《细胞信号转导》PPT课件

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1、CHAPTER9细胞通讯与信号转导福建医科大学分子医学研究中心医学分子生物学概念信号转导：指膜受体（或胞内受体）与相应的配体结合，并启动特异性的胞内信号传递途径的过程。Signaltransductiondescribestheprocessbywhichareceptorinteractswithaligandatthesurfaceofthecellandthentransmitsasignaltotriggerapathwaywithinthecell.—Lewin,Gene（8thed.）本章的两个主题：参与信号

2、转导过程的相关分子：信号分子、受体、信号转导分子信号转导途径：胞内、离子通道、膜受体细胞间隙连接1500Da以下细胞间通讯方式化学信号通讯膜表面分子接触通讯如:T细胞的激活signalingcell:信号细胞targetcell:靶细胞signalingmolecule:信号分子receptor:受体蛋白质多肽类氨基酸衍生物如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等脂类化合物固醇类化合物：糖皮质激素、性激素等磷脂类化合物：甘油二酯，PIP3，1-磷酸神经酰胺，溶血磷脂酸其他小分子核苷酸衍生物、NO、CO等信号分子的化学本质亲水性

3、：不能穿过细胞膜的脂质双分子层，而需要与细胞膜受体相结合，把信号转入靶细胞。亲脂性：能穿过细胞膜，进入细胞内，与胞内受体形成信号分子-受体复合物，引起效应。信号分子的作用特点定义：靶细胞中能够特异性结合外源信号分子，并将信号传至细胞内产生生物效应的蛋白质。与受体呈特异性结合的信号分子称为配体（ligand）。膜受体：水溶性信号分子离子通道受体G蛋白偶联受体单次跨膜受体胞内受体：脂溶性信号分子受体（receptor）离子通道受体G蛋白偶联受体单次跨膜受体信号分子由信号细胞（signalingcell）释放分泌，经运输系统，

4、达到靶细胞（targetcell），与特异性受体结合，作用于效应分子，激活细胞内的信号级联，产生效应。信号转导网络的结构基础（效应分子）是一些关键的蛋白质和一些小分子活性物质。其中的蛋白质被称为信号转导分子，小分子活性物质被称为第二信使。信号转导分子（signaltransducer）1.蛋白激酶与蛋白磷酸酶蛋白激酶（proteinkinase）：能够将ATP的g-磷酸基团转移至底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。细胞内的关键信号转导分子蛋白激酶分类（根据氨基酸受体）蛋白丝/苏氨酸激酶丝/苏氨酸的羟基蛋白酪氨酸激酶酪氨酸的

5、酚羟基蛋白组/精/赖氨酸激酶咪唑环、胍基、e-氨基蛋白半胱氨酸激酶巯基蛋白天冬氨酸/谷氨酸激酶羧基例：PKA、PKG、PKC、钙调素依赖的蛋白激酶、蛋白酪氨酸激酶、MAPK蛋白激酶分类（根据细胞定位）细胞质蛋白激酶，通常是蛋白丝/苏氨酸激酶，负责胞浆内大多数的磷酸化事件，也有如src等酪氨酸激酶；受体型（细胞膜）蛋白激酶，大多数为蛋白酪氨酸激酶，也有少数为丝/苏氨酸激酶。蛋白磷酸酶（proteinphosphatase）具有催化已磷酸化蛋白发生去磷酸化反应的一类酶分子。与蛋白激酶相对应存在，共同构成磷酸化与去磷酸化这一重

6、要的蛋白质活性的开关系统。对蛋白激酶所引起的变化产生衰减信号。2.GTP结合蛋白（G蛋白）三聚体型G蛋白a亚基和bg亚基组成a亚基结合GTP时有活性，结合GDP失活a亚基有GTPase活性低分子量G蛋白21kD（Ras）位于MAPK途径上游人类基因组中存在17个Gα基因，存在至少5个Gβ基因和12个Gγ基因。人类基因组中存在着至少800个编码G蛋白偶联受体（Gprotein-coupledreceptors，GPCRs）的基因。Gα（或小G蛋白）的活性受到多种蛋白的调节，它们包括：GAP：GTPase加速因子，又称为RG

7、S，可增加Gα亚基的GTPase活性；GEF：鸟苷酸交换因子，促进GDPGTP的交换；GDI：鸟苷酸解离抑制因子，抑制GDP从Gα的解离。3.信号转导分子中的调控结合元件信号转导分子中存在着一些特殊的结构域，大约50～100个氨基酸构成，信号转导分子通过这些特殊结构域相互识别和作用而有序衔接，形成不同的信号传递链。SH2结构域磷酸化酪氨酸SH3结构域脯氨酸PH结构域磷脂分子PIP2、PIP3PTB结构域（同SH2）磷酸化酪氨酸一个信号转导分子含两种以上的结合元件同一调控元件可存在多种不同的信号转导分子结构域本身均为非催

8、化结构域主要的信号转导途径及其机制胞内受体的信号转导离子通道受体的信号转导G蛋白偶联受体的信号转导G蛋白循环第二信使cAMP途径磷脂酰肌醇途径单次跨膜受体的信号转导受体酪氨酸激酶途径JAK-STAT途径TGFb受体途径膜受体的信号转导途径总结细胞信号转导实际上是一个网络，各条转导通路并不是独立存在而互不相关，而是相互