細(xì)胞信號傳導(dǎo)

1、第八章第八章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)本節(jié)重要內(nèi)容本節(jié)重要內(nèi)容 通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo) 通過細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號傳通過細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)導(dǎo) G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（重點(diǎn)）蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（重點(diǎn)）p和人類的通信一樣，組成多細(xì)胞生物的細(xì)胞也要進(jìn)和人類的通信一樣，組成多細(xì)胞生物的細(xì)胞也要進(jìn)行相互的交流，即：通過行相互的交流，即：通過細(xì)胞通訊和信號傳遞細(xì)胞通訊和信號傳遞來實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)p通過通過細(xì)胞間的細(xì)胞間的通訊，多細(xì)胞生通訊，多細(xì)胞生物可以協(xié)調(diào)各細(xì)物可以協(xié)調(diào)各細(xì)胞的行為，如細(xì)胞的行為，如細(xì)胞的生長、分裂、胞的生長、分裂、分化和死亡等，分化和死

2、亡等，對外界信號產(chǎn)生對外界信號產(chǎn)生應(yīng)答應(yīng)答一、細(xì)胞通訊與細(xì)胞識別一、細(xì)胞通訊與細(xì)胞識別p細(xì)胞通信：指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到細(xì)胞通信：指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng) （一）概念（一）概念p細(xì)胞識別：細(xì)胞通過其表面受體對胞外信號物質(zhì)選細(xì)胞識別：細(xì)胞通過其表面受體對胞外信號物質(zhì)選擇性結(jié)合，從而啟動胞內(nèi)一系列生理生化反應(yīng)的過程擇性結(jié)合，從而啟動胞內(nèi)一系列生理生化反應(yīng)的過程 p細(xì)胞信號通路：細(xì)胞接收外界信號，通過特定機(jī)制，細(xì)胞信號通路：細(xì)胞接收外界信號，通過特定機(jī)制，將胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因表達(dá)，將胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號，最

3、終調(diào)節(jié)特定基因表達(dá)，引起細(xì)胞應(yīng)答的一系列反應(yīng)引起細(xì)胞應(yīng)答的一系列反應(yīng) 關(guān)系：細(xì)胞識別通過不同的信號通路實(shí)現(xiàn)；細(xì)胞識別關(guān)系：細(xì)胞識別通過不同的信號通路實(shí)現(xiàn)；細(xì)胞識別是細(xì)胞通信的重要環(huán)節(jié)是細(xì)胞通信的重要環(huán)節(jié) （二）細(xì)胞通信的方式（二）細(xì)胞通信的方式1. 不依賴于細(xì)胞接觸不依賴于細(xì)胞接觸的細(xì)胞通訊的細(xì)胞通訊 2. 依賴于細(xì)胞接觸依賴于細(xì)胞接觸的細(xì)胞通訊的細(xì)胞通訊 通過與質(zhì)膜結(jié)合的信號分子通過與質(zhì)膜結(jié)合的信號分子通過間隙連接使細(xì)胞質(zhì)互通通過間隙連接使細(xì)胞質(zhì)互通通過分泌信號分子進(jìn)行通信通過分泌信號分子進(jìn)行通信分泌化學(xué)信號進(jìn)行的通訊分泌化學(xué)信號進(jìn)行的通訊（三）細(xì)胞通信的組成元件（三）細(xì)胞通信的組成元件信號

4、的發(fā)射信號的發(fā)射 信號分子信號分子信號的識別信號的識別 受體受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 胞內(nèi)的第二信使胞內(nèi)的第二信使信號傳遞的放大與終止信號傳遞的放大與終止 分子開關(guān)分子開關(guān) 胞外信號分子胞外信號分子受體受體胞內(nèi)信號傳遞胞內(nèi)信號傳遞表達(dá)產(chǎn)物表達(dá)產(chǎn)物細(xì)胞應(yīng)答細(xì)胞應(yīng)答 1. 1. 信號分子：信號分子：是同細(xì)胞受體結(jié)合并傳遞信息的分子是同細(xì)胞受體結(jié)合并傳遞信息的分子 p信號分子根據(jù)溶解性分兩類：信號分子根據(jù)溶解性分兩類： 親水性信號分子：不能穿過細(xì)親水性信號分子：不能穿過細(xì)胞膜，只能與膜表面受體結(jié)合，胞膜，只能與膜表面受體結(jié)合，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換，引起細(xì)胞應(yīng)答經(jīng)信號轉(zhuǎn)換，引起細(xì)胞應(yīng)答 親脂性信號分子：可穿過細(xì)胞親

