細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號(hào)傳遞系統(tǒng)詳解_第1頁(yè)
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細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號(hào)傳遞系統(tǒng)詳解_第3頁(yè)
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細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號(hào)傳遞系統(tǒng)詳解演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)優(yōu)選細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與信號(hào)傳遞系統(tǒng)當(dāng)前第2頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞生活在社會(huì)中單細(xì)胞:細(xì)胞與環(huán)境多細(xì)胞:細(xì)胞與細(xì)胞、與環(huán)境細(xì)胞生存要求它們能感知環(huán)境中信號(hào),并對(duì)之作出反應(yīng)。多細(xì)胞生物的不同細(xì)胞之間需要協(xié)調(diào)互相關(guān)系,共同應(yīng)對(duì)環(huán)境信號(hào)。這些需求通過(guò)細(xì)胞通訊和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前第3頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)酵母對(duì)鄰近細(xì)胞釋放的交配因子發(fā)生反應(yīng)而形成朝向因子源頭的突起

shmoos卵子受精引發(fā)胞質(zhì)溶膠鈣離子快速增加,并形成從精子進(jìn)入部位向整個(gè)細(xì)胞播散的鈣波。這個(gè)鈣波刺激質(zhì)膜發(fā)生改變,防止其他精子進(jìn)入,并啟動(dòng)受精卵發(fā)育受精中得鈣波當(dāng)前第4頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào):

物理性-光、溫度、壓力、輻射等 化學(xué)性-激素、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì)、

氣體等信號(hào)細(xì)胞(signalingcell):

能產(chǎn)生信號(hào)分子的細(xì)胞。靶細(xì)胞(targetcell)

受到信號(hào)分子的作用發(fā)生反應(yīng)的細(xì)胞。當(dāng)前第5頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞對(duì)信號(hào)的反應(yīng):1.細(xì)胞質(zhì):蛋白質(zhì)活性改變2.細(xì)胞核:基因表達(dá)改變-

轉(zhuǎn)錄出新的或更多的蛋白質(zhì)當(dāng)前第6頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)上世紀(jì)90年代以來(lái)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究領(lǐng)域獲諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家1991,Nelzer和sokmann:離子通道1992,Krebs和Fisher: 糖原代謝中蛋白質(zhì)的可逆磷酸化1994,Gilman和Rodbell:G蛋白信號(hào)傳導(dǎo)1998,Palmer,NO的信號(hào)傳導(dǎo)2003,Agre和MacKinnon,水通道和離子通道2012,BrianKobilka和

RobertLefkowitz,解析了人GPCR腎上腺受體的結(jié)構(gòu),GPCR與G蛋白異源三聚體的復(fù)合物的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第7頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)第一節(jié)細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本知識(shí)

第二節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

第三節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)第四節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間的相互作用當(dāng)前第8頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)第一節(jié)細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本知識(shí)一、細(xì)胞通訊的分類二、細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)成三、細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一些特點(diǎn)當(dāng)前第9頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)一、細(xì)胞通訊的分類

1.接觸依賴型

2.旁分泌型

3.突觸型

4.內(nèi)分泌型

5.自分泌型

6.間隙連接型當(dāng)前第10頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)1.接觸依賴型2.旁分泌型3.突觸型5.自分泌型4.內(nèi)分泌型6.間隙連接型GAPJUNCTIONAUTOCRINE當(dāng)前第11頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞通訊的分類

(信號(hào)發(fā)放細(xì)胞-靶細(xì)胞)

1.接觸依賴型

錨著于質(zhì)膜上的信號(hào)分子直接接觸靶細(xì)胞質(zhì)膜上受體。如膜抗原遞呈分子被免疫細(xì)胞識(shí)別。2.旁分泌型

信號(hào)釋放至附近基質(zhì),作用于局部。如生長(zhǎng)因子。3.突觸型信號(hào)為神經(jīng)遞質(zhì),釋放至突觸間隙,作用于突觸后膜(另一個(gè)神經(jīng)元)。如乙酰膽堿與其受體。

