受體及跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

1、關(guān)于受體及跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共51頁引引 言言生物細(xì)胞膜系統(tǒng)的完整性對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定（如質(zhì)生物細(xì)胞膜系統(tǒng)的完整性對(duì)維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定（如質(zhì)膜）及使細(xì)胞內(nèi)各種代謝過程有條不紊地、互不干擾地（膜）及使細(xì)胞內(nèi)各種代謝過程有條不紊地、互不干擾地（如內(nèi)膜系統(tǒng)）進(jìn)行非常必要，是細(xì)胞生命活動(dòng)得以進(jìn)行的如內(nèi)膜系統(tǒng)）進(jìn)行非常必要，是細(xì)胞生命活動(dòng)得以進(jìn)行的基本條件?；緱l件。但是，生命活動(dòng)也不能在完全隔離的條件下進(jìn)行，但是，生命活動(dòng)也不能在完全隔離的條件下進(jìn)行，在膜上必然要形成某種結(jié)構(gòu)或者機(jī)制，保證細(xì)胞與在膜上必然要形成某種結(jié)構(gòu)或者機(jī)制，保證細(xì)胞與外界環(huán)境之間、細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)間隔形成的各部分之

2、外界環(huán)境之間、細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)間隔形成的各部分之間，能夠進(jìn)行間，能夠進(jìn)行物質(zhì)、能量及信息物質(zhì)、能量及信息的交流。的交流。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共51頁引言引言細(xì)胞外的刺激信號(hào)以及環(huán)境因子等，少部分可以直細(xì)胞外的刺激信號(hào)以及環(huán)境因子等，少部分可以直接跨質(zhì)膜引起生理反應(yīng)，多數(shù)只能在被質(zhì)膜上的接跨質(zhì)膜引起生理反應(yīng)，多數(shù)只能在被質(zhì)膜上的受受體體識(shí)別后，通過膜上信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榘麅?nèi)信識(shí)別后，通過膜上信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變?yōu)榘麅?nèi)信號(hào)，才能調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)。號(hào)，才能調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)。受體受體是細(xì)胞接受外界信號(hào)的是細(xì)胞接受外界信號(hào)的“門戶門戶”，首當(dāng)其沖是一種關(guān)鍵，首當(dāng)其沖是一種關(guān)鍵的信號(hào)傳遞組分。的信號(hào)傳遞組分?，F(xiàn)在學(xué)

3、習(xí)的是第三頁，共51頁受體受體如何識(shí)別環(huán)境信號(hào)，如何將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)是如何識(shí)別環(huán)境信號(hào)，如何將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)是細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的關(guān)鍵問題。細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的關(guān)鍵問題。本章主要講信號(hào)受體的相關(guān)內(nèi)容。本章主要講信號(hào)受體的相關(guān)內(nèi)容?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共51頁1 1、受體（、受體（receptorreceptor）的基本概念及其特征）的基本概念及其特征 1.11.1受體與配體的基本概念受體與配體的基本概念 狹義的、經(jīng)典的受體概念狹義的、經(jīng)典的受體概念 受體受體(receptor)(receptor)是細(xì)胞表面或者亞細(xì)胞組分中的一種生物大分是細(xì)胞表面或者亞細(xì)胞組分中的一種生物大分子物質(zhì)

4、，可以子物質(zhì)，可以識(shí)別識(shí)別并特異地與有生物活性的化學(xué)信號(hào)物質(zhì)（并特異地與有生物活性的化學(xué)信號(hào)物質(zhì)（配體配體,ligand,ligand）結(jié)合，從而激活或者啟動(dòng)一系列生物化學(xué)反應(yīng)，最后）結(jié)合，從而激活或者啟動(dòng)一系列生物化學(xué)反應(yīng)，最后導(dǎo)致該信號(hào)物質(zhì)（配體）特定的生物效應(yīng)。導(dǎo)致該信號(hào)物質(zhì)（配體）特定的生物效應(yīng)。 廣義的受體概念廣義的受體概念 接受任何刺激接受任何刺激, ,包括非生物環(huán)境刺激（如光、機(jī)械刺激）和病原包括非生物環(huán)境刺激（如光、機(jī)械刺激）和病原微生物刺激的微生物刺激的, ,并能夠產(chǎn)生一定細(xì)胞反應(yīng)的生物大分子物質(zhì)都稱并能夠產(chǎn)生一定細(xì)胞反應(yīng)的生物大分子物質(zhì)都稱為為受體受體。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁

5、，共51頁細(xì)胞外部信號(hào)可以被膜上的受體或者細(xì)細(xì)胞外部信號(hào)可以被膜上的受體或者細(xì)胞內(nèi)受體接收胞內(nèi)受體接收現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共51頁受體的功能受體的功能: : 識(shí)別與放大識(shí)別與放大一是一是識(shí)別識(shí)別自己特異的信號(hào)物質(zhì)自己特異的信號(hào)物質(zhì)配體配體，識(shí)別的表現(xiàn)在于兩者，識(shí)別的表現(xiàn)在于兩者結(jié)合。結(jié)合。 配體配體是指一些信號(hào)是指一些信號(hào)( (分子分子) )物質(zhì)，除了與受體結(jié)合外，本身并物質(zhì)，除了與受體結(jié)合外，本身并無其它功能；它無其它功能；它唯一的功能唯一的功能就是就是通知細(xì)胞通知細(xì)胞, ,在環(huán)境中存在環(huán)境中存在一種特殊信號(hào)或者刺激因素在一種特殊信號(hào)或者刺激因素。胞外信號(hào)分子是主要。胞外信號(hào)分子是主要的配體

6、，它可能是離子（如的配體，它可能是離子（如CaCa2 2）、小分子或者多肽蛋白質(zhì)大）、小分子或者多肽蛋白質(zhì)大分子物質(zhì)。分子物質(zhì)。 在充滿無數(shù)生物分子的環(huán)境中，細(xì)胞只所以能夠接受某一特定信號(hào)在充滿無數(shù)生物分子的環(huán)境中，細(xì)胞只所以能夠接受某一特定信號(hào)，正是受體與配體的，正是受體與配體的識(shí)別識(shí)別過程。過程。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共51頁受體的功能（續(xù)）：受體的功能（續(xù)）： 受體的第二個(gè)功能是把識(shí)別和接受的信號(hào)準(zhǔn)確無誤受體的第二個(gè)功能是把識(shí)別和接受的信號(hào)準(zhǔn)確無誤的的放大放大并并傳遞傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，啟動(dòng)一系列胞內(nèi)到細(xì)胞內(nèi)部，啟動(dòng)一系列胞內(nèi)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最后導(dǎo)致特定的細(xì)胞效應(yīng)。信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最后導(dǎo)致特定的

