＋细胞膜受体声音电信号→细胞内另一种信号“第二信使”信号转导（signaltransduction）细胞外信号与细胞表面受体相互作用，使其转换为细胞内信号，引起胞内的生物级联反应，实现对细胞生命活动调节的过程，称为信号转导。它是通过信号分子与膜受体的结合来实现的。生物级联反应受体（receptor）是一种能与细胞外专一信号分子（配体）结合引起细胞反应的生物大分子。分为细胞内受体（intracellularreceptor）细胞膜受体（cellmembranereceptor）细细胞胞内膜受受体体受体的化学成分多为糖

4、蛋白，也有糖脂或糖脂蛋白膜受体的结构从位置分，３个结构域：细胞外域（亲水部分）跨膜域（疏水部分）胞内域（亲水部分）膜受体的分类根据膜受体的结构与功能的不同，分为：离子通道偶联受体（ion-channellinkedreceptor）膜受体的分类根据膜受体的结构与功能的不同，分为：离子通道偶联受体（ion-channellinkedreceptor）G蛋白偶联受体（G-proteincoupledreceptor）酶偶联受体（enzyme-linkedreceptor）膜受体类型受体与信号分子结合的特点：•特异性：有选择地与

5、特定的配体结合。•高亲和力：极低浓度即可识别。•饱和性：细胞上的受体数目是有限的。•可逆性：配体可从受体上解离。•特定的组织定位：受体的组织特异性。打开感觉之锁1994NOBELPRIZEINPHYSIOLOGYORMEDICINEAlfredG.Gilman&MartinRodbell信号分子解离信号分子结合静息状态发挥GTPase活性功能状态效应蛋白cAMP信号途径•胰高血糖素•前列腺素•β型肾上腺素•腺苷酸•ACTH刺激型受体抑制型受体cAMP可激活PKA（蛋白激酶A）的活性由G蛋白偶联受体、G蛋白、G蛋白效应器共同

6、实现信号转导。信号分第一信使子受体细胞膜G蛋白效应蛋白细胞内信号第二信使（信号转换和放大）第一信使→第二信使→生化级联反应→生物效应第二信使•cAMP•cGMP•IP3•DG•Ga2+G蛋白可以激活不同的酶（效应器），产生不同的第二信使，构成不同的信号途径。一般我们根据产生的第二信使名称，对信号途径进行命名。cAMP信号途径的组成•胞外信号分子•G蛋白偶联受体•G蛋白•腺苷酸环化酶AC•cAMPcAMP信号途径---效应蛋白是腺苷酸环化酶（AC）产生的第二信使是cAMPAC（腺苷酸环化酶）ATPcAMP（第二信使）ATPc

7、AMP环化腺核苷一磷酸cAMP信号途径•胰高血糖素•前列腺素•β型肾上腺素•腺苷酸•ACTH刺激型受体抑制型受体cAMP可激活PKA（蛋白激酶A）的活性cAMP可激活PKA的机理cAMP信号途径举例举例：胰高血糖素促进糖原分解cAMP-PKA对真核细胞基因表达的调控胰高血糖素（胰腺a细胞产生）↓结合肝细胞膜上受体信↓（＋）号Gs蛋白转↓（＋）导腺苷酸环化酶（AC）↓ATP→cAMP↓cAMP含量升高cAMP含量升高↓（＋）生蛋白激酶A（PKA）化↓（＋）级联磷酸化酶激酶反↓（＋）应磷酸化酶↓（＋）糖原分解生物效应↓血糖升高

8、cAMP-PKA对真核细胞基因表达的调控+CBP信号的网络性细胞无时无刻不处在复杂环境的“信息轰炸”之下，这些信号分别或协同启动细胞各种信号传递途径，最后作出合理的应答反应。因此，细胞各种不同的信号途径不可能是彼此孤立的，而是构成一个复杂的信号网络系统。人们把信号网络系统中各通路之间的相互关系，形象地称