4.內(nèi)分泌型

信號(hào)為激素,經(jīng)血液作用于全身靶細(xì)胞。如性激素與其受體。5.自分泌型

信號(hào)釋放至周圍基質(zhì),作用于自身。如細(xì)胞因子。6.間隙連接型

信號(hào)經(jīng)縫隙連接作用于相鄰細(xì)胞。如cAMP。當(dāng)前第12頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)二、細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)成信號(hào)接收裝置信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置靶蛋白信號(hào)分子效應(yīng)當(dāng)前第13頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)二、細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)成:

1.信號(hào)接收裝置

2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置

3.第二信使當(dāng)前第14頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)接收裝置:入室線座(電信號(hào))-膜受體

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置:座機(jī)-轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白

信號(hào)傳出裝置:聽筒(聲音)-第二信使當(dāng)前第15頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào):黃體生成素(LH)細(xì)胞:睪丸間質(zhì)細(xì)胞反應(yīng):雄激素生成增多細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)模式圖當(dāng)前第16頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)受體:位于細(xì)胞膜表面或細(xì)胞內(nèi)部的一類特殊蛋白質(zhì),能特異地識(shí)別信號(hào)分子(配體),并以很高的親和力與之結(jié)合,從而啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。1.細(xì)胞表面受體(膜受體)-其配體為水溶性2.細(xì)胞內(nèi)受體(核受體)-其配體為脂溶性1.信號(hào)接收裝置-受體receptors當(dāng)前第17頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞表面受體

(膜受體membranereceptors)

-其配體為水溶性2.細(xì)胞內(nèi)受體(核受體nuclearreceptors)-其配體為脂溶性如甾類激素1.信號(hào)接收裝置-受體receptors當(dāng)前第18頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)膜受體種類:

1.離子通道偶聯(lián)受體存在于電興奮性細(xì)胞(神經(jīng)、肌肉細(xì)胞)之間的突觸部位,是神經(jīng)遞質(zhì)的受體,將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。如乙酰膽堿受體。2.G蛋白偶聯(lián)受體許多激素和神經(jīng)遞質(zhì)的受體,如腎上腺素受體。3.酶偶聯(lián)受體

生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的受體。其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域本身具有酶活性或與酶偶聯(lián)。當(dāng)前第19頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)接收裝置:膜受體G蛋白偶聯(lián)受體離子通道偶聯(lián)受體酶偶聯(lián)受體當(dāng)前第20頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)1、一系列蛋白質(zhì)

2、依次經(jīng)歷活化-失活,構(gòu)成從膜受體到細(xì)胞核之間的信號(hào)傳導(dǎo)鏈。 2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置-轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白transductionproteins當(dāng)前第21頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置:轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白1.接力蛋白(relayprotein)-將信號(hào)傳至相鄰下游分子2.信使蛋白(messengerprotein)-將信號(hào)傳至細(xì)胞內(nèi)另一亞區(qū)3.接合蛋白(adaptorprotein)-通過(guò)特定結(jié)構(gòu)域偶聯(lián)其上下分子4.信號(hào)放大蛋白(amplifierprotein)-生成大量調(diào)節(jié)性小分子

即第二信使5.信號(hào)轉(zhuǎn)換蛋白(transducerprotein)-將信號(hào)轉(zhuǎn)換成另一種形式6.切分蛋白(bifurcationprotein)-接收一條線路輸出至多條7.整合蛋白(integratorprotein)-接收多條線路并整合/輸出至一條8.潛在基因調(diào)節(jié)蛋白(latentgeneregulateryprotein)-膜受體自身

