細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

第 八 章 細(xì) 胞 信 號(hào) 轉(zhuǎn) 導(dǎo)名詞解釋將磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到其他蛋白質(zhì)上的酶，通常對(duì)其他蛋白質(zhì)的活性具有調(diào)整作用。2CproteinkinaseC一類多功能的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族，可磷酸化多種不同的蛋白質(zhì)底物。3secondmessenger〔激素或其他配體〕與細(xì)胞外表受體結(jié)合后，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生或釋放到細(xì)cAMP，IP3，鈣離子等，有助于信號(hào)向胞內(nèi)進(jìn)展傳遞。4molecularswitchGTP，或者通過蛋白質(zhì)磷酸化與去磷酸化而開啟或關(guān)閉蛋白質(zhì)的活性?！睮P3〕和二酰甘油(DAG)兩個(gè)其次信使分子。機(jī)制的不同，門控通道包括電位門通道和配體門通道兩類。突觸前端釋放的一種化學(xué)物質(zhì)，與突觸后靶細(xì)胞結(jié)合，并轉(zhuǎn)變靶細(xì)胞的膜電位。神經(jīng)元存活所必需的細(xì)胞因子任何能與特定信號(hào)分子結(jié)合的膜蛋白分子，通常導(dǎo)致細(xì)胞攝取反響或細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。通過網(wǎng)格蛋白有被小泡從胞外基質(zhì)攝取特定大分子的途徑。被轉(zhuǎn)運(yùn)的大分子物質(zhì)與細(xì)-配體復(fù)合物并引發(fā)細(xì)胞質(zhì)膜局部內(nèi)化作用，然后小窩脫離質(zhì)膜形成有被小泡而將物質(zhì)吞入細(xì)胞內(nèi)。分化的調(diào)控。才與質(zhì)膜融合將內(nèi)容物分泌到細(xì)胞外表。效應(yīng)的過程。至細(xì)胞核，并引發(fā)特異性生物學(xué)效應(yīng)的過程。細(xì)胞將外部信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨響?yīng)答反響的過程。細(xì)胞內(nèi)合成的物質(zhì)以連續(xù)的、不需要調(diào)整的方式向胞外進(jìn)展分泌。GTP結(jié)合蛋白，具有GTPase活性，以分子開關(guān)的形式通過合成或水解GTP調(diào)整自身活G蛋白兩大家族。GG蛋白的耦聯(lián)向下游傳遞信號(hào)。Na+-K+pumpaKαa泵出細(xì)胞，K+泵入細(xì)胞的膜轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白。21、SHSHdomain成多蛋白的復(fù)合物進(jìn)展信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。細(xì)胞。細(xì)胞通過分泌局部化學(xué)介質(zhì)到細(xì)胞外液中，經(jīng)過局部集中作用于鄰近靶細(xì)胞。24autocrine細(xì)胞對(duì)自身分泌的物質(zhì)產(chǎn)生反響。()合成的化學(xué)信號(hào)分子,這些信號(hào)分子被分泌到血液中后,經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)送到體內(nèi)各個(gè)部位作用于靶細(xì)胞。(surfacereceptor),細(xì)胞外表受體主要是識(shí)別四周環(huán)境中的活性物質(zhì)或被相應(yīng)的信號(hào)分子所識(shí)別,并與之結(jié)合,將外部信號(hào)轉(zhuǎn)變成內(nèi)部信號(hào),以啟動(dòng)一系列反響而產(chǎn)生特定的生物效應(yīng)。號(hào)分子相作用。具有離子通道作用的細(xì)胞質(zhì)膜受體稱為離子通道受體。它們多為數(shù)個(gè)亞基組成的寡聚除有配體結(jié)合位點(diǎn)外,本身就是離子通道的一局部,并借此將信號(hào)傳遞至細(xì)胞內(nèi)。信號(hào)分子同離子通道受體結(jié)合,可轉(zhuǎn)變膜的離子通透性。化受體。這一類受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號(hào)通常與細(xì)胞的生長、生殖、分化、生存有關(guān)。稱為信號(hào)的級(jí)聯(lián)放大反響。受體對(duì)信號(hào)分子失去敏感性稱為受體鈍化,一般是通過對(duì)受體的修飾進(jìn)展鈍化的。,最典型的是受體酪氨酸激酶的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。的縮寫SosRas,SosRas激活蛋白。是G蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)的一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。信號(hào)分子作用于膜受體后，通過G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶,cAMP后,激活蛋白激酶A進(jìn)展信號(hào)的放大。故將此途徑稱,它們在構(gòu)造上沒有一樣之處,并作用于不同的膜受體,但都能通過G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶,最終通過蛋A進(jìn)展信號(hào)放大。由于該系統(tǒng)中的其次信使是磷脂肌醇，故此這一系統(tǒng)又稱為磷脂肌醇信號(hào)途徑在這一Gq蛋白(G蛋白)，然后由GqCβ。將膜上的脂酰肌醇4,5-二磷酸分解為兩個(gè)細(xì)(IP3)。IP3發(fā)動(dòng)細(xì)胞DAGCa2+PKC系統(tǒng),IP3、DAG、Ca2+信號(hào)通路。思考題1細(xì)胞通訊：指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)〔配體〕傳遞到另一個(gè)細(xì)胞并與靶細(xì)胞相應(yīng)的受體相互作用，然后通過細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生胞內(nèi)一列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。