第五章：细胞信.ppt

2、一氧化氮 （3）、一氧化氮的释放： NO没有专门的储存及释放调节机制，靶细胞上NO的多少直接与NO的合成有关。NO扩散进入平滑肌细胞 （4）、作用过程： 进入平滑肌细胞后，与胞质鸟苷酸环化酶（GTP-cyclase，GC）活性中心的Fe2＋结合，导致酶活性的增强和cGMP合成增多。cGMP可降低血管平滑肌中的Ca2+离子浓度。引起血管平滑肌的舒张，血流通畅。 鸟苷酸环化酶 * NO的作用机制 * 第三节? 膜表面受体介导的信号转导 亲水性化学信号分子（包括神经递质、蛋白激素、生长因子等）不能直接进入细胞，只能通过膜表面的特异受体传递信号，使靶细胞产生效应。 膜表面受体主要有三类： ①离子通道型受体（ion-channel-linked receptor）； ②G蛋白耦联型受体（G-protein-linked receptor）； ③酶耦联的受体（enzyme-linked receptor）； 第一类存在于可兴奋细胞。后两类存在于大多数细胞，在信号转导的早期表现为激酶级联（kinase cascade）事件，即为一系列蛋白质的逐级磷酸化，籍此使信号逐级传送和放大。 * 一、离子通道型受体 离子通道型受体：是一类自身为离子通道的受体，即配体门通道（ligand-gated channel）。 主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，其信号分子为神经递质。 离子通道型受体 * 一、离子通道型受体 神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，在瞬间将胞外化学信号转换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。 离子通道型受体分为阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸和五羟色胺的受体，和阴离子通道，如甘氨酸和γ－氨基丁酸的受体。 * 神经肌肉接点处的离子通道型受体 * 二、G蛋白耦联型受体 1、三聚体GTP结合调节蛋白: 简称G蛋白，位于质膜胞质侧，由α、β、γ三个亚基组成，α 和γ亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上； G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，当α亚基与GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启状态，α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的GTP水解，恢复无活性的三聚体状态； G蛋白结构 * 2、G蛋白耦联型受体 G蛋白耦联型受体：为7次跨膜蛋白，受体胞外结构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白耦联。通过与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内。 由G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路主要包括：cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。 G蛋白耦联型受体 * （一）cAMP信号途径 该信号通路根据G蛋白的性质不同又可以分为：Gs调节模型和Gi调节模型； 1、Gs调节模型： 该信号通路中，G蛋白为Gs，G蛋白耦联型受体为Rs。 A、信号转导的通路： Rs的激活和Gs的激活，Gs的激活和腺苷酸环化酶的激活 cAMP的生成 蛋白激酶A(PKA)的激活 cAMP的失活 * Rs的激活和Gs的激活 * cAMP的生成 * 蛋白激酶A(PKA)的激活 * cAMP的失活 环腺苷酸磷酸二酯酶：可降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用 * Gs引起的生理反应 在肌肉细胞中可启动糖原降解为葡糖1-磷酸： * Gs引起的生理反应 某些分泌细胞，激活的PKA 进入细胞核，将CRE结合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。 CRE（cAMP response element ）是DNA上的调节区域 cAMP信号与基因表达 * 2、Gi调节模型 该信号通路中，G蛋白为Gi，G蛋白耦联型受体为Ri。 主要作用是抑制腺苷酸环化酶的活性。 Gi对腺苷酸环化酶的抑制作用可通过两个途径： ①通过α亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性； ②通过βγ亚基复合物与游离Gs的α亚基结合，阻断Gs的α亚基对腺苷酸环化酶的活化。 * （二）磷脂酰肌醇途径 G蛋白为Gq蛋白； 磷脂酶C; PIP2 被水解成第二信使：IP3 和DG; 1、信号通路特点： * 2、IP3的作用： IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道，使胞内Ca2+浓度升高。激活各类依赖钙离子的蛋白。 例如：钙调素（calmodulin，CaM）结合钙离子发生构象改变： 可进一步激活钙调素依赖性激酶，使特定蛋白发生的苏氨酸和丝氨酸发生磷酸化。 * 2、IP3的作用的终止： IP3信号的终止是通过去磷酸化形成IP2，或被磷酸化形成IP4。 Ca2+由质膜上的Ca2+泵和Na+-Ca2+交换器将抽出细胞，或由内质网膜上的钙泵抽进内质网 * 3、DG的作用： DG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C（Pr