5、脂性信號分子：可穿過細(xì)胞膜，與細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核中的受體膜，與細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核中的受體結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、局部化學(xué)遞質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、局部化學(xué)遞質(zhì)、多數(shù)激素多數(shù)激素甾類激素和甲狀腺素等甾類激素和甲狀腺素等 “明星分子（明星分子（star molecule）”：一氧化氮：一氧化氮NOl 20世紀(jì)世紀(jì)80年代后期證實(shí)的年代后期證實(shí)的唯一氣體性信號分子唯一氣體性信號分子l 可以可以直接進(jìn)入細(xì)胞直接進(jìn)入細(xì)胞激活相應(yīng)的靶酶，參與體內(nèi)激活相應(yīng)的靶酶，參與體內(nèi)眾多的生理病理過程眾多的生理病理過程2. 2. 受體（受體（receptorreceptor）：）：接收信息的分子

6、，多為糖蛋白接收信息的分子，多為糖蛋白 p信號分子又被稱為配體信號分子又被稱為配體(ligand(ligand) ) p根據(jù)受體存在的部位分兩類：根據(jù)受體存在的部位分兩類： 細(xì)胞表面受體：受細(xì)胞表面受體：受胞外親水性信號分子胞外親水性信號分子的激活；的激活；細(xì)胞內(nèi)受體：受胞細(xì)胞內(nèi)受體：受胞外親脂性信號分子的外親脂性信號分子的激活；激活；p受體的功能：受體的功能： 特異識別并結(jié)合胞外信號分子；特異識別并結(jié)合胞外信號分子；通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，將胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號；通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，將胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號；p受體的兩大功能域受體的兩大功能域與配體結(jié)合的區(qū)域與配體結(jié)合的區(qū)域產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域結(jié)合

7、特異性結(jié)合特異性效應(yīng)特異性效應(yīng)特異性p受體與配體間具有效應(yīng)的多樣性：受體與配體間具有效應(yīng)的多樣性： 不同細(xì)胞以不同方式應(yīng)答相同不同細(xì)胞以不同方式應(yīng)答相同的信號的信號骨骼細(xì)胞收縮骨骼細(xì)胞收縮心肌細(xì)胞降低收縮頻率心肌細(xì)胞降低收縮頻率唾腺細(xì)胞分泌唾腺細(xì)胞分泌乙酰膽堿乙酰膽堿在不同細(xì)胞中，相同受體與相在不同細(xì)胞中，相同受體與相同信號結(jié)合可產(chǎn)生不同效應(yīng)；同信號結(jié)合可產(chǎn)生不同效應(yīng)；同一細(xì)胞中，不相同受體與不同一細(xì)胞中，不相同受體與不同信號結(jié)合可產(chǎn)生相同效應(yīng)；同信號結(jié)合可產(chǎn)生相同效應(yīng)；3.3.第二信使與分子開關(guān)第二信使與分子開關(guān)p第二信使：細(xì)胞表面受體接受細(xì)胞外信號后轉(zhuǎn)換而第二信使：細(xì)胞表面受體接受細(xì)胞外信

