《细胞生物学》课件：11细胞通讯与信号转导.pdf

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1、细胞通讯与信号转导CellCommunicationandSignalTransduction一.基本概念1.细胞间通讯2.信号分子3.受体4.蛋白激酶二.主要的信号转导途径1.细胞内受体介导的信号传递2.膜受体介导的信号转导三.信号转导与疾病1.受体表达性克隆2.膜受体的检测学习指导【重点】：细胞信号转导的概念；受体和配体的概念与分类；代表性的信号途径。【难点】：G蛋白偶联受体介导的信号转导；RTK-Ras信号通路。【进展】：信号转导机制研究在医学发展中的意义。细胞是如何对细胞外信号产生反应的？分反应子的基结础果

2、机是制什怎么样？？第一节基本概念细胞通讯(cellcommunication)是体内一部分细胞发出信号，另一部分细胞(targetcell)接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。信号转导(signaltransduction)是细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程。一.细胞间通讯的主要类型细胞间隙连接(ByGapJunction)细胞直接接触(Contact-dependentSignaling)化学通讯(BySecretedSignalMolecule)间隙连接间隙连接间隙连接AB

3、CDA.质膜横切面显示间隙连接B.质膜冷冻蚀刻显示间隙连接成片分布区域C.间隙连接三维结构示意图D.连接子蛋白与连接子直接接触3化学通讯化学通讯内分泌：内分泌激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。特点：①低浓度(10-8-10-12M)，②全身性，③长时效。旁分泌：信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。包括：①各类细胞因子；②气体信号分子。突触信号发放：神经递质经突触作用于靶细胞。自分泌：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞。化学通讯FUNCTIONSOFCELLCOMMUNICATIONGenetra

4、nscriptionCellproliferationCellsurvivalCelldeathCelldifferentiationCellfunctionCellmotilityImmuneresponses二.信号分子（SignalMolecule）特点：①特异，②高效，③可被灭活；按成分分类：蛋白类(短肽、氨基酸)、脂类、类固醇、气体分子(NO、H2S、CO)；按溶解性分类：脂溶性信号分子、水溶性信号分子；按引起细胞应答的顺序分类：第一信使、第二信使。信号分子亲脂性分子亲水性分子神经递质、生长因子、

5、细胞代表甾类激素和甲状腺素因子、局部化学递质、激素易穿过靶细胞的质膜进入与细胞表面上的特殊受体相靶细胞细胞结合不进入细胞作用时间介导长时间的持续反应介导短暂的反应与特殊的载体蛋白结合在进入血液中或进入到细胞外运输方式血液中长距离转运液短距离运输与细胞质或细胞核的受体通过信号转导机制，在细胞结合形成受体复合物。配内产生第二信使或激活蛋白作用方式体受体复合物通过与DNA激酶或蛋白磷酸酶的活性，的特定控制区结合，改变引起细胞内一系列蛋白磷酸基因表达模式化级联反应通常影响特殊组织的生长通过影响基因表达，引起细作用结果与分化

6、胞对外界信号的反应按引起细胞应答反应的顺序分类第一信使：水溶性信号分子（如神经递质）不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号传递。第二信使：起信号转换和放大的作用，如cAMP、cGMP、IP3、DAG、Ca2+。三.受体（Receptor）受体(receptor)是能够与信息分子特异结合的一类特殊蛋白质。配体(ligand)是能与受体结合的信息分子。按药理学效应分：神经递质受体、激素受体、药物受体、毒素受体、免疫因子受体；按激动剂分类：乙酰胆碱受体、肾上腺素受体、多巴胺受体、阿片肽受体；按解剖

7、学的亚细胞定位分类：胞内受体、膜受体。按受体解剖学的亚细胞定位分类胞内受体膜受体载体蛋白激素胞内受体胞内受体DNA配体-受体复合体膜受体配体cAMP胞内受体COOHHsp90甾类激素HN2结合域甾类激素HNDNA结合域2COOH皮质醇受体雌激素受体黄体酮受体维生素D受体甲状腺素受体视黄酸受体膜受体与G蛋白偶联的受体(GPCRs)与离子通道偶联的受体与酶偶联的受体顶部观乙酰胆碱结合部位离子通道侧面观激素CellACellB激素ReceptorAReceptorB靶细胞对外界信号分子反应的调节方式受体对信号结合

8、的特异性细胞本身固有的特征对信号进行反应四.蛋白激酶（ProteinKinase）是一类磷酸转移酶，将ATP的γ磷酸基转移到底物特定氨基酸残基上，使蛋白磷酸化。分为5类，其中了解较多的是蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶、蛋白酪氨酸激酶；根据第二信使分类：PKA、PKC、PKG。第二节主要的信号传导途径胞内受体介导的信号通路膜受体介导的信号转导一.通过细胞内受