7、細(xì)胞效應(yīng)。 要將胞間信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)，受體的兩個(gè)功能缺一不可。要將胞間信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)，受體的兩個(gè)功能缺一不可。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共51頁1.2 1.2 受體與配體結(jié)合的主要特征受體與配體結(jié)合的主要特征 受體與配體結(jié)合的結(jié)果：受體與配體結(jié)合的結(jié)果： 受體被激活，并產(chǎn)生受體后信號(hào)傳遞受體被激活，并產(chǎn)生受體后信號(hào)傳遞。 兩者結(jié)合主要靠兩者結(jié)合主要靠離子鍵、氫鍵、范德華力和疏水作用等離子鍵、氫鍵、范德華力和疏水作用等非共價(jià)非共價(jià)鍵鍵，這樣的相互作用是，這樣的相互作用是可逆的可逆的。 生理?xiàng)l件下，受體與配體之間的結(jié)合不可能靠共價(jià)鍵。生理?xiàng)l件下，受體與配體之間的結(jié)合不可能靠共價(jià)鍵。 結(jié)合的主要特

8、征：結(jié)合的主要特征： 1.2.1 1.2.1 特異性特異性 1.2.2 1.2.2 高度的親和力高度的親和力 1.2.3 1.2.3 飽和性飽和性 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共51頁1.2.1 1.2.1 受體與配體結(jié)合的特異性受體與配體結(jié)合的特異性 特異性特異性是受體的最基本的特點(diǎn)，否則受體就無法辨認(rèn)外界是受體的最基本的特點(diǎn)，否則受體就無法辨認(rèn)外界的特殊信號(hào)的特殊信號(hào)配體分子，也無法準(zhǔn)確地傳遞信息。配體分子，也無法準(zhǔn)確地傳遞信息。 受體與配體特異性結(jié)合受體與配體特異性結(jié)合是一種分子識(shí)別過程，理論上的作用是一種分子識(shí)別過程，理論上的作用過程可能是：過程可能是： 受體受體有有配體結(jié)合域配體結(jié)合域，靠，

9、靠疏水作用疏水作用在大分子內(nèi)部形成一個(gè)在大分子內(nèi)部形成一個(gè)配體結(jié)合口袋。如果受體與配體空間有所互補(bǔ)，即有較大配體結(jié)合口袋。如果受體與配體空間有所互補(bǔ)，即有較大的幾率進(jìn)入口袋；進(jìn)入之后，如果口袋中的氨基酸中有可的幾率進(jìn)入口袋；進(jìn)入之后，如果口袋中的氨基酸中有可以與配體形成氫鍵、離子鍵的，它們就可能靠的更近一些以與配體形成氫鍵、離子鍵的，它們就可能靠的更近一些，致使，致使范德華力范德華力發(fā)生作用，形成更緊密的結(jié)合。發(fā)生作用，形成更緊密的結(jié)合。配體與受體分子配體與受體分子空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)性是特異結(jié)合的主要因素。是特異結(jié)合的主要因素。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共51頁1.2.1 1.2.1

10、受體與配體結(jié)合的特異性（續(xù)）受體與配體結(jié)合的特異性（續(xù)） 配體與受體空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)是一個(gè)配體與受體空間結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)是一個(gè)誘導(dǎo)誘導(dǎo)契合契合過過程。程。配體接觸受體，引起受體蛋白發(fā)生構(gòu)象變化，使兩者配體接觸受體，引起受體蛋白發(fā)生構(gòu)象變化，使兩者結(jié)合更完美。結(jié)合更完美。受體的這種構(gòu)象變化正是它被激活的過程。受體的這種構(gòu)象變化正是它被激活的過程。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共51頁在理解受體與配體結(jié)合特異性時(shí)應(yīng)該注意：在理解受體與配體結(jié)合特異性時(shí)應(yīng)該注意： 受體的特異性不能簡單地理解為一種受體僅能夠與一種配體結(jié)合，受體的特異性不能簡單地理解為一種受體僅能夠與一種配體結(jié)合，或者反之。這種情況只是對(duì)特定的細(xì)胞類

11、型和生理?xiàng)l件下而言?；蛘叻粗?。這種情況只是對(duì)特定的細(xì)胞類型和生理?xiàng)l件下而言。 研究表明，同一細(xì)胞或者不同類型的細(xì)胞中，同一配體可能有兩種或者兩種研究表明，同一細(xì)胞或者不同類型的細(xì)胞中，同一配體可能有兩種或者兩種以上的不同受體，例如乙酰膽堿有煙堿型和毒蕈型兩種受體，腎上腺素有以上的不同受體，例如乙酰膽堿有煙堿型和毒蕈型兩種受體，腎上腺素有和和兩種受體。兩種受體。 同一配體與不同的受體結(jié)合產(chǎn)生不同的反應(yīng)。同一配體與不同的受體結(jié)合產(chǎn)生不同的反應(yīng)。 例如，腎上腺素作用于皮膚黏膜血管上的例如，腎上腺素作用于皮膚黏膜血管上的受體使血管平滑肌收縮；作用于氣受體使血管平滑肌收縮；作用于氣管平滑肌等使其舒張。又

12、如，胰島素分子不僅可以高親和力與某些受體結(jié)合，產(chǎn)管平滑肌等使其舒張。又如，胰島素分子不僅可以高親和力與某些受體結(jié)合，產(chǎn)生很強(qiáng)的調(diào)節(jié)代謝效應(yīng)；也可以低親和力與類胰島素生長因子受體結(jié)合，導(dǎo)致微生很強(qiáng)的調(diào)節(jié)代謝效應(yīng)；也可以低親和力與類胰島素生長因子受體結(jié)合，導(dǎo)致微弱的刺激生長效應(yīng)。弱的刺激生長效應(yīng)。 這些事例并非否認(rèn)受體的特異性。這些事例并非否認(rèn)受體的特異性。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共51頁1.2.2 1.2.2 高度的親和力高度的親和力 受體與配體的結(jié)合服從質(zhì)量作用定律，可以用簡單的可逆平衡式表示受體與配體的結(jié)合服從質(zhì)量作用定律，可以用簡單的可逆平衡式表示： KaH+R HRKdHRHRKa Kd