8、號后轉(zhuǎn)換而來的細(xì)胞內(nèi)信號；細(xì)胞外的信號稱為第一信使來的細(xì)胞內(nèi)信號；細(xì)胞外的信號稱為第一信使p目前公認(rèn)的第二信使：目前公認(rèn)的第二信使：cAMPcAMP、cGMPcGMP、三磷酸肌醇、三磷酸肌醇（IP3IP3）和二?；视停ǎ┖投；视停―GDG）；）；CaCa2+2+為第三信使為第三信使p第二信使的作用：信號轉(zhuǎn)換、信號放大第二信使的作用：信號轉(zhuǎn)換、信號放大p細(xì)胞內(nèi)信號傳遞的分子開關(guān)：細(xì)胞內(nèi)信號傳遞的分子開關(guān)：在細(xì)胞內(nèi)信號傳遞的級聯(lián)反應(yīng)中，對每一步反應(yīng)既有在細(xì)胞內(nèi)信號傳遞的級聯(lián)反應(yīng)中，對每一步反應(yīng)既有激活機(jī)制也有相應(yīng)的失活機(jī)制，進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。激活機(jī)制也有相應(yīng)的失活機(jī)制，進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。兩類作為分子

9、開關(guān)的蛋白：兩類作為分子開關(guān)的蛋白：通過磷酸化傳遞信號通過磷酸化傳遞信號蛋白激酶蛋白激酶蛋白磷酸酯酶蛋白磷酸酯酶通過結(jié)合蛋白傳遞信號通過結(jié)合蛋白傳遞信號結(jié)合結(jié)合GTP結(jié)合結(jié)合GDP二、通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞二、通過細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞p信號分子：都是疏水的、脂溶性小分子信號分子：都是疏水的、脂溶性小分子p受體：是激素激活的基因調(diào)控蛋白受體：是激素激活的基因調(diào)控蛋白p受體的三大結(jié)構(gòu)域：受體的三大結(jié)構(gòu)域：胞內(nèi)受體蛋白家族胞內(nèi)受體蛋白家族信號信號失活態(tài)失活態(tài)激活態(tài)激活態(tài)p甾類激素甾類激素是一類親脂性信號分子，可與胞內(nèi)受體結(jié)是一類親脂性信號分子，可與胞內(nèi)受體結(jié)合，提高受體與合，提高受體與DN

10、A結(jié)合能力，增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄結(jié)合能力，增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄甾類激素誘導(dǎo)的基因活化分兩階段：甾類激素誘導(dǎo)的基因活化分兩階段：l初級反應(yīng)階段：直接激活少數(shù)特殊基因，反應(yīng)迅速初級反應(yīng)階段：直接激活少數(shù)特殊基因，反應(yīng)迅速l延遲的次級反應(yīng)階段：初級反應(yīng)階段的基因產(chǎn)物再延遲的次級反應(yīng)階段：初級反應(yīng)階段的基因產(chǎn)物再活化其它基因，放大初級反應(yīng)的作用活化其它基因，放大初級反應(yīng)的作用p甲狀腺素和雌激素甲狀腺素和雌激素都是親脂小分子，其作用原理與甾都是親脂小分子，其作用原理與甾類激素類激素pNO是迄今所發(fā)現(xiàn)的唯一氣體信號分子，可結(jié)合并是迄今所發(fā)現(xiàn)的唯一氣體信號分子，可結(jié)合并激活胞內(nèi)受體鳥苷酸環(huán)化酶激活胞內(nèi)受體鳥苷酸環(huán)化酶Rob

11、ert F. Furchgott Louis J. Ignarro Ferid Murad 平滑肌平滑肌細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)皮細(xì)胞NO合酶合酶NO鳥苷酸鳥苷酸環(huán)化酶環(huán)化酶NO可導(dǎo)致血管平可導(dǎo)致血管平滑肌的舒張，引滑肌的舒張，引起血管通暢，可起血管通暢，可用于治療心絞痛用于治療心絞痛細(xì)胞松弛細(xì)胞松弛細(xì)胞松弛細(xì)胞松弛NO鳥苷酸環(huán)化酶鳥苷酸環(huán)化酶激活激活GTP cGMP蛋白質(zhì)磷酸化蛋白質(zhì)磷酸化平滑平滑肌細(xì)肌細(xì)胞胞細(xì)胞松弛細(xì)胞松弛三、通過細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞三、通過細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞p信號分子：親水性化學(xué)信號分子，不能直接進(jìn)入細(xì)信號分子：親水性化學(xué)信號分子，不能直接進(jìn)入細(xì)胞，而是與