活化后移入核內(nèi)當(dāng)前第22頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置:轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白圖15-16接合蛋白信號(hào)放大和轉(zhuǎn)換蛋白接力蛋白切分蛋白信使蛋白整合蛋白潛在基因調(diào)節(jié)蛋白當(dāng)前第23頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)-在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)途徑上某些節(jié)點(diǎn)快速大量增多、能迅速將信號(hào)播散至各個(gè)下游通路的小分子。又被稱為第二信使(胞外信號(hào)為第一信使)細(xì)胞內(nèi)信使intracellularmessenger當(dāng)前第24頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置:轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白圖15-16接合蛋白信號(hào)放大和轉(zhuǎn)換蛋白接力蛋白切分蛋白信使蛋白整合蛋白潛在基因調(diào)節(jié)蛋白第二信使當(dāng)前第25頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)信使(第二信使)-在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)途徑上某些節(jié)點(diǎn)快速大量增多、能迅速將信號(hào)播散至各個(gè)下游通路的小分子。cAMP(環(huán)磷酸腺苷)cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)DAG

(1,2-二酰甘油)IP3(肌醇-1,4,5-三磷酸)Ca2+鳥苷酸環(huán)化酶(AC)GTPcGMP腺苷酸環(huán)化酶(AC)ATPcAMP當(dāng)前第26頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)③④細(xì)胞內(nèi)信使(第二信使)當(dāng)前第27頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)(1)cAMP信號(hào)傳遞途徑激活的腺苷酸環(huán)化酶AC激活的G蛋白cAMP活化的PKA催化特定的靶蛋白的絲氨酸或蘇氨酸磷酸化cAMP依賴蛋白激酶簡(jiǎn)稱PKA當(dāng)前第28頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)(2)IP3和DAG的信號(hào)途徑IP3提高胞質(zhì)內(nèi)Ca

2+濃度PKC稱為蛋白激酶C在Ca

2+和DAG的共同作用下,才能激活PKCDAG激活PKC當(dāng)前第29頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)(3)細(xì)胞內(nèi)的鈣信號(hào)。細(xì)胞外和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的Ca2+濃度顯著高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM):Ca2+的受體蛋白。Ca2+濃度的升高,通過(guò)CaM來(lái)產(chǎn)生許多重要的生理功能。

Ca/鈣調(diào)蛋白依賴蛋白激酶(CaM

kinase):可以被Ca2+/CaM復(fù)合物激活。當(dāng)前第30頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)接收裝置信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白細(xì)胞內(nèi)信使(第二信使)靶蛋白信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)信號(hào)接收裝置:膜受體LHR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置:G蛋白、cAMP依賴的蛋白激酶第二信使:cAMP靶蛋白:類固醇合成酶系SGEs、

cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白CREB信號(hào)黃體生成素LH反應(yīng)雄激素生成增多當(dāng)前第31頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)三、細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一些特點(diǎn)1.信號(hào)組合及其效應(yīng)2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的“分子開關(guān)”特性3.信號(hào)蛋白通過(guò)特定結(jié)構(gòu)域相互作用4.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體的形成當(dāng)前第32頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)1.信號(hào)組合及其效應(yīng)同一細(xì)胞對(duì)不同的信號(hào)(或其組合)有不同的反應(yīng)

EGF:分裂

RA:分化

TNF:死亡腎上腺素:特化的生物學(xué)行為,如分泌,收縮,糖原分解不同細(xì)胞對(duì)同一信號(hào)如乙酰膽堿有不同反應(yīng)

心肌細(xì)胞:心率及收縮力降低唾液腺細(xì)胞:分泌唾液骨骼肌細(xì)胞:收縮當(dāng)前第33頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)同一細(xì)胞對(duì)不同的信號(hào)(或其組合)有不同的反應(yīng)不同細(xì)胞對(duì)同一信號(hào)如乙酰膽堿有不同反應(yīng)當(dāng)前第34頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)1、磷酸化-去磷酸化

phosphorylation-dephosphorylation2、G蛋白(Gprotein)上GTP-GDP2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的“分子開關(guān)”特性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白收到上游信號(hào)后迅速活化,在活化狀態(tài)下完成信號(hào)向下游傳遞,然后自身失活,恢復(fù)非活化狀態(tài),以接收新一次的上游信號(hào)。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白每經(jīng)歷一次活化-非活化

