第八章_细胞信号传递.ppt

第八章 细胞信号转导;第一节 概述;一、细胞通讯(cell communication);(a)电话接收器将电信号转换成声信号(b)细胞将细胞外信号(分子A)转变成细胞内的信号(分子B)。 ;(一) 细胞通讯方式：;?亲脂性信号分子：甾类激素和甲状腺素 特点:分子小，疏水性强，可穿过细胞质膜形成激 素-受体复合体，调节基因表达。;a. 激素（hormone） 作用特点：内分泌细胞合成经血液循环运送到靶细胞，称为内分泌信号传导。运输距离远，速度快。 化学本质： 蛋白质和肽类激素：如胰岛素、胰高血糖素。 类固醇激素：如睾酮、雌二醇。 氨基酸衍生物：肾上腺素、甲状腺素。;b. 局部介质（local mediator）： 作用特点：由各种不同类型的细胞合成并分泌到细胞外液中，作用于邻近细胞，通讯距离短，称为旁分泌信号传导。 化学本质： 蛋白质和肽类：如生长因子。 脂肪酸衍生物：如前列腺素。;c. 神经递质（neurotransmitters) ： 作用特点：是从神经末梢释放出来的小分子物质，扩散距离有限，仅作用于与之相连的靶细胞。作用速度快，部位精确，维持时间短。这种信号传导称为神经信号传导。 化学本质： 氨基酸衍生物：-氨基丁酸 胆碱衍生物：乙酰胆碱。;2. 受体(receptor) 1）受体(receptor) ：是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子,当与配体结合后,通过信号转导(signal transduction)作用将细胞外信号转换为细胞内化学或物理的信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学效应。 ;细胞内受体:位于细胞基质或核基质，识别和结合小的脂溶性信号分子。包括 分泌性信号分子、膜结合型信号分子等。 细胞表面受体:受细胞外亲水性信号分子激活。 表面受体分属三大家族： 离子通道偶联的受体(ion-channel-linked receptor) G-蛋白偶联的受体(G-protein-linked receptor) 酶偶连的受体(enzyme-linked receptor);三种类型的细胞表面受体 (a)离子通道偶联受体;(b)G-蛋白偶联受体;(c)酶联受体。;3）受体的功能：;6）受体与配体的结合，通过信号转导途径，将胞外信号转换胞内化学、物理的信号，引发主要的细胞反应 ;3.第二信使（second messenger）与分子开关;3.第二信使（second messenger）与分子开关;? cAMP的发现及第二信使学说的提出;The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1992;通过细胞表面受体介导的信号途径 不同形式的胞外的信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识别。 胞外信号通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生第二信使或活化的信号蛋白。 放大信号：信号传递至包内效应器蛋白，引发细胞内信号放大的级联反应。 细胞反应由于受体的脱敏（desensitization）或受体下调，启动反馈机制从而终止或降低细胞反应。 ;（一）信号转导系统的基本组成;组成从细胞表面到细胞核的信号途径的各类蛋白组成;细胞内信号蛋白之间的相互作用是靠蛋白质模式结合域的特异性介导的;;第二节 细胞内受体介导的信号转导;例子：甾类激素介导的信号通路（皮质醇） ;4.甾类激素作用机制： （1）甾类激素与细胞质内各自的受体蛋白结合,形成激素—受体复合物, （2）能穿过核孔进入细胞核内, （3）激素和受体的结合导致受体蛋白构象的改变,提高了受体与DNA的结合能力, （4）激活的受体通过结合于特异的DNA序列调节基因表达。 ;（一） 细胞内受体作用机制;二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合;（一）NO的作用：;（二）NO的作用机理： 乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合酶→ NO→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶→ cGMP→血管平滑肌细胞的Ca2+离子浓度下降→平滑肌舒张→血管扩张、血流通畅。 硝酸甘油作用机理：在体内转化为NO，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。;第三节 G蛋白耦联受体介导的信号转导;(一)概念 G蛋白(G protein)：三聚体GTP结合调节蛋白（trimeric GTP-binding regulatory protein),简称～。G蛋白偶联的受体:7次跨膜蛋白，N端在胞外，C端在胞内;胞内结构域与G蛋白偶联;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。 ;The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1994;3.G蛋白耦联型受体的特点;（二）G蛋白的结构与活性变化 ;G蛋白与受体结合后，α亚基上结合的