12、細(xì)胞表面的受體結(jié)合，進(jìn)而將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)胞，而是與細(xì)胞表面的受體結(jié)合，進(jìn)而將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)包括神經(jīng)遞質(zhì)、包括神經(jīng)遞質(zhì)、蛋白激素和生長因蛋白激素和生長因子等子等p細(xì)胞表面受體主要類型細(xì)胞表面受體主要類型 A. 離子通道偶聯(lián)受體離子通道偶聯(lián)受體B. G-蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體C. 酶聯(lián)受體酶聯(lián)受體存在于神經(jīng)、存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)肌肉等可興奮細(xì)胞胞無組織特異性無組織特異性（一）離子通道耦聯(lián)的受體（一）離子通道耦聯(lián)的受體p特點(diǎn)：受體既是離子通道又有信號結(jié)合位點(diǎn)，又稱特點(diǎn)：受體既是離子通道又有信號結(jié)合位點(diǎn)，又稱配體門通道或遞質(zhì)門控離子通道。主要存在于神經(jīng)細(xì)配體門通道或遞質(zhì)門控離子通道。主要存在于神經(jīng)細(xì)胞間的

13、化學(xué)突觸；其信號分子：神經(jīng)遞質(zhì)胞間的化學(xué)突觸；其信號分子：神經(jīng)遞質(zhì)靜息態(tài)的神經(jīng)末稍靜息態(tài)的神經(jīng)末稍神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)離子通道耦離子通道耦聯(lián)的受體聯(lián)的受體Ca2+通道關(guān)閉通道關(guān)閉突觸后突觸后細(xì)胞細(xì)胞興奮的神經(jīng)末稍興奮的神經(jīng)末稍活化的神經(jīng)末稍活化的神經(jīng)末稍活化的突觸活化的突觸神經(jīng)遞質(zhì)與受神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合，離子體結(jié)合，離子通道打開，離通道打開，離子流入突觸后子流入突觸后細(xì)胞，引起膜細(xì)胞，引起膜表面電信號的表面電信號的改變改變胞外化學(xué)信號胞外化學(xué)信號胞內(nèi)電信號胞內(nèi)電信號突觸后細(xì)胞突觸后細(xì)胞（二）（二）G蛋白偶聯(lián)的受體蛋白偶聯(lián)的受體 最重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)最重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng) p特點(diǎn)：受體接收胞外信號后，

14、需通過與特點(diǎn)：受體接收胞外信號后，需通過與G蛋白蛋白偶聯(lián)，偶聯(lián)，進(jìn)而在胞內(nèi)產(chǎn)生進(jìn)而在胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使第二信使；pG蛋白即蛋白即GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白位于膜內(nèi)側(cè)，具有三亞基：位于膜內(nèi)側(cè)，具有三亞基：二二聚體共價結(jié)合于膜上起穩(wěn)定聚體共價結(jié)合于膜上起穩(wěn)定亞基的亞基的作用；作用；亞基具有亞基具有GTP酶活性以及腺酶活性以及腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合位點(diǎn)。苷酸環(huán)化酶結(jié)合位點(diǎn)。G蛋白起分子開關(guān)作用：蛋白起分子開關(guān)作用： G蛋白蛋白亞基結(jié)合亞基結(jié)合GTP時活化；結(jié)合時活化；結(jié)合GDP時時失活失活pG蛋白耦聯(lián)的受體：蛋白耦聯(lián)的受體：單條多肽形成單條多肽形成7次跨膜次跨膜螺旋；其中螺旋螺旋；其中螺旋5和和6間間的