變換,就傳導(dǎo)一次信號(hào)。具有這種特征的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白叫作分子開關(guān)。有兩大類型:當(dāng)前第35頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)磷酸化-去磷酸化phosphorylation-dephosphorylation2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的“分子開關(guān)”特性激酶(kinase)使底物磷酸化磷酸酶(phosphotase)使底物去磷酸化每個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白可以是激酶的底物,自身又可以作為激酶,使其他底物磷酸化,從而將信號(hào)逐級(jí)傳遞并放大當(dāng)前第36頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)GTP結(jié)合蛋白(GTPbindingprotein)2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的“分子開關(guān)”特性G蛋白就是GTP結(jié)合蛋白,能與GTP結(jié)合并能水解GTPG蛋白與GTP結(jié)合時(shí)為活化狀態(tài),將信號(hào)向下游傳遞。GTP被水解成GDP后G蛋白失活。當(dāng)前第37頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)3.信號(hào)蛋白通過(guò)特定結(jié)構(gòu)域相互作用

許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白之間可以通過(guò)能互相識(shí)別的特定結(jié)構(gòu)域發(fā)生直接的相互作用,發(fā)生聚合,形成三維網(wǎng)絡(luò),由此決定信號(hào)的傳遞途徑。這些結(jié)構(gòu)域有相似結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第38頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)3.信號(hào)蛋白通過(guò)特定結(jié)構(gòu)域相互作用當(dāng)前第39頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)4.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體的形成

通過(guò)形成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體,提高信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的速度、效率和特異性。兩種形式:1〕通過(guò)腳手架蛋白把一組轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白組織為一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體。2〕激活的受體胞內(nèi)段暫時(shí)性地為多個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白提供錨定位點(diǎn),復(fù)合體形成。當(dāng)前第40頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)4.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體的形成1.腳手架蛋白把一組轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白組織為一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體2.受體胞內(nèi)段暫時(shí)地為多個(gè)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白提供錨定位點(diǎn),從而形成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體當(dāng)前第41頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)第二節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑一、G蛋白偶聯(lián)受體和G蛋白的結(jié)構(gòu)二、G蛋白調(diào)控離子通道三、G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶當(dāng)前第42頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)一、G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第43頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)G蛋白的結(jié)構(gòu)和活性變化當(dāng)前第44頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)G蛋白的類型Gs

(stimulatingadenylatecyclaseGprotein)

:激活腺苷酸環(huán)化酶Gi(inhibitoryadenylatecyclasegprotein):產(chǎn)生與Gs相反的生物學(xué)效應(yīng)Gq:激活PLC,在磷脂酰肌醇代謝途徑信號(hào)傳遞過(guò)程中發(fā)揮重要作用G12,13:激活Rho酶和Rho激酶當(dāng)前第45頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)二、G蛋白調(diào)控離子通道當(dāng)前第46頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶信號(hào)分子激活膜受體,受體激活G蛋白(GDP變成GTP)G蛋白激活A(yù)C,自己失活(GTP變成GDP).AC產(chǎn)生cAMP,自己失活.AC產(chǎn)生cAMP,cAMP激活A(yù)激酶,A激酶激活CREB,CREB結(jié)合至CRE,啟動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄.當(dāng)前第47頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)例如:腎上腺素促發(fā)肌肉細(xì)胞糖原分解成葡萄糖CREBCRE結(jié)果:糖元合成減少分解增多三、G蛋白調(diào)控腺苷酸環(huán)化酶CRE

(cAMPresponseelement)cAMP反應(yīng)元件,指受cAMP調(diào)節(jié)的基因都含有一種順式作用DNA序列。CREB

(CRE-bindingprotein)磷酸化后可與CRE結(jié)合的蛋白。當(dāng)前第48頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)GPR-cAMP-PKA信號(hào)途徑