13、 Ka1HRHR式中：式中：HH為游離配體濃為游離配體濃度，度，RR為未結(jié)合的受體濃為未結(jié)合的受體濃度，度，HRHR為配體受體復(fù)為配體受體復(fù)合物濃度。合物濃度。KaKa和和KdKd分別為分別為結(jié)合常數(shù)（親和常數(shù)）和結(jié)合常數(shù)（親和常數(shù)）和解離常數(shù)解離常數(shù).Kd.Kd值為值為50%50%受體受體被配體結(jié)合時(shí)的配體濃度被配體結(jié)合時(shí)的配體濃度，代表受體的親和力，其，代表受體的親和力，其值愈小親和力愈高。值愈小親和力愈高。 有些受體與配體結(jié)合過程中親和力會(huì)發(fā)生變化，多數(shù)情況下為負(fù)協(xié)有些受體與配體結(jié)合過程中親和力會(huì)發(fā)生變化，多數(shù)情況下為負(fù)協(xié)同效應(yīng)同效應(yīng)（negative cooperation）, ,即部

14、分配體與受體結(jié)合后，引即部分配體與受體結(jié)合后，引起配體與受體之間親和力下降，加速解離；個(gè)別配體則表現(xiàn)為起配體與受體之間親和力下降，加速解離；個(gè)別配體則表現(xiàn)為正協(xié)同作用正協(xié)同作用（positive cooperation）。）。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共51頁1.2.3 1.2.3 配體與受體結(jié)合的飽和性配體與受體結(jié)合的飽和性 配體與受體結(jié)合一般很快達(dá)到飽和，親和力很高，稱為配體與受體結(jié)合一般很快達(dá)到飽和，親和力很高，稱為特異性特異性結(jié)合結(jié)合；特異性結(jié)合反映出受體在靶細(xì)胞上的數(shù)目是一定的。；特異性結(jié)合反映出受體在靶細(xì)胞上的數(shù)目是一定的。 但是，這種數(shù)目的恒定性是相對(duì)的，有時(shí)配體本身會(huì)對(duì)受體數(shù)目產(chǎn)

15、生影但是，這種數(shù)目的恒定性是相對(duì)的，有時(shí)配體本身會(huì)對(duì)受體數(shù)目產(chǎn)生影響，發(fā)生上調(diào)或者下調(diào)響，發(fā)生上調(diào)或者下調(diào)(up or down regulation)(up or down regulation)，即增加或者減少受體數(shù)，即增加或者減少受體數(shù)目。這可能是動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生目。這可能是動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生“脫敏作用脫敏作用”或者或者“超敏作用超敏作用”的原因。的原因。 如果在配體濃度很高如果在配體濃度很高時(shí)也不能達(dá)到飽和，時(shí)也不能達(dá)到飽和，則為則為非特異性結(jié)合非特異性結(jié)合，它們的親和力很低。低親它們的親和力很低。低親和力的非特異性結(jié)合可能和力的非特異性結(jié)合可能是一種物理吸附作用。是一種物理吸附作用。 圖圖3.

16、1 3.1 人肝癌細(xì)胞胰島素表面特異受人肝癌細(xì)胞胰島素表面特異受體檢測體檢測P30P30現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共51頁1.3 1.3 受體存在的位置與種類受體存在的位置與種類 大多數(shù)受體存在于細(xì)大多數(shù)受體存在于細(xì)胞表面，水溶性信號(hào)分胞表面，水溶性信號(hào)分子以及大多數(shù)脂溶性信子以及大多數(shù)脂溶性信號(hào)分子都是與細(xì)胞表面號(hào)分子都是與細(xì)胞表面受體，并將信號(hào)傳遞到受體，并將信號(hào)傳遞到胞內(nèi)。胞內(nèi)。 但是，也有一些脂溶但是，也有一些脂溶性信號(hào)分子可以直接跨性信號(hào)分子可以直接跨越質(zhì)膜，與細(xì)胞內(nèi)受體越質(zhì)膜，與細(xì)胞內(nèi)受體結(jié)合。結(jié)合。 前者即前者即細(xì)胞表面細(xì)胞表面受體受體，后者即，后者即細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)受體內(nèi)受體。細(xì)胞外部信

17、號(hào)可以被膜上的細(xì)胞外部信號(hào)可以被膜上的受體或者細(xì)胞內(nèi)受體接收受體或者細(xì)胞內(nèi)受體接收現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共51頁2. 2. 核受體及其作用特點(diǎn)核受體及其作用特點(diǎn) 2 21 1 核受體核受體 疏水性的配體可以靠分子擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，然后與胞內(nèi)受體結(jié)合，引起疏水性的配體可以靠分子擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，然后與胞內(nèi)受體結(jié)合，引起受體的構(gòu)象變化，增加受體與受體的構(gòu)象變化，增加受體與DNADNA的親和力，最終起調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活的親和力，最終起調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性的作用。此類受體進(jìn)入細(xì)胞核，作用位點(diǎn)通常在細(xì)胞核，所以稱性的作用。此類受體進(jìn)入細(xì)胞核，作用位點(diǎn)通常在細(xì)胞核，所以稱為為核受體核受體。 從細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)角度看，這些疏水

18、信號(hào)分子比水溶性信號(hào)分從細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)角度看，這些疏水信號(hào)分子比水溶性信號(hào)分子（子（1 1）在體內(nèi)存留時(shí)間長在體內(nèi)存留時(shí)間長，且（，且（2 2）通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)起作用起作用，因此常常引起（，因此常常引起（3 3）長期的細(xì)胞效應(yīng)長期的細(xì)胞效應(yīng)，如生長發(fā)育的，如生長發(fā)育的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。（動(dòng)物甾類激素受體多為此類）（動(dòng)物甾類激素受體多為此類）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共51頁2.2 2.2 動(dòng)物甾類激素受體（核受體）作用的基本特征動(dòng)物甾類激素受體（核受體）作用的基本特征 一個(gè)典型的動(dòng)物細(xì)胞約有一個(gè)典型的動(dòng)物細(xì)胞約有1 1萬個(gè)甾類受體，每個(gè)受體可逆地以萬個(gè)甾類受體，每個(gè)受體可逆地以高親和力與專