15、胞內(nèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)域是與的胞內(nèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)域是與G蛋白作用的位點(diǎn)；蛋白作用的位點(diǎn)；pG蛋白耦聯(lián)的受體介導(dǎo)的兩條細(xì)胞信號通路：蛋白耦聯(lián)的受體介導(dǎo)的兩條細(xì)胞信號通路：2. 磷脂酰肌醇信號通路：又稱磷脂酰肌醇信號通路：又稱PKC系統(tǒng)或雙信使系統(tǒng)系統(tǒng)或雙信使系統(tǒng)1. cAMP信號通路：又稱信號通路：又稱PKA系統(tǒng)系統(tǒng)在胞內(nèi)形成的第二信使是：在胞內(nèi)形成的第二信使是： cAMP在胞內(nèi)形成的第二信使是：在胞內(nèi)形成的第二信使是： IP3和和DGcAMP通過激活蛋白激酶通過激活蛋白激酶A（PKA）影響下游分子）影響下游分子DG通過激活蛋白激酶通過激活蛋白激酶C (PKC) 來影響下游分子來影響下游分子效應(yīng)酶：腺苷酸環(huán)化酶

16、效應(yīng)酶：腺苷酸環(huán)化酶效應(yīng)酶：磷脂酶效應(yīng)酶：磷脂酶C1. cAMP信號通路信號通路激活激活組成成分：組成成分：1. 信號信號受體受體: 7次跨膜的膜整合蛋白次跨膜的膜整合蛋白2. G-蛋白蛋白: 將受體接收的信號后，將受體接收的信號后， G-蛋白被活蛋白被活化（結(jié)合化（結(jié)合GTP），進(jìn)而可激活下游的效應(yīng)物），進(jìn)而可激活下游的效應(yīng)物 3. 效應(yīng)酶（靶蛋白）效應(yīng)酶（靶蛋白）: 腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶 激活激活在信號傳遞中，有正、負(fù)兩種相輔相在信號傳遞中，有正、負(fù)兩種相輔相成的反饋機(jī)制來調(diào)控成的反饋機(jī)制來調(diào)控激活型激活型: 由激活型的信號作用于由激活型的信號作用于激活型的受體激活型的受體（Rs），）

17、，經(jīng)經(jīng)激活型的激活型的G蛋白蛋白(Gs)去激活腺苷酸環(huán)化去激活腺苷酸環(huán)化酶，從而提高酶，從而提高cAMP的濃度引起細(xì)胞的反應(yīng)的濃度引起細(xì)胞的反應(yīng);抑制型抑制型: 通過抑制型的信號分子作用于通過抑制型的信號分子作用于抑制型的抑制型的受體受體(Ri)，經(jīng)，經(jīng)抑制型的抑制型的G蛋白蛋白(Gi)去抑制腺苷酸環(huán)化去抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性酶的活性,從而降低從而降低cAMP的濃度的濃度;激活型與抑制型受體激活型與抑制型受體進(jìn)行信號傳導(dǎo)的效應(yīng)進(jìn)行信號傳導(dǎo)的效應(yīng)ssii激活型信號激活型信號抑制型信號抑制型信號激活型受體激活型受體抑制型受體抑制型受體激活型激活型G蛋蛋白復(fù)合體白復(fù)合體抑制型抑制型G蛋蛋白復(fù)合體白復(fù)

18、合體腺苷酸腺苷酸環(huán)化酶環(huán)化酶激活腺苷激活腺苷酸環(huán)化酶酸環(huán)化酶抑制腺苷抑制腺苷酸環(huán)化酶酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合于質(zhì)膜上的跨膜糖蛋白，由結(jié)合于質(zhì)膜上的跨膜糖蛋白，由G蛋白蛋白活化活化；功能：在功能：在Mg2+或或Mn2+的存在下，催化的存在下，催化ATP生成生成cAMPcAMP作為第二信使，特異激活蛋白激酶作為第二信使，特異激活蛋白激酶A (PKA)無活性的蛋無活性的蛋白激酶白激酶A蛋白激酶蛋白激酶A激活原理激活原理: cAMP與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，使調(diào)與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，使調(diào)節(jié)亞基和催化亞基解離，釋放出活化的催化亞基，使節(jié)亞基和催化亞基解離，釋放出活化的催化亞基，使下游蛋白的絲氨酸或蘇氨酸殘基

