細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

關(guān)于細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)1第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三2信號:含有信息內(nèi)容的一種物質(zhì)或刺激。信號的類型：

化學(xué)信號：激素,遞質(zhì),細胞因子機械信號：聲音電磁信號：光電信號：電流第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三3◆

跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概念指外界信號（化學(xué)分子、光、聲音等）作用于細胞膜表面的受體，引起膜結(jié)構(gòu)中一種或多種特殊蛋白質(zhì)構(gòu)型改變，將外界環(huán)境變化的信息以新的信號形式傳遞到膜內(nèi)，再引發(fā)靶細胞功能改變。第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三4受體概念：能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體（信號分子）的大分子物質(zhì)特性：（1）特異性（2）飽和性（3）親和性第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三5跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程外界信號

細胞膜表面

一種或幾種膜蛋白分子構(gòu)象改變

新的信號進入胞內(nèi)膜電位或其他功能變化

第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三6幾種主要的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式離子通道型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

G蛋白藕聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶聯(lián)型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)根據(jù)膜受體的結(jié)構(gòu)和功能，跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的路徑可分為三類：第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三7一、離子通道型受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（三類）離子通道受體（化學(xué)門控通道）電壓門控離子通道機械門控通道

1、由離子通道完成的跨膜信號傳遞過程

刺激信號→膜通道蛋白開放→離子移動→膜電位變化→膜內(nèi)信息→細胞功能改變2、類型第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三8刺激信號→膜通道蛋白開放→離子移動→膜電位變化→膜內(nèi)信息→細胞功能改變（一）離子通道受體（化學(xué)門控通道）

1、涵義：

是一種同時具有受體和離子通道功能的蛋白質(zhì)分子，屬于化學(xué)門控通道。激活時直接引起跨膜離子流動，也稱促離子型受體。2、信號傳導(dǎo)過程3、分布

神經(jīng)肌接頭信息傳遞神經(jīng)細胞之間的突觸傳遞第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三9

神經(jīng)突觸谷氨酸，門冬氨酸，甘氨酸神經(jīng)肌肉接頭乙酰膽鹼化學(xué)門控離子通道示意圖-Ach受體陽離子通道第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三10刺激細胞膜電位的變化電壓門控離子通道開放或關(guān)閉離子內(nèi)流或外流新信號形成

（二）電壓門控離子通道1、涵義

接受電信號的受體，通過通道的開、關(guān)和離子跨膜流動將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到細胞內(nèi)部。2、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三11Na+通道和K+通道通道作用示意圖第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三12（三）機械門控通道1、涵義

細胞表面膜存在的能感受機械性刺激并引起細胞功能改變的通道樣結(jié)構(gòu)。1）實例：前庭和耳蝸的毛細胞的靜纖毛2、實例及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程機械信號（聲）靜纖毛偏曲機械門控離子通道開放離子內(nèi)流膜電位變化2）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三13

二、G-蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

1、G蛋白耦聯(lián)受體及其家族分子

1）G蛋白耦聯(lián)受體

最大的細胞表面受體家族，共有300多種；受體由一條7次穿膜的肽鏈構(gòu)成，膜外側(cè)和膜內(nèi)有配體的結(jié)合部位，胞漿側(cè)有結(jié)合G蛋白的部位；通過與配體結(jié)合后的構(gòu)象變化來結(jié)合和激活G蛋白。第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三14

2）G蛋白（GTP結(jié)合蛋白）

耦聯(lián)膜受體與效應(yīng)器的一種特定蛋白，由α、β和γ三個亞單位組成，其中α亞單位具有鳥苷酸的結(jié)合位點和GTP酶活性。非活化的G蛋白在膜內(nèi)與受體分離，其α亞單位結(jié)合一分子的GDP；當(dāng)配體與受體結(jié)合后，受體構(gòu)象改變，從而激活G蛋白，此時α亞單位與GDP解離，結(jié)合一分子GTP，并與另兩個亞單位分離，繼而激活其靶蛋白。GDP二磷酸鳥苷GMP一磷酸鳥苷GTP三磷酸鳥苷第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三15第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三16

3）G蛋白效應(yīng)器：

A、催化生成第二信使的酶：包括:腺苷酸環(huán)化酶(AC)

磷脂酶C(PLC)

磷酸二脂酶(PDE)

磷脂酶A2等

B、離子通道:第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三174）第二信使：

它是激素、遞質(zhì)、細胞因子等信號分子作用于細胞膜后細胞內(nèi)產(chǎn)生的信號因子，間接地把細胞外信號轉(zhuǎn)入細胞內(nèi)。包括cAMP（環(huán)磷酸腺苷）、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、環(huán)-磷酸鳥苷(cGMP)和Ca2+等。第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三18由G－蛋白介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)圖第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三19（二）G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑2.受體-G蛋白-PLC途徑1.受體-G蛋白-AC途徑磷脂酰肌醇cAMP第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三201.受體-G蛋白-AC途徑:信號物質(zhì)膜表面的特異受體Gs-(興奮性G蛋白)激活腺苷酸環(huán)化酶（AC)胞漿中的ATP分解膜內(nèi)側(cè)胞漿中cAMP增加激活蛋白激酶A(PKA)底物蛋白磷酸化發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三212.受體-G蛋白-PLC途徑外界剌激信號膜受體G蛋白激活磷脂酶C（PLC）水解磷脂酰肌醇三磷酸肌醇（

IP3

）+二酰甘油（DG）

IP3

激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的IP3受體Ca2+釋放結(jié)合鈣調(diào)蛋白（CaM）生成Ca2+.CaM復(fù)合物發(fā)揮生理功能DG激活蛋白激酶C磷酸化底物蛋白發(fā)揮生物效應(yīng)第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三22第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三23三、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶耦聯(lián)受體特點：受體只有一次跨膜α-螺旋。受體分子的胞質(zhì)側(cè)自身具有酶的活性，可直接激活胞質(zhì)中酶。酶藕聯(lián)受體的類型：酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶結(jié)合型受體鳥苷酸環(huán)化酶受體第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三24（一）酪氨酸激酶受體（TKR)

特點：

膜外側(cè)-配位體結(jié)合點胞質(zhì)側(cè)-酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域受體與酶是同一蛋白分子

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程

肽類激素（胰島素和細胞因子）激活酪氨酸激酶受體胞質(zhì)側(cè)酶活性部位活化激發(fā)信號蛋白的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三25（二）酪氨酸激酶結(jié)合型受體

特點：受體本身無蛋白激酶活性

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程巨噬細胞和淋巴細胞產(chǎn)生的細胞因子激活受體分子激活胞質(zhì)內(nèi)的酪氨酸激酶磷酸化信號蛋白實現(xiàn)信號傳導(dǎo)第二十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期三26（三）鳥苷酸環(huán)化酶受體特點：受體分子只有一個跨膜α-螺旋；膜