19、一甾類激素結(jié)合。高親和力與專一甾類激素結(jié)合。甾類激素受體復(fù)合體形成的甾類激素受體復(fù)合體形成的“二步模型二步模型”：激素受體存在于細(xì)胞質(zhì)中，與甾類激素結(jié)合后被激激素受體存在于細(xì)胞質(zhì)中，與甾類激素結(jié)合后被激活，其分子構(gòu)象即發(fā)生改變，從而容易從核膜孔進(jìn)活，其分子構(gòu)象即發(fā)生改變，從而容易從核膜孔進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。且由于其親和力改變，容易與染色質(zhì)入細(xì)胞核內(nèi)。且由于其親和力改變，容易與染色質(zhì)結(jié)合。因此大量激素受體復(fù)合體聚集在核內(nèi)。這結(jié)合。因此大量激素受體復(fù)合體聚集在核內(nèi)。這就是激素由胞質(zhì)到核內(nèi)轉(zhuǎn)移的就是激素由胞質(zhì)到核內(nèi)轉(zhuǎn)移的“二步模型二步模型”。后來提出的后來提出的“胞核模型胞核模型”認(rèn)為，有的受體原來就存在

20、于核內(nèi)。認(rèn)為，有的受體原來就存在于核內(nèi)。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁，共51頁2.2 甾類激素受體作用的基本特征（續(xù)）甾類激素受體作用的基本特征（續(xù)） 激素受體復(fù)合體可以識(shí)別并結(jié)合到專一的激素受體復(fù)合體可以識(shí)別并結(jié)合到專一的DNADNA序列上，從而序列上，從而誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄活性。這種誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)錄活性。這種復(fù)合體就是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子（反式復(fù)合體就是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子（反式作用因子）作用因子）。這種激素受體結(jié)合的這種激素受體結(jié)合的DNADNA序列，即為序列，即為激素調(diào)節(jié)元件激素調(diào)節(jié)元件（hormone regulatory elements, HREhormone regulatory elements,

21、HRE）。）。甾類激素受體調(diào)節(jié)的基因活化常常分甾類激素受體調(diào)節(jié)的基因活化常常分兩步進(jìn)行兩步進(jìn)行：對(duì)少數(shù)基因轉(zhuǎn)錄活性的直接作用稱為對(duì)少數(shù)基因轉(zhuǎn)錄活性的直接作用稱為初級(jí)反應(yīng)初級(jí)反應(yīng)；由這些基因產(chǎn)物繼而激活其它基因，稱為由這些基因產(chǎn)物繼而激活其它基因，稱為延緩性次級(jí)反應(yīng)延緩性次級(jí)反應(yīng)。次級(jí)反應(yīng)常常對(duì)初級(jí)效應(yīng)起到了次級(jí)反應(yīng)常常對(duì)初級(jí)效應(yīng)起到了擴(kuò)增擴(kuò)增的作用。但是，的作用。但是，也有一些初級(jí)產(chǎn)物具有也有一些初級(jí)產(chǎn)物具有反饋反饋調(diào)控作用，即這些產(chǎn)物阻遏了調(diào)控作用，即這些產(chǎn)物阻遏了初級(jí)反應(yīng)基因的進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄。初級(jí)反應(yīng)基因的進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共51頁甾類激素受體調(diào)節(jié)的基因活化過程甾類激素受體調(diào)節(jié)

22、的基因活化過程圖圖3.2 3.2 果蠅細(xì)胞中蛻皮激素誘導(dǎo)基因活化的初級(jí)與次級(jí)反應(yīng)模型果蠅細(xì)胞中蛻皮激素誘導(dǎo)基因活化的初級(jí)與次級(jí)反應(yīng)模型現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁，共51頁2.3 2.3 甾類激素核受體的結(jié)構(gòu)和功能甾類激素核受體的結(jié)構(gòu)和功能從克隆得到的從克隆得到的cDNAcDNA序列，已經(jīng)推斷出多種序列，已經(jīng)推斷出多種甾類激素受體的氨基酸序列。甾類激素受體的氨基酸序列。甾類受體的甾類受體的基本結(jié)構(gòu)特征基本結(jié)構(gòu)特征：氨基酸總數(shù)由氨基酸總數(shù)由400400到到900900不等；不等；共同特點(diǎn)是有三個(gè)主要共同特點(diǎn)是有三個(gè)主要功能區(qū)功能區(qū)：DNA結(jié)合區(qū)（結(jié)合區(qū)（C區(qū)）區(qū)）激素結(jié)合區(qū)（激素結(jié)合區(qū)（E區(qū)）區(qū)）受體調(diào)

23、節(jié)區(qū)（受體調(diào)節(jié)區(qū)（A/B區(qū)）區(qū)）現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁，共51頁2.3 甾類激素受體的結(jié)構(gòu)和功能甾類激素受體的結(jié)構(gòu)和功能DNADNA結(jié)合區(qū)（結(jié)合區(qū)（C C區(qū)）：區(qū)）：激素結(jié)合區(qū)（激素結(jié)合區(qū)（E E區(qū)）區(qū)）: : 它是與靶基因中它是與靶基因中激素反應(yīng)元件結(jié)合激素反應(yīng)元件結(jié)合的序列，富含的序列，富含CysCys，每兩個(gè)，每兩個(gè)CysCys絡(luò)合一個(gè)絡(luò)合一個(gè)ZnZn2 2形成鋅指結(jié)構(gòu)。它位于受體分子中部，富含堿性氨基酸，便于與帶負(fù)電荷形成鋅指結(jié)構(gòu)。它位于受體分子中部，富含堿性氨基酸，便于與帶負(fù)電荷的的DNADNA序列結(jié)合，保守性強(qiáng)。其中含有一個(gè)核定位序列序列結(jié)合，保守性強(qiáng)。其中含有一個(gè)核定位序列（nuc

24、lear location sequence, NLS）, ,它由它由8 8個(gè)氨基酸組成，可決定甾受體進(jìn)入細(xì)胞核。個(gè)氨基酸組成，可決定甾受體進(jìn)入細(xì)胞核。位于位于C C端，由端，由250250個(gè)氨基酸組成個(gè)氨基酸組成, ,它是與甾激素它是與甾激素結(jié)合、將受體活化，并能進(jìn)一步與結(jié)合、將受體活化，并能進(jìn)一步與DNADNA結(jié)合的結(jié)合的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。在非活性受體的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。在非活性受體的C C區(qū)與區(qū)與E E區(qū)上結(jié)合區(qū)上結(jié)合著一種著一種抑制蛋白抑制蛋白（熱激蛋白），它妨礙熱激蛋白），它妨礙了受體與了受體與DNADNA的結(jié)合的結(jié)合；激素與激素與E E區(qū)區(qū)結(jié)合后改結(jié)合后改變了其構(gòu)象，使抑制蛋白解離下來，從而使變了