19、磷酸化，激活這些蛋下游蛋白的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化，激活這些蛋白的活性；白的活性；cAMP通過環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶（通過環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶（PDE）降解，）降解，起終止信號的作用；起終止信號的作用；cAMP信號通路信號通路信號信號G蛋白耦聯(lián)受體蛋白耦聯(lián)受體G蛋白蛋白腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶cAMP蛋白激酶蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白基因調(diào)控蛋白基因轉(zhuǎn)錄基因轉(zhuǎn)錄2. 磷脂酰肌醇信號通路磷脂酰肌醇信號通路pG蛋白耦聯(lián)受體的另一個途徑：胞外信號與受體蛋白耦聯(lián)受體的另一個途徑：胞外信號與受體結(jié)合后，同樣激活結(jié)合后，同樣激活G蛋白的蛋白的亞基，但活化的亞基，但活化的亞亞基激活質(zhì)膜上的基激活質(zhì)膜上的磷脂酶磷脂酶

20、C（PLC），生成，生成三磷酸肌三磷酸肌醇（醇（IP3）和和二酰甘油（二酰甘油（DG）兩個第二信使，實(shí)兩個第二信使，實(shí)現(xiàn)對胞外信號的應(yīng)答（現(xiàn)對胞外信號的應(yīng)答（雙信使系統(tǒng)雙信使系統(tǒng)）磷脂酰肌醇信號通路效應(yīng)磷脂酰肌醇信號通路效應(yīng)G-G-蛋白蛋白激活磷酯酶激活磷酯酶C(PLC)C(PLC)PIP2IP3DG受體受體磷酯酶磷酯酶C(PLC)磷脂酶磷脂酶C是該途是該途徑的效應(yīng)酶，相徑的效應(yīng)酶，相當(dāng)于腺苷酸環(huán)化當(dāng)于腺苷酸環(huán)化酶的作用酶的作用受活化的受活化的G蛋白蛋白亞基亞基激活激活活化后將質(zhì)膜中活化后將質(zhì)膜中的二磷酸磷脂酰的二磷酸磷脂酰肌醇肌醇PIP2水解成水解成IP3和和DGp1, 4, 5-三磷酸肌醇

21、（三磷酸肌醇（IP3）IP3開啟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的開啟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的Ca2+通道，提高細(xì)胞質(zhì)中的游離通道，提高細(xì)胞質(zhì)中的游離Ca2+濃度；濃度；IP3關(guān)閉的關(guān)閉的Ca2+通道通道內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)pCa2+具有兩方面重要作用：具有兩方面重要作用：鈣調(diào)蛋白的分子結(jié)構(gòu)鈣調(diào)蛋白的分子結(jié)構(gòu)鈣調(diào)蛋白具有鈣調(diào)蛋白具有4個結(jié)構(gòu)域，個結(jié)構(gòu)域，每個結(jié)構(gòu)域結(jié)合一個每個結(jié)構(gòu)域結(jié)合一個Ca2+，形成形成Ca2+-CaM復(fù)合體；復(fù)合體；Ca2+-CaM復(fù)合體可激活許復(fù)合體可激活許多靶酶（見多靶酶（見P240表表8-3），行），行使細(xì)胞功能；使細(xì)胞功能；1. 作為第三信使，活化鈣調(diào)蛋白（作為第三信使，活化鈣調(diào)蛋白（CaM）2. 與

22、二酰甘油（與二酰甘油（DG）共同激活位于質(zhì)膜上的）共同激活位于質(zhì)膜上的蛋白激蛋白激酶酶C（PKC）PKC的活化的活化激活蛋白激酶激活蛋白激酶的級聯(lián)反應(yīng)的級聯(lián)反應(yīng)p磷脂酰肌醇信號通路的終止：磷脂酰肌醇信號通路的終止：IP3：通過依次：通過依次去磷酸化去磷酸化形成自由的肌醇；形成自由的肌醇；DG：一是被：一是被DG激酶激酶磷酸化磷酸化成磷脂酸，進(jìn)入磷脂酸肌成磷脂酸，進(jìn)入磷脂酸肌醇循環(huán)；二是被醇循環(huán)；二是被DG酰酶酰酶水解水解成單酯酰甘油成單酯酰甘油Ca2+濃度調(diào)節(jié)：通過鈣泵或鈉鈣交換器進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)：通過鈣泵或鈉鈣交換器進(jìn)行回收與釋回收與釋放放；磷脂酰肌醇信號通路磷脂酰肌醇信號通路G蛋白耦聯(lián)受體蛋白

