細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

1、細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction） (exosomes )12cAMP-Dependent Protein Kinasel膜受體介導(dǎo)：膜受體介導(dǎo)：l胞內(nèi)受體介導(dǎo)胞內(nèi)受體介導(dǎo)1.離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通過(guò)產(chǎn)生跨膜電變化傳遞信號(hào)通過(guò)產(chǎn)生跨膜電變化傳遞信號(hào)路徑路徑簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單、速度、速度快快作用較局限作用較局限2. G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)G蛋白12345672. G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) GTP酶酶“分子開(kāi)關(guān)分子開(kāi)關(guān)”失活型失活型G蛋白蛋白激活型激活型

2、G蛋白蛋白蛋白循環(huán)蛋白循環(huán)G 種類(lèi)種類(lèi) 效應(yīng)分子效應(yīng)分子細(xì)胞內(nèi)信使細(xì)胞內(nèi)信使靶分子靶分子asAC活化活化cAMPPKA活性活性aiAC活化活化cAMPPKA活性活性aqPLC活化活化Ca2+、IP3、DAGPKC活化活化atcGMP-PDE活性活性cGMPNa+通道關(guān)閉通道關(guān)閉 腺苷酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶（adenylate cyclase, AC），作用），作用是催化細(xì)胞內(nèi)的是催化細(xì)胞內(nèi)的ATP生成第二信使生成第二信使cAMP; 磷脂酶磷脂酶C（phospholipas C, PLC），可催化細(xì)），可催化細(xì)胞膜上的磷脂酰肌醇生成第二信使胞膜上的磷脂酰肌醇生成第二信使DG和和IP3； 磷酸二酯酶

3、（磷酸二酯酶（phosphodiesterase, PDE），可以），可以水解胞內(nèi)的第二信使水解胞內(nèi)的第二信使cGMP； 磷脂酶磷脂酶A2（phospholipase A2）n cAMP(環(huán)磷腺苷環(huán)磷腺苷)n DG（二脂酰甘油）和（二脂酰甘油）和IP3（三磷酸肌醇）（三磷酸肌醇）n cGMP（環(huán)磷鳥(niǎo)苷）（環(huán)磷鳥(niǎo)苷）n Ca2+ATPcAMPPPi催化結(jié)構(gòu)域催化結(jié)構(gòu)域123456789 10 11 12G蛋白耦蛋白耦聯(lián)受體聯(lián)受體總結(jié)：總結(jié)：G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程效應(yīng)器酶效應(yīng)器酶G蛋白蛋白第一信使第一信使第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶或通道或通道GDPGT

4、PGTPG蛋白蛋白細(xì)胞細(xì)胞功能功能改變改變GDP受體受體-G蛋白蛋白-AC（腺苷酸環(huán)化酶）途徑（腺苷酸環(huán)化酶）途徑受體受體-G蛋白蛋白-PLC（磷脂酶（磷脂酶C）途徑）途徑cAMP途徑途徑（在不同的細(xì)胞中，（在不同的細(xì)胞中，PKA磷酸化的底物不同，因而其功能也不同）磷酸化的底物不同，因而其功能也不同）例如：例如：運(yùn)動(dòng)時(shí)，心率運(yùn)動(dòng)時(shí)，心率 ，心肌收縮力，心肌收縮力運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)交感神經(jīng)興奮交感神經(jīng)興奮釋放去甲腎上腺素釋放去甲腎上腺素心肌細(xì)胞膜上心肌細(xì)胞膜上1腎上腺素能受體腎上腺素能受體Gs蛋白蛋白ACcAMPPKA功能蛋白磷酸化功能蛋白磷酸化心率心率，心肌收縮力，心肌收縮力 1953年，Hokin等發(fā)

5、現(xiàn)外界刺激可加速膜脂代謝，如乙酰膽堿在促進(jìn)胰腺分泌淀粉酶的同時(shí)也加快膜脂的周轉(zhuǎn)。32P標(biāo)記研究表明，外界刺激引起膜中磷脂酰肌醇（PI）變化。 1975年，Michell等用3H標(biāo)記肌醇磷酸與細(xì)胞溫育，加入激動(dòng)劑，測(cè)定被標(biāo)記的PI及其代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)PI減少了而其代謝物增加，從而證明刺激促進(jìn)質(zhì)膜中PI水解。其后幾年陸續(xù)發(fā)現(xiàn)PI水解產(chǎn)物肌醇三磷酸（IP3）可刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+；蛋白激酶C（PKC）受Ca2+和PI水解另一產(chǎn)物二?；视停―G）的激活。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)許多膜脂代謝產(chǎn)物，如磷脂酰肌醇磷酸、溶血磷脂酸、神經(jīng)酰胺等都是重要的胞內(nèi)信使。磷脂酶磷脂酶C催化催化PIP2水解生成水解生成DAG和和IP

6、3 DG-PKC途徑IP3-Ca2+途徑l一種跨膜蛋白，但每個(gè)受體分子只有一種跨膜蛋白，但每個(gè)受體分子只有1次次穿膜穿膜,也稱(chēng)為也稱(chēng)為單次跨膜受體單次跨膜受體。3.酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)生長(zhǎng)因子、胰島素生長(zhǎng)因子、胰島素與受體酪氨酸激酶結(jié)合與受體酪氨酸激酶結(jié)合細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)膜外膜外N端：識(shí)別、結(jié)合第一信使端：識(shí)別、結(jié)合第一信使膜內(nèi)膜內(nèi)C端：具有酪氨酸激酶活性端：具有酪氨酸激酶活性 配體配體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶(GC)GTPcGMP細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)生物效應(yīng)依賴(lài)依賴(lài)cGMP的蛋白激酶的蛋白激酶G鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體硝酸甘油治療心絞痛：硝酸甘

7、油治療心絞痛： 硝酸甘油硝酸甘油NO結(jié)合結(jié)合可溶性可溶性鳥(niǎo)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶苷酸環(huán)化酶（GC）三磷酸鳥(niǎo)苷三磷酸鳥(niǎo)苷（GTP）轉(zhuǎn)變成）轉(zhuǎn)變成cGMP激活激活PKG舒張血管，增加血流量舒張血管，增加血流量.4.細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子型受體結(jié)構(gòu)示意圖胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子型受體結(jié)構(gòu)示意圖核轉(zhuǎn)位及核轉(zhuǎn)位及DNA結(jié)合域結(jié)合域激素結(jié)合域激素結(jié)合域NH2COOH事實(shí)上，細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途事實(shí)上，細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑比我們想象的復(fù)雜得多徑比我們想象的復(fù)雜得多特性特性離子通離子通道受體道受體G-蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體單次跨膜受體單次跨膜受體內(nèi)源性?xún)?nèi)源性配體配體神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)、激素、趨化因子、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、趨化因子、外源刺激（味，光）外源刺激（味，光）生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子細(xì)胞因子細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)寡聚體形寡聚體形成的孔道成的孔道單體單體具有或不具有催化活具有或不具有催化活性的單體性的單體跨膜區(qū)跨膜區(qū)段數(shù)目段數(shù)目4個(gè)個(gè)7個(gè)個(gè)1個(gè)個(gè)功能功能離子通道離子通道激活激活G蛋白蛋白激活蛋白酪氨酸激酶激活蛋白酪氨酸激