25、其構(gòu)象，使抑制蛋白解離下來，從而使DNADNA結(jié)合區(qū)暴露而活化。除此之外，結(jié)合區(qū)暴露而活化。除此之外，E E區(qū)還與區(qū)還與核定位和受體二聚化有關(guān)。核定位和受體二聚化有關(guān)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁，共51頁受體調(diào)節(jié)區(qū)（受體調(diào)節(jié)區(qū)（A/BA/B區(qū)）區(qū)）: :受體分子受體分子N N端的端的A/BA/B區(qū)，有一個(gè)非激素依賴的組成性區(qū)，有一個(gè)非激素依賴的組成性轉(zhuǎn)錄激活轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)，可以決定結(jié)構(gòu)，可以決定啟動(dòng)啟動(dòng)子專一性和細(xì)胞專一性子專一性和細(xì)胞專一性。另一個(gè)轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)在。另一個(gè)轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)在C C端激素結(jié)合區(qū)（端激素結(jié)合區(qū)（E E區(qū)），為區(qū)），為激素依賴的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)。激素依賴的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)。2.3 甾類

26、激素受體的結(jié)構(gòu)和功能甾類激素受體的結(jié)構(gòu)和功能圖圖3.4 3.4 甾類激素受體的作用模型甾類激素受體的作用模型 P.33P.33現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁，共51頁 大多數(shù)大多數(shù)胞間胞間化學(xué)信號(hào)分子的受體屬于細(xì)胞表面受體?；瘜W(xué)信號(hào)分子的受體屬于細(xì)胞表面受體。 所有的所有的水溶性水溶性信號(hào)分子（如動(dòng)物的多肽激素、神經(jīng)遞質(zhì)和信號(hào)分子（如動(dòng)物的多肽激素、神經(jīng)遞質(zhì)和生長因子）以及個(gè)別生長因子）以及個(gè)別脂溶性脂溶性的激素（如前列腺素）都與靶的激素（如前列腺素）都與靶細(xì)胞表面專一受體結(jié)合。細(xì)胞表面專一受體結(jié)合。細(xì)胞表面受體細(xì)胞表面受體與胞外配體（胞間信號(hào)）結(jié)合與胞外配體（胞間信號(hào)）結(jié)合，通常，通常使胞內(nèi)第二信使

27、胞內(nèi)第二信使水平增加使水平增加，從而引起生理效應(yīng)。常常引起，從而引起生理效應(yīng)。常常引起短暫而迅速短暫而迅速的細(xì)胞反的細(xì)胞反應(yīng)的特點(diǎn)。應(yīng)的特點(diǎn)。有些也可以有些也可以調(diào)節(jié)基因表達(dá)，產(chǎn)生長期的效應(yīng)，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，產(chǎn)生長期的效應(yīng)，3、細(xì)胞膜表面受體 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十三頁，共51頁 根據(jù)受體的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制和受體分子的共同結(jié)構(gòu)特根據(jù)受體的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制和受體分子的共同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將質(zhì)膜表面受體分為：點(diǎn)，將質(zhì)膜表面受體分為：3、細(xì)胞膜表面的受體（續(xù)） 離子通道型受體；離子通道型受體；G G蛋白偶聯(lián)受體；蛋白偶聯(lián)受體；招募型受體；招募型受體；酶活性受體；酶活性受體；核轉(zhuǎn)移型受體。核轉(zhuǎn)移型受體?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十

28、四頁，共51頁植物細(xì)胞膜植物細(xì)胞膜表面的受體表面的受體有三種類型有三種類型： 植物細(xì)胞膜表面的受體 G蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體離子通道型受體離子通道型受體酶聯(lián)（活性）受體酶聯(lián)（活性）受體植物細(xì)胞表面受體也有類似的三類：植物細(xì)胞表面受體也有類似的三類：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十五頁，共51頁細(xì)細(xì)胞胞表表面面的的信信號(hào)號(hào)受受體體G蛋蛋白白偶偶聯(lián)聯(lián)受受體體酶聯(lián)（活性）受體酶聯(lián)（活性）受體離子通道型受體離子通道型受體現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十六頁，共51頁3.1 3.1 類受體蛋白激酶（類受體蛋白激酶（receptor-like protein kinases, receptor-like protein kinas

29、es, RLKsRLKs）酶聯(lián)受體）酶聯(lián)受體 酶聯(lián)受體的特點(diǎn)是：酶聯(lián)受體的特點(diǎn)是： 受體本身是一種具有受體本身是一種具有跨膜結(jié)構(gòu)跨膜結(jié)構(gòu)的的酶蛋白酶蛋白，其胞外域與配體結(jié)，其胞外域與配體結(jié)合而被激活，通過胞內(nèi)側(cè)激酶反應(yīng)，將胞外信號(hào)傳至胞內(nèi)。合而被激活，通過胞內(nèi)側(cè)激酶反應(yīng)，將胞外信號(hào)傳至胞內(nèi)。 此類受體最重要的是動(dòng)物中的生長因子，如胰島素。它們本此類受體最重要的是動(dòng)物中的生長因子，如胰島素。它們本身具有身具有酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶活性。活性。 整個(gè)分子分為整個(gè)分子分為3 3個(gè)結(jié)構(gòu)域個(gè)結(jié)構(gòu)域：這一結(jié)構(gòu)既具有受體的功能，又具有把胞外信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成胞這一結(jié)構(gòu)既具有受體的功能，又具有把胞外信號(hào)直接

30、轉(zhuǎn)換成胞內(nèi)效應(yīng)的功能，是一種內(nèi)效應(yīng)的功能，是一種“經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)”有效的信號(hào)跨膜傳遞途徑。有效的信號(hào)跨膜傳遞途徑。 利用分子生物學(xué)手段從植物中鑒定了多個(gè)與動(dòng)物的受體蛋白激酶（利用分子生物學(xué)手段從植物中鑒定了多個(gè)與動(dòng)物的受體蛋白激酶（RPKsRPKs）同源的基）同源的基因，鑒于在植物體內(nèi)這些基因的產(chǎn)物還不明確，故而稱它們?yōu)橐?，鑒于在植物體內(nèi)這些基因的產(chǎn)物還不明確，故而稱它們?yōu)轭愂荏w蛋白激酶類受體蛋白激酶（RLKsRLKs）。這種受體屬于）。這種受體屬于酶聯(lián)受體酶聯(lián)受體。 胞外配體結(jié)合區(qū)胞外配體結(jié)合區(qū)細(xì)胞內(nèi)激酶活性區(qū)細(xì)胞內(nèi)激酶活性區(qū)跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)跨膜結(jié)構(gòu)區(qū)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十七頁，共51頁3.1.1 植物中植