23、耦聯(lián)受體活化的活化的G蛋白蛋白磷脂酶磷脂酶CPIP2IP3二?；视投；视偷鞍准っ傅鞍准っ窩CaM級聯(lián)反應(yīng)級聯(lián)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣庫內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣庫受受IP3調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)的鈣離子通道鈣離子通道（三）與酶連接的受體（三）與酶連接的受體 P245P245p特點(diǎn)：在胞外具有配體結(jié)合位點(diǎn)；特點(diǎn)：在胞外具有配體結(jié)合位點(diǎn)；在胞內(nèi)區(qū)段在胞內(nèi)區(qū)段具有酶的活性；具有酶的活性；一旦接收信號，將胞內(nèi)的酶激活一旦接收信號，將胞內(nèi)的酶激活并將信號放大，又稱并將信號放大，又稱催化受體催化受體 p至少有至少有5類：類：受體酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶 （重點(diǎn)）（重點(diǎn)）受體絲氨酸受體絲氨酸/蘇氨酸激酶蘇氨酸激酶受體酪氨酸磷脂酶受體酪

24、氨酸磷脂酶 酪氨酸激酶連接的受體酪氨酸激酶連接的受體受體鳥苷酸環(huán)化酶受體鳥苷酸環(huán)化酶1. 受體酪氨酸激酶（受體酪氨酸激酶（RTKs）p RTKs包括包括6個亞族，都是單次跨膜蛋白個亞族，都是單次跨膜蛋白p 胞外是配體結(jié)合區(qū)胞外是配體結(jié)合區(qū)p 胞內(nèi)區(qū)段有胞內(nèi)區(qū)段有酪氨酸蛋白激酪氨酸蛋白激酶的催化位點(diǎn)酶的催化位點(diǎn)，并具，并具自磷酸自磷酸化位點(diǎn)化位點(diǎn)；酶聯(lián)受體結(jié)構(gòu)酶聯(lián)受體結(jié)構(gòu)p 接收胞外信號后，受接收胞外信號后，受體二聚化；在二聚體內(nèi)彼體二聚化；在二聚體內(nèi)彼此相互磷酸化胞內(nèi)區(qū)段的此相互磷酸化胞內(nèi)區(qū)段的酪氨酸殘基，實(shí)現(xiàn)受體的酪氨酸殘基，實(shí)現(xiàn)受體的自磷酸化；激活受體的酪自磷酸化；激活受體的酪氨酸蛋白激酶

25、活性。氨酸蛋白激酶活性。p 活化的受體活化的受體RTK可與胞可與胞內(nèi)帶有內(nèi)帶有SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域的蛋白的蛋白結(jié)合（如結(jié)合（如接頭蛋白接頭蛋白）酪氨酸蛋白激酶的激活酪氨酸蛋白激酶的激活RTKs-Ras蛋白信號通路蛋白信號通路p受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的重要信號途徑之一受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的重要信號途徑之一pRas是一種小的是一種小的GTP結(jié)合蛋白，具有結(jié)合蛋白，具有GTPase的的活性，分布于質(zhì)膜胞質(zhì)一側(cè)；活性，分布于質(zhì)膜胞質(zhì)一側(cè)；人的人的Ras分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)合的GTPRas具有分子開關(guān)的作用具有分子開關(guān)的作用RasRasRasGTP酶活化酶活化蛋白（蛋白（GAP）鳥苷酸釋放鳥苷酸釋放因子（因