配體可以是激素等受體激活后激活G蛋白,活化G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶(AC)AC以ATP為原料,快速大量生成cAMPcAMP激活PKAPKA是激酶,通過(guò)使底物發(fā)生磷酸化而引起各種生理效應(yīng),比如糖原分解、類固醇激素合成等

當(dāng)前第49頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)第三節(jié)酶關(guān)聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑酪氨酸激酶性受體可磷酸化細(xì)胞內(nèi)一些蛋白質(zhì)的專一酪氨酸酪氨酸激酶相關(guān)受體和具有酪氨酸激酶活性的細(xì)胞內(nèi)蛋白結(jié)合受體樣酪氨酸磷酸酶可使信號(hào)蛋白的酪氨酸脫磷酸化絲氨酸/蘇氨酸激酶受體可使相關(guān)的潛在基因調(diào)節(jié)蛋白的專一絲氨酸或蘇氨酸磷酸化鳥苷酸環(huán)化酶受體在細(xì)胞質(zhì)溶質(zhì)中直接催化產(chǎn)生cGMP組氨酸激酶相關(guān)受體首先自身的組氨酸磷酸化,隨即把磷酸轉(zhuǎn)移給第二種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)蛋白。根據(jù)酶關(guān)聯(lián)受體的作用性質(zhì),可將酶關(guān)聯(lián)受體劃分為6類:當(dāng)前第50頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)受體酪氨酸激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

-例如:生長(zhǎng)因子促進(jìn)細(xì)胞增殖信號(hào)分子結(jié)合至膜受體(RTK),受體發(fā)生二聚化和磷酸化而激活.Sos激活Ras,活化的Ras將信號(hào)傳導(dǎo)下去,主要下游途徑是MAPK,促進(jìn)有絲分裂.激活的RTK通過(guò)接合蛋白Grb2與Sos結(jié)合,形成信號(hào)復(fù)合體(RTK-Grb2-Sos).當(dāng)前第51頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)RTK-Ras-MAPK信號(hào)途徑配體為生長(zhǎng)因子受體聚合為寡聚體自身磷酸化,構(gòu)象變化通過(guò)接合蛋白(含SH2結(jié)構(gòu)域)Grb2和Sos激活RasRas引起MAPKKK-MAPKK-MAPK級(jí)聯(lián)激活最終激活轉(zhuǎn)錄因子:cMyc,cJun,cFos(轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到基因啟動(dòng)子,促進(jìn)轉(zhuǎn)錄出促增殖蛋白質(zhì)。)當(dāng)前第52頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)RTK-Ras-MAPK信號(hào)途徑

調(diào)節(jié)的一些生理活動(dòng)青春期骨骺端軟骨細(xì)胞分裂創(chuàng)傷愈合中的細(xì)胞擴(kuò)增當(dāng)前第53頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)三.受調(diào)蛋白水解依賴的受體信號(hào)

轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑-例如:腫瘤壞死因子造成細(xì)胞死亡

膜受體激活,通過(guò)接合蛋白激活受體作用蛋白激酶RIP,后者又激活一系列激酶.

抑制性信號(hào)分子被磷酸化,再被泛素化,然后經(jīng)歷蛋白水解.

轉(zhuǎn)錄因子被解除抑制而激活,進(jìn)入胞核,與DNA作用促進(jìn)新蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄.當(dāng)前第54頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)四.細(xì)胞內(nèi)受體(核受體)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

-例如:皮質(zhì)激素促進(jìn)脂肪細(xì)胞增多和特殊分布疏水性信號(hào)分子:甾體類激素、甲狀腺素、維生素D3、維甲酸受體本身是轉(zhuǎn)錄因子受體與DNA結(jié)合造成靶基因活化皮質(zhì)醇質(zhì)膜細(xì)胞內(nèi)受體蛋白激活的靶基因轉(zhuǎn)錄細(xì)胞核DNARNA當(dāng)前第55頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞內(nèi)受體(核受體)激活效應(yīng)原發(fā)/繼發(fā)