31、物中RLKs的種類和結(jié)構(gòu)的種類和結(jié)構(gòu) 不同種類不同種類RLKsRLKs的的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域同源性較高，而胞外結(jié)構(gòu)域的氨基同源性較高，而胞外結(jié)構(gòu)域的氨基酸序列相差較大。依據(jù)酸序列相差較大。依據(jù)胞外結(jié)構(gòu)域胞外結(jié)構(gòu)域的不同，可將的不同，可將RLKsRLKs分為以下幾分為以下幾類：類： （1 1）富含亮氨酸重復(fù)區(qū)（）富含亮氨酸重復(fù)區(qū)（leucine-rich repeatsleucine-rich repeats， LRRsLRRs）的）的RLKs RLKs LRR-RLKsLRR-RLKs是數(shù)量最多的一類是數(shù)量最多的一類RLKsRLKs。廣泛存在于多種植物中。廣泛存在于多種植物中。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)

32、特點(diǎn)是胞外結(jié)構(gòu)域含有重復(fù)出現(xiàn)的亮氨酸胞外結(jié)構(gòu)域含有重復(fù)出現(xiàn)的亮氨酸。 LRRLRR是有串聯(lián)排列的具有是有串聯(lián)排列的具有l(wèi)eu-x-leu-x-leu-x-x-Asn-x-leuleu-x-leu-x-leu-x-x-Asn-x-leu的保的保守序列組成。守序列組成。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十八頁，共51頁（2） 具具S結(jié)構(gòu)域（結(jié)構(gòu)域（Sdomain）的）的RLKs （3 ）類表皮生長因子）類表皮生長因子RLKs（EGF-like RLKs） （4 ）類腫瘤壞死因子受體（類腫瘤壞死因子受體（TNFR-Like）的）的RLKs （5 ）凝集素樣（）凝集素樣（lectin-like）RLKs（6 ）幾丁質(zhì)

33、酶相關(guān)）幾丁質(zhì)酶相關(guān)RLK(chitinase-related RLK)（7 ）類細(xì)菌雙組分系統(tǒng)受體激酶類細(xì)菌雙組分系統(tǒng)受體激酶 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十九頁，共51頁 RLKs RLKs多屬于多屬于絲氨酸絲氨酸/ /蘇氨酸蘇氨酸激酶，但也有少數(shù)以激酶，但也有少數(shù)以酪氨酸酪氨酸為磷為磷酸化位點(diǎn)。酸化位點(diǎn)。 3.1.2 3.1.2 植物植物RLKsRLKs的生物學(xué)功能的生物學(xué)功能 動(dòng)物中的受體蛋白激酶的基本特征之一是具有動(dòng)物中的受體蛋白激酶的基本特征之一是具有自磷酸化自磷酸化活性，并且大多數(shù)自磷酸化位點(diǎn)為活性，并且大多數(shù)自磷酸化位點(diǎn)為酪氨酸酪氨酸。而植物中發(fā)現(xiàn)的。而植物中發(fā)現(xiàn)的RLKsRLKs多數(shù)為多

34、數(shù)為絲氨酸絲氨酸/ /蘇氨酸蛋白激酶蘇氨酸蛋白激酶，即它們的，即它們的自磷酸化自磷酸化位點(diǎn)為絲氨酸或（和）蘇氨酸位點(diǎn)為絲氨酸或（和）蘇氨酸。這些。這些RLKsRLKs磷酸化位點(diǎn)的磷酸化位點(diǎn)的差異暗示，在植物細(xì)胞中不同的差異暗示，在植物細(xì)胞中不同的RLKsRLKs可能具有不同的功可能具有不同的功能。能。植物中的植物中的RLKsRLKs可能具有以下幾個(gè)方面的功能：可能具有以下幾個(gè)方面的功能：現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十頁，共51頁（1 1） 調(diào)控植物的生長發(fā)育調(diào)控植物的生長發(fā)育 （2） 參與植物防御反應(yīng)參與植物防御反應(yīng) （3） 參與激素信號(hào)傳遞參與激素信號(hào)傳遞 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十一頁，共51頁3.2 G蛋白

35、偶聯(lián)受體（蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptor, GPCR） G G蛋白偶聯(lián)受體必需與蛋白偶聯(lián)受體必需與G G蛋白耦合，才能產(chǎn)生胞內(nèi)信使（如蛋白耦合，才能產(chǎn)生胞內(nèi)信使（如cAMPcAMP、cGMPcGMP、DGDG、IPIP3 3等），將信號(hào)傳遞到胞內(nèi)。在動(dòng)物中等），將信號(hào)傳遞到胞內(nèi)。在動(dòng)物中G G蛋白偶聯(lián)蛋白偶聯(lián)受體是經(jīng)典的、十分普遍的受體，在植物中有報(bào)道。受體是經(jīng)典的、十分普遍的受體，在植物中有報(bào)道。 3.2.1 GPCR 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 植物植物G蛋白偶聯(lián)受蛋白偶聯(lián)受體體GPCR1的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)7 7次跨膜結(jié)構(gòu)是次跨膜結(jié)構(gòu)是G G蛋白蛋白耦合受體的基本特征耦合受

36、體的基本特征?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十二頁，共51頁3.2.1 GPCR 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 由一個(gè)由一個(gè)單肽鏈單肽鏈組成，形成組成，形成7 7個(gè)個(gè)螺旋跨膜結(jié)構(gòu)，每個(gè)疏水跨膜區(qū)段螺旋跨膜結(jié)構(gòu)，每個(gè)疏水跨膜區(qū)段由由20-2520-25個(gè)氨基酸組成。各區(qū)段之間數(shù)目不等的氨基酸組成了環(huán)狀個(gè)氨基酸組成。各區(qū)段之間數(shù)目不等的氨基酸組成了環(huán)狀結(jié)構(gòu)。胞內(nèi)、胞外各有結(jié)構(gòu)。胞內(nèi)、胞外各有3 3個(gè)環(huán)。個(gè)環(huán)。N N端由端由30-5030-50個(gè)氨基酸，在胞外；個(gè)氨基酸，在胞外；C C端端氨基酸數(shù)目相差較大，在胞內(nèi)。氨基酸數(shù)目相差較大，在胞內(nèi)。其中其中5-65-6胞內(nèi)環(huán)與胞內(nèi)環(huán)與C C端有親水性，與端有親水性，與G G蛋白相互作

