細胞生物學課件：信號分子

1、1,細胞信號轉導的特點 兩個基本概念 信號傳導（Cell signaling） cell signaling conveys the concept that a cell responds to a stimulus from its environment by relaying information to its internal compartment. 信號轉導（Signal transduction） signal transduction, which indicates that the stimulus received by the cell-surface recept

2、or is different from the signal released to the cell interior.,2,特點 信號轉換 逐級放大 通過構像的改變 在信號轉導途徑中，上游蛋白對下 游蛋白活性的改變主要是通過添加 或除去磷酸集團進行的。,3,信號轉導與蛋白質活性,4,5.2 Signal molecules,5.2.1 信號分子及類型 概念 化學分子 非營養(yǎng)物 非能源物質 非結構物質 不是酶 主要是用來在細胞間和細胞內傳遞信息,5,信號分子與細胞通訊,？,6,信號分子的類型,激素與內分泌信號 局部化學介質與旁分泌(paracrine) 細胞分泌化學介質(local che

3、mical mediator)到細胞外液中作用于鄰近靶細胞,7,自分泌(autocrine) 是指細胞對自身產生的物質發(fā)生反應, 常見于病理條件下, 如肝細胞合成的釋放生長因子, 可以刺激自身, 導致腫瘤細胞增生, 失去控制。這種信號中最主要的一類是前列腺素(prostaglandins,PG)。,8,神經遞質 (neurotransmitters) 神經遞質是由神經細胞分泌到觸突(synapses)中的信號分子 它們在進入靶細胞之前，觸突必需同靶細胞挨得很近很近 為了引起鄰近靶細胞的反應，還必需產生電信號。神經遞質僅作用于相連接的靶細胞。,9,信號分子的類型,10,5.2.2 信號分子的特點

4、及性質,信號分子受體存在部位 細胞表面（表面受體） 細胞內（細胞內受體）,11,Cell-Surface Receptors 鳥苷三磷酸水解酶(GTPase)活性; ADP-核糖化位點。,26,酶聯受體(enzyme linked receptor) 受體蛋白既是受體又是酶，一旦被配體激活即具有酶活性并將信號放大，又稱催化受體(catalytic receptor)。 這類受體傳導的信號主要與細胞生長、分裂有關。,27,5.3.3 表面受體信號傳遞的特點,信號識別與轉換：膜機器 鑒別器(discriminator): 又稱分辨部, 即識別部位或調節(jié)亞單位。 轉換器(transducer): 又

5、稱傳導部, 將分辨部接受的信號轉換為蛋白質構型的變化, 傳給效應部。 效應器(effector) 又稱催化部, 是朝向細胞質的部分。一般具有酶的活性, 如腺苷酸環(huán)化酶、鳥苷酸環(huán)化酶等。,28,信號級聯反應（Signaling cascade）,29,5.3.4 受體與信號分子 相互作用特點,表面受體跨膜方式 單次跨膜受體家族: 7次跨膜家族： 多亞單位跨膜家族:,30,不同的跨膜受體,31,受體的作用特性 專一性 高親和力 受體與配體結合的能力稱為親和力。 飽和性 即有限的結合能力。 可逆性 配體與受體的結合是可逆的。 特定的組織定位 受體在體內的分布、種類和數量均隨組 織的不同而不同。,32

6、,5.4 cAMP 信號途徑,cAMP信號途徑又稱PKA系統(tǒng)，是蛋白激酶A系統(tǒng)的簡稱(protein kinase A system, PKA)； 該系統(tǒng)屬G蛋白偶聯受體信號傳導； 在該系統(tǒng)中, 細胞外信號要被轉換成第二信息cAMP引起細胞反應。,33,激活型 由激活型的信號作用于激活型的受體，經激活型的G蛋白去激活腺苷酸環(huán)化酶，從而提高cAMP的濃度引起細胞的反應。 抑制型 通過抑制型的信號分子作用于抑制型的受體，經抑制型的G蛋白去抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性。,34,5.4.1 系統(tǒng)組成,激活型的系統(tǒng)組成 激活型受體(Stimulate Receptor, Rs) 腎上腺素(型)受體, 胰高血糖素受體等 此類受體都是7次跨膜的膜整合蛋白。 激活型的G-蛋白 將受體接收的信號傳遞給腺苷酸環(huán)化酶，使該酶激活。 效應物 腺苷酸環(huán)化酶 C,35,抑制型的系統(tǒng)組成 抑制型受體(Inhibite Receptor, Ri) 抑制