皮質(zhì)激素細(xì)胞內(nèi)受體DNA激活靶基因轉(zhuǎn)錄出新的蛋白質(zhì)新的蛋白質(zhì)對(duì)另一些基因起調(diào)控作用促進(jìn)或抑制其轉(zhuǎn)錄當(dāng)前第56頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)轉(zhuǎn)錄因子(transcriptionfactor)在GPCR-cAMP-PKA途徑中有CREB在RTK-Ras-MAPK途徑中有cMyc,cJun,cFos在受調(diào)蛋白水解依賴的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中有NF-κB

在核受體信號(hào)途徑中,核受體自身為轉(zhuǎn)錄因子。

轉(zhuǎn)錄因子就是基因調(diào)控蛋白,通過(guò)與DNA上基因調(diào)控序列結(jié)合,調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。當(dāng)前第57頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)第三節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)節(jié)一、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一過(guò)性二、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的記憶性三、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的放大效應(yīng)四、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)性調(diào)節(jié)當(dāng)前第58頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)保證信號(hào)傳遞一過(guò)性的機(jī)制:1.受體和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的快速活化-失活2.第二信使的快速產(chǎn)生-降解信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一過(guò)性的意義:降低背景,保證對(duì)連續(xù)信號(hào)的靈敏應(yīng)答限制時(shí)間,保證信號(hào)強(qiáng)度適度一、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一過(guò)性當(dāng)前第59頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)二、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的記憶性

某些情況下,在上游信號(hào)已經(jīng)終止后,某些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白扔保持一定時(shí)間的持續(xù)活化狀態(tài),表現(xiàn)出記憶性這種持續(xù)活化(記憶)是受到嚴(yán)格調(diào)控的當(dāng)前第60頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)三、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的放大效應(yīng)

放大效應(yīng):

少量胞外信號(hào)分子—大量胞內(nèi)效應(yīng)分子1個(gè)受體/配體復(fù)合物激活多個(gè)G蛋白1個(gè)G蛋白激活多個(gè)AC1個(gè)AC產(chǎn)生多個(gè)cAMP1個(gè)cAMP激活多個(gè)PKA(級(jí)聯(lián)反應(yīng)cascade)

放大效應(yīng)也是嚴(yán)格受控的當(dāng)前第61頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)信號(hào)傳導(dǎo)中的級(jí)聯(lián)反應(yīng)(Cascade):放大效應(yīng)當(dāng)前第62頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)當(dāng)前第63頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)四、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)性調(diào)節(jié)概念:利用負(fù)反饋機(jī)制終止某節(jié)點(diǎn)的信號(hào)意義:保證對(duì)外來(lái)信號(hào)作出適度、精確的反應(yīng)表現(xiàn)方面:1、受體2、抑制性蛋白3、分子開關(guān)當(dāng)前第64頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)受體減量受體失敏受體滯留

受體失敏、滯留和減量調(diào)節(jié)信號(hào)被預(yù)置性抑制蛋白所抑制信號(hào)造成抑制蛋白活化或產(chǎn)生,后者反饋地作用于信號(hào)信號(hào)被抑制抑制蛋白產(chǎn)生當(dāng)前第65頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)G蛋白—cAMP信號(hào)系統(tǒng)的負(fù)性調(diào)節(jié)

受體的調(diào)節(jié)

G蛋白的一過(guò)性激活

cAMP的快速降解

CREB去磷酸化調(diào)節(jié)

G蛋白偶聯(lián)受體多肽鏈多處位點(diǎn)的自發(fā)突變能夠?qū)е率荏w持續(xù)激活,從而引起多種疾病,如TSH受體第三環(huán)的點(diǎn)突變引起甲狀腺腺瘤合并甲亢,LH