37、用。蛋白相互作用?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十三頁，共51頁 研究發(fā)現(xiàn)植物中的研究發(fā)現(xiàn)植物中的GCR1GCR1在植物的生長發(fā)育過程中可能具有重要作在植物的生長發(fā)育過程中可能具有重要作用，可能參與了細(xì)胞分裂素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。但詳細(xì)情況還需要研究用，可能參與了細(xì)胞分裂素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。但詳細(xì)情況還需要研究 3.2.2 GPCR的功能的功能 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十四頁，共51頁3.3 離子通道型谷氨酸受體（離子通道型谷氨酸受體（ionotropic Glutamate receptor, iGluR） 離子通道型受體的共同特點(diǎn)是由多亞基組成的離子通道型受體的共同特點(diǎn)是由多亞基組成的受體受體/ /離子通離子通道復(fù)合

38、體道復(fù)合體，除了具有信號(hào)接受部位，除了具有信號(hào)接受部位以外以外，本身又是離子通道，本身又是離子通道，其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟，反應(yīng)快，一般只需幾秒鐘。其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無需中間步驟，反應(yīng)快，一般只需幾秒鐘。 一般分為兩類：一般分為兩類：一類是配體依賴性復(fù)合體，另一類是電壓依賴性一類是配體依賴性復(fù)合體，另一類是電壓依賴性復(fù)合體。復(fù)合體。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十五頁，共51頁3.4 3.4 招募型受體招募型受體胞內(nèi)域沒有酶活性，受體本身沒有任何信號(hào)放大作用；胞內(nèi)域沒有酶活性，受體本身沒有任何信號(hào)放大作用；一旦與配體結(jié)合，便招募激酶或者接頭蛋白，激活下游信號(hào)途徑一旦與配體結(jié)合，便招募激酶或者接頭蛋白，激活

39、下游信號(hào)途徑，但是一般不產(chǎn)生經(jīng)典的報(bào)內(nèi)第二信使。，但是一般不產(chǎn)生經(jīng)典的報(bào)內(nèi)第二信使。這類受體常需要共受體或者受體寡聚化，來提供信號(hào)的特異性。這類受體常需要共受體或者受體寡聚化，來提供信號(hào)的特異性。 如細(xì)胞因子受體，腫瘤壞死因子受體等。如細(xì)胞因子受體，腫瘤壞死因子受體等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十六頁，共51頁3.5 3.5 核轉(zhuǎn)移型受體核轉(zhuǎn)移型受體 很少有質(zhì)膜受體作為轉(zhuǎn)錄因子起作用，誘導(dǎo)基很少有質(zhì)膜受體作為轉(zhuǎn)錄因子起作用，誘導(dǎo)基因表達(dá)。因表達(dá)。 但是在在果蠅中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)膜受體但是在在果蠅中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)膜受體NotchNotch，具有轉(zhuǎn)錄，具有轉(zhuǎn)錄活性，它是在接收信號(hào)后被分泌酶裂解，釋放出片活性，它是在接收信

40、號(hào)后被分泌酶裂解，釋放出片段并轉(zhuǎn)移到核中，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合段并轉(zhuǎn)移到核中，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性。體，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十七頁，共51頁4 4、細(xì)胞表面受體的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換、細(xì)胞表面受體的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換 不同于核內(nèi)受體，細(xì)胞表面受體結(jié)合胞外信號(hào)分子后，只有不同于核內(nèi)受體，細(xì)胞表面受體結(jié)合胞外信號(hào)分子后，只有將其轉(zhuǎn)換為將其轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)胞內(nèi)信號(hào)，才能影響靶細(xì)胞的反應(yīng)。而前者可以直，才能影響靶細(xì)胞的反應(yīng)。而前者可以直接進(jìn)入核內(nèi)調(diào)節(jié)基因表達(dá)。接進(jìn)入核內(nèi)調(diào)節(jié)基因表達(dá)。質(zhì)膜表面受體將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)有如下幾種方式質(zhì)膜表面受體將胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)

41、有如下幾種方式: : 質(zhì)膜表面受體轉(zhuǎn)換質(zhì)膜表面受體轉(zhuǎn)換信號(hào)的方式信號(hào)的方式產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)第二信使產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)第二信使酶促信號(hào)直接跨膜轉(zhuǎn)換酶促信號(hào)直接跨膜轉(zhuǎn)換內(nèi)在化作用內(nèi)在化作用效應(yīng)酶產(chǎn)生第二信使效應(yīng)酶產(chǎn)生第二信使; ;離子通道開放產(chǎn)生第二信使離子通道開放產(chǎn)生第二信使. .現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十八頁，共51頁 第二信使?jié)舛仍诩?xì)胞內(nèi)短暫的升高，激活了一種或者數(shù)種第二信使?jié)舛仍诩?xì)胞內(nèi)短暫的升高，激活了一種或者數(shù)種靶酶或者靶蛋白，通常是蛋白激酶，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞活性，而靶酶或者靶蛋白，通常是蛋白激酶，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞活性，而受體本身并不跨膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。受體本身并不跨膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 這是最主要的、這是最主要的、最基本的一

42、種方式。胞最基本的一種方式。胞外配體與質(zhì)膜表面受體外配體與質(zhì)膜表面受體結(jié)合后，產(chǎn)生多種胞內(nèi)結(jié)合后，產(chǎn)生多種胞內(nèi)第二信使，如第二信使，如cAMPcAMP、cGMPcGMP、IPIP3 3與與DGDG、cADPRcADPR、CaCa2 2等。等。 41 產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)第二信使產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)第二信使 圖3.7 幾種主要胞內(nèi)信使的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三十九頁，共51頁產(chǎn)生胞內(nèi)信使的途徑又包括以下兩種：產(chǎn)生胞內(nèi)信使的途徑又包括以下兩種： 411 效應(yīng)酶產(chǎn)生第二信使效應(yīng)酶產(chǎn)生第二信使 如膜上存在的如膜上存在的腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶，可以在受體激活下，可以在受體激活下催化催化ATPATP形成形成cAMPcAMP。在