26、子（GRF）活化活化失活失活突變的突變的Ras蛋蛋白使白使GAP不能激不能激活活Ras的的GTP酶酶活性，阻止活性，阻止GTP水解成水解成GDP，于，于是是Ras始終處于始終處于活躍狀態(tài)，保持活躍狀態(tài)，保持信號一直發(fā)送，信號一直發(fā)送，導(dǎo)致細(xì)胞不斷增導(dǎo)致細(xì)胞不斷增殖，產(chǎn)生腫瘤殖，產(chǎn)生腫瘤Ras是原癌基因是原癌基因pRas如何從受體接收信號？如何從受體接收信號？ 活化的受體酪氨酸活化的受體酪氨酸蛋白激酶可識別帶蛋白激酶可識別帶SH2結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域 Ras蛋白只帶蛋白只帶有有SH3結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域接頭蛋白接頭蛋白SH2SH3pRas接收到信號后結(jié)合接收到信號后結(jié)合GTP而活化，然后而活化，然后啟動一系列的

27、啟動一系列的激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)將將RTK介介導(dǎo)的信號向下游傳遞：導(dǎo)的信號向下游傳遞：RasRaf（絲氨酸（絲氨酸/蘇氨酸蛋蘇氨酸蛋白激酶，白激酶，MAPKKK）結(jié)合并激活結(jié)合并激活蛋白激酶蛋白激酶MAPKK蛋白激酶蛋白激酶MAPK磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化進(jìn)入細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞核修飾基因修飾基因調(diào)控蛋白調(diào)控蛋白信號傳遞的級聯(lián)放大反應(yīng)信號傳遞的級聯(lián)放大反應(yīng)2. 細(xì)胞表面其它與酶耦聯(lián)的受體（自學(xué)）細(xì)胞表面其它與酶耦聯(lián)的受體（自學(xué)）1）受體絲氨酸）受體絲氨酸/蘇氨酸激酶蘇氨酸激酶 配體配體 TGF，在植物中十分豐富，在植物中十分豐富2）受體酪氨酸磷酸酯酶）受體酪氨酸磷酸酯酶 逆轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn)RT

28、K的效應(yīng)的效應(yīng) 3） 受體鳥苷酸環(huán)化酶受體鳥苷酸環(huán)化酶 第二信使第二信使cGMP，并激活蛋白激酶，并激活蛋白激酶G(PKG) 4）酪氨酸蛋白激酶相關(guān)的受體）酪氨酸蛋白激酶相關(guān)的受體 受體本身無酪氨酸蛋白激酶活性，在受體受體本身無酪氨酸蛋白激酶活性，在受體與配體結(jié)合后，激活細(xì)胞質(zhì)中的酪氨酸蛋白激與配體結(jié)合后，激活細(xì)胞質(zhì)中的酪氨酸蛋白激酶，實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶，實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的信號系統(tǒng)小節(jié)細(xì)胞的信號系統(tǒng)小節(jié)靶細(xì)胞靶細(xì)胞信號分子信號分子信號產(chǎn)信號產(chǎn) 生細(xì)胞生細(xì)胞胞內(nèi)受體胞內(nèi)受體離子通離子通 道受體道受體G蛋白蛋白偶聯(lián)受偶聯(lián)受體體酶偶聯(lián)酶偶聯(lián) 受體受體電效應(yīng)電效應(yīng)IP3 DGCa2cAMP PKAPKCRas激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)細(xì)胞核細(xì)胞核四、由細(xì)胞表面整合蛋白介導(dǎo)的信號傳遞四、由細(xì)胞表面整合蛋白介導(dǎo)的信號傳遞P252P252p整聯(lián)蛋白存在于粘著斑中（連接胞外基質(zhì)和胞內(nèi)纖聯(lián)蛋整聯(lián)蛋白存在于粘著斑中（連接胞外基質(zhì)和胞內(nèi)纖聯(lián)蛋白），在粘著斑裝配和細(xì)胞生長接觸性抑制中起作用白），在粘著斑裝配和細(xì)胞生長接觸性抑制中起作用一是機(jī)械結(jié)構(gòu)功能一是機(jī)械結(jié)構(gòu)功能二是信號傳遞功能二是信號傳遞功能粘著斑的功能：粘著斑的功能：五、細(xì)胞信號傳遞的基本特征與蛋白五、細(xì)胞信號傳遞的基本特征與蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息（一）細(xì)胞信號傳遞