受體的突變引起家族性性早熟當(dāng)前第66頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)第四節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間的相互作用(略)一、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間的交談二、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的形成三、信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的專一性

各條途徑有相互作用,甚至形成網(wǎng)絡(luò)以互相協(xié)調(diào),但又保持專一性。當(dāng)前第67頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)激素與生長(zhǎng)因子信號(hào)系統(tǒng)之間的交談當(dāng)前第68頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)G蛋白偶聯(lián)受體與受體酪氨酸激酶兩條途徑共用部分環(huán)節(jié)激酶激活當(dāng)前第69頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)肌肉收縮時(shí)腎上腺素和神經(jīng)沖動(dòng)對(duì)糖元分解的協(xié)調(diào)糖元降解增加糖元合成減少能量供應(yīng)增加當(dāng)前第70頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)饑餓時(shí)肝細(xì)胞中腎上腺素對(duì)糖元分解的協(xié)調(diào)糖元降解增加糖元合成減少血糖升高,能量供應(yīng)增加當(dāng)前第71頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞外胞間信使第二信使第一信使當(dāng)前第72頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)看-視網(wǎng)膜光感受細(xì)胞中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)當(dāng)前第73頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

重點(diǎn)掌握系通訊和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本知識(shí)

1、細(xì)胞通訊:

細(xì)胞之間可以通過(guò)分泌信號(hào)分子或直接接觸而相互實(shí)施調(diào)控。2、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo):

細(xì)胞感受環(huán)境信號(hào)、把這種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi),并做出反應(yīng)的過(guò)程。Movie1Movie2當(dāng)前第74頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

3、細(xì)胞通訊有6類:

1.接觸依賴型

2.旁分泌型

3.突觸型

4.內(nèi)分泌型

5.自分泌型

6.間隙連接型當(dāng)前第75頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

4、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本模式:

細(xì)胞外信號(hào)分子被細(xì)胞的信號(hào)接收裝置(受體)所感知,然后細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置(一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白)被依次激活,信號(hào)借此逐步傳遞下去,最后,特定的靶蛋白(參與代謝的酶、基因調(diào)節(jié)蛋白、細(xì)胞骨架蛋白等)被激活,由此引起細(xì)胞的各種反應(yīng)。當(dāng)前第76頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

5、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的構(gòu)成(細(xì)胞內(nèi)主要成分):

1.信號(hào)接收裝置

2.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置

3.第二信使當(dāng)前第77頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

6、受體是位于細(xì)胞膜表面或細(xì)胞內(nèi)部的一類特殊蛋白質(zhì),能特異地識(shí)別信號(hào)分子(配體),并以很高的親和力與之結(jié)合,從而啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。有兩類:

1.細(xì)胞表面受體(膜受體)-其配體為水溶性

2.細(xì)胞內(nèi)受體(核受體)-其配體為脂溶性當(dāng)前第78頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

6、膜受體有3類:

1.離子通道偶聯(lián)受體

2.G蛋白偶聯(lián)受體

3.酶偶聯(lián)受體7、核受體本身是轉(zhuǎn)錄因子,與DNA結(jié)合造成靶基因活化

當(dāng)前第79頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

8、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)裝置是一系列蛋白質(zhì),

依次經(jīng)歷活化-失活,構(gòu)成從膜受體到細(xì)胞核之間的信號(hào)傳導(dǎo)鏈。 當(dāng)前第80頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

9、細(xì)胞內(nèi)信使是在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)途徑上某些節(jié)點(diǎn)快速大量增多、能迅速將信號(hào)播散至各個(gè)下游通路的小分子,又被稱為第二信使.

主要有

cAMP、cGMP、DG、IP。當(dāng)前第81頁(yè)\共有89頁(yè)\編于星期四\7點(diǎn)

本章重點(diǎn)

10、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的“分子開關(guān)”特性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白收到上游信號(hào)后

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