43、某些胞外信號(hào)刺激作用下，細(xì)胞內(nèi)。在某些胞外信號(hào)刺激作用下，細(xì)胞內(nèi)cAMPcAMP濃度可以在幾秒之濃度可以在幾秒之內(nèi)增加數(shù)倍，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)的信號(hào)。內(nèi)增加數(shù)倍，從而產(chǎn)生調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)的信號(hào)。cAMPcAMP在完成其功能后又被在完成其功能后又被cAMPcAMP磷酸二脂酶（磷酸二脂酶（PDEPDE）降低到正常水）降低到正常水平，從而終止了胞內(nèi)信號(hào)。平，從而終止了胞內(nèi)信號(hào)。胞內(nèi)另一種信使胞內(nèi)另一種信使cGMPcGMP也可能是通過類似的途徑產(chǎn)生和發(fā)揮效應(yīng)也可能是通過類似的途徑產(chǎn)生和發(fā)揮效應(yīng)的。的。 現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十頁，共51頁411 效應(yīng)酶產(chǎn)生第二信使效應(yīng)酶產(chǎn)生第二信使( (續(xù)續(xù)) ) 胞內(nèi)信使胞

44、內(nèi)信使IPIP3 3和和DGDG則是由受體接受胞外信號(hào)后，激活膜上則是由受體接受胞外信號(hào)后，激活膜上的另一類酶的另一類酶磷脂酶磷脂酶C C（PLCPLC），分解質(zhì)膜內(nèi)側(cè)分布的一種），分解質(zhì)膜內(nèi)側(cè)分布的一種磷脂磷脂磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇4 4，5 5二磷酸（二磷酸（PIPPIP2 2）產(chǎn)生的。）產(chǎn)生的。IPIP3 3和和DGDG通過不同的生化途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)（后面講）。通過不同的生化途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)（后面講）。 以上信使都是由膜上以上信使都是由膜上酶催化酶催化產(chǎn)生的，而且其底物都產(chǎn)生的，而且其底物都是含有兩個(gè)高能磷酸鍵的化合物是含有兩個(gè)高能磷酸鍵的化合物ATPATP和和PIPPIP2 2。 一般來

45、講，受體對(duì)膜上效應(yīng)酶的作用是以一般來講，受體對(duì)膜上效應(yīng)酶的作用是以G G蛋白為中蛋白為中介的。介的?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十一頁，共51頁412 離子通道開放產(chǎn)生第二信使離子通道開放產(chǎn)生第二信使 離子通道型離子通道型受體受體/ /離子通道復(fù)離子通道復(fù)合體，可以在配體或者電壓門合體，可以在配體或者電壓門控下，通過離子通道開放直接控下，通過離子通道開放直接產(chǎn)生第二信使；產(chǎn)生第二信使； 還有一類離子通道本身并無胞還有一類離子通道本身并無胞外配體結(jié)合區(qū)或電壓敏感接受外配體結(jié)合區(qū)或電壓敏感接受結(jié)構(gòu)，其開放首先是配體與受結(jié)構(gòu)，其開放首先是配體與受體結(jié)合體結(jié)合, ,受體被活化，活化受受體被活化，活化受體再通過體再

46、通過G G蛋白調(diào)節(jié)離子蛋白調(diào)節(jié)離子通道通道的開放，從而產(chǎn)生胞內(nèi)信的開放，從而產(chǎn)生胞內(nèi)信使。使。 細(xì)胞可以利用極大的跨膜細(xì)胞可以利用極大的跨膜CaCa2 2濃度差傳濃度差傳遞胞外信號(hào)（圖遞胞外信號(hào)（圖3 38 8）。）。 圖3.8細(xì)胞表面受體產(chǎn)生胞內(nèi)鈣信號(hào)的兩條途徑現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十二頁，共51頁4.2 4.2 酶促信號(hào)直接跨膜轉(zhuǎn)換酶促信號(hào)直接跨膜轉(zhuǎn)換 有些細(xì)胞表面受體，在胞外到胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)并不產(chǎn)生特殊胞有些細(xì)胞表面受體，在胞外到胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)并不產(chǎn)生特殊胞內(nèi)第二信使物質(zhì)，而是通過一種簡單而直接的作用，即受體本內(nèi)第二信使物質(zhì)，而是通過一種簡單而直接的作用，即受體本身身胞內(nèi)域胞內(nèi)域具有酶的催化活

47、性（具有酶的催化活性（酶聯(lián)受體酶聯(lián)受體）。如受體酪氨酸蛋白）。如受體酪氨酸蛋白激酶，它位于胞外的部分具有受體功能，接受信號(hào)后激活了胞激酶，它位于胞外的部分具有受體功能，接受信號(hào)后激活了胞內(nèi)具有蛋白激酶活性的結(jié)構(gòu)，從而使胞內(nèi)某些蛋白質(zhì)的酪氨酸內(nèi)具有蛋白激酶活性的結(jié)構(gòu)，從而使胞內(nèi)某些蛋白質(zhì)的酪氨酸殘基磷酸化，進(jìn)而在細(xì)胞內(nèi)形成信號(hào)傳遞途徑，調(diào)節(jié)某種生理殘基磷酸化，進(jìn)而在細(xì)胞內(nèi)形成信號(hào)傳遞途徑，調(diào)節(jié)某種生理反應(yīng)，這樣反應(yīng)，這樣通過一種蛋白質(zhì)完成了胞外通過一種蛋白質(zhì)完成了胞外胞內(nèi)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。胞內(nèi)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。一些生長因子和細(xì)胞因子可以通過這種方式起作用。一些生長因子和細(xì)胞因子可以通過這種方式起作用。 現(xiàn)在

48、學(xué)習(xí)的是第四十三頁，共51頁4.3 內(nèi)在化作用內(nèi)在化作用 在動(dòng)物上研究發(fā)現(xiàn)，許多多肽信號(hào)進(jìn)入靶細(xì)胞可能在動(dòng)物上研究發(fā)現(xiàn)，許多多肽信號(hào)進(jìn)入靶細(xì)胞可能是借助于細(xì)胞受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用（是借助于細(xì)胞受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用（endocytosisendocytosis）或者）或者叫做內(nèi)在化作用（叫做內(nèi)在化作用（internalizationinternalization）。）。 如胰島素與成纖維細(xì)胞表面的呈彌散分布的受體相結(jié)合，幾分鐘如胰島素與成纖維細(xì)胞表面的呈彌散分布的受體相結(jié)合，幾分鐘內(nèi)胰島素受體復(fù)合體就成簇聚集在細(xì)胞凹陷處，形成包被坑（內(nèi)胰島素受體復(fù)合體就成簇聚集在細(xì)胞凹陷處，形成包被坑（coated coated pitpit）, ,隨后被攝入受體囊（隨后被攝入受體囊（receptors