細(xì)胞通訊對(duì)于多細(xì)胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)方式；其他細(xì)胞，細(xì)胞間直接接觸而無需信號(hào)分子的釋放，通過質(zhì)膜上的信號(hào)分子與靶細(xì)胞質(zhì)膜上的受體分子相互作用來介導(dǎo)細(xì)胞通訊。通過交換小分子來實(shí)現(xiàn)代謝耦聯(lián)或電耦聯(lián)。該方式?jīng)]有信號(hào)的分泌及細(xì)胞間直接的接觸。2的蛋白稱為分子開關(guān)。一類是通過蛋白激酶使之磷酸化而激活，通過蛋白磷酸酯酶使GTPaseGTPGDP失活。GTPGTPGDP，RasRasMAPK得細(xì)胞有絲分裂失去掌握，從而導(dǎo)致癌變。3、試分析細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)的組成及其作用。由酶和離子通道組成，介導(dǎo)信號(hào)級(jí)聯(lián)反響；⑥傳感蛋白：負(fù)責(zé)不同形式信號(hào)的轉(zhuǎn)換；⑦分歧蛋白：信號(hào)從一條途徑傳遞到另一條途徑；⑧整合蛋白：從多條通路承受信號(hào)4G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路有何異同。G蛋白耦聯(lián)受體是細(xì)胞外表由單條多肽經(jīng)7次跨膜形成的受體，該信號(hào)通路是指配體-G蛋白的耦聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生其次信使，從而將cAMP信號(hào)通路和磷脂酰肌醇信號(hào)通路：cAMP信號(hào)通路的主要效應(yīng)是激活靶細(xì)胞和開啟基因表達(dá)，這時(shí)通過蛋白激酶AG蛋白耦聯(lián)受體→G蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→cAMP依靠的蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄。IP3/Ca2+DAG/PKC途徑，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)G-蛋白耦聯(lián)型受體→GC→磷脂酰肌醇〔PIP2)：→IP3→胞內(nèi)鈣離子濃度上升→鈣離子與鈣調(diào)蛋白結(jié)合→鈣調(diào)蛋白激酶pH值上升一樣：膜受體與效應(yīng)酶之間的作用都是通過G蛋白耦聯(lián)的。不同：化學(xué)信號(hào)分子、膜受體構(gòu)造、G蛋白組分、效應(yīng)酶均不一樣。前者效應(yīng)酶為腺CcAMPIP3和DAG。5、概述受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)通路的組成、特點(diǎn)及其主要功能。⑴組成受體酪氨酸激酶又稱酪氨酸蛋白激酶受體，是細(xì)胞外表一大類重要受體家族，包括6長因子?！鶰APK→進(jìn)入細(xì)胞核→其他激酶或基因調(diào)控蛋白〔轉(zhuǎn)錄因子〕的磷酸化修飾，對(duì)基因表達(dá)產(chǎn)生多種效應(yīng)。⑵特點(diǎn)激活機(jī)制為受體之間的二聚體化、自磷酸化活化自身。②沒有特定的二級(jí)信使，要求信號(hào)有特定的構(gòu)造域。分子開關(guān)的參與。MAPK的激活。⑶功能RTK-Ras信號(hào)通路是這類受體所介導(dǎo)的重要信號(hào)通路，具有廣泛的功能，包括調(diào)整磁暴的增殖與分化，促進(jìn)細(xì)胞的存活，以及細(xì)胞代謝過程中的調(diào)整與校正。6、試總結(jié)細(xì)胞信號(hào)的整合方式與掌握機(jī)制。⑴細(xì)胞信號(hào)的整合方式①細(xì)胞的信號(hào)傳遞時(shí)多通路、多環(huán)節(jié)、多層次和高度簡單的可控過程。細(xì)胞信號(hào)傳遞每種受體都能識(shí)別和結(jié)合各自的特異性配體，來自各種非相關(guān)受體的信號(hào)可以在細(xì)胞內(nèi)收斂或激活一個(gè)共同的效應(yīng)器的信號(hào)，從而引起細(xì)胞生理、生化反響和細(xì)胞行為的轉(zhuǎn)變。另外，來自一樣配體的信號(hào)又可發(fā)散激活各種不同的效應(yīng)器，導(dǎo)致多樣化的細(xì)胞應(yīng)答②細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)既具有專一性又有作用機(jī)制的相像性。不同的細(xì)胞中，由于轉(zhuǎn)錄因子組分不同，即使受體一樣而其下游的通路也是不同的③形成蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息。細(xì)胞內(nèi)各種不同的信號(hào)通路主要供給了信號(hào)途徑本身的線性特征，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的最重要特征之一是構(gòu)成簡單的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有高度的非線性特點(diǎn)。因此細(xì)胞需要對(duì)各種信號(hào)進(jìn)展整合和準(zhǔn)確掌握，在各信號(hào)通路之間進(jìn)展穿插對(duì)話并作出適宜的應(yīng)答。整合信號(hào)會(huì)聚其他信號(hào)通路的輸入從而修正細(xì)胞對(duì)信號(hào)的反響。⑵細(xì)胞信號(hào)的掌握機(jī)制體已經(jīng)被激活下，其下游信號(hào)蛋白發(fā)生變化，使通路受阻。7、試分析信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的幾條通路的共性與特性。刺激反響能進(jìn)展自身調(diào)整。8、GRas蛋白激活的反響之間有什么異同？GRas蛋白上的GDP/GTPGGRas蛋白的激活是在Ras進(jìn)展激活。9、試述細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)中細(xì)胞外表受體的主要種類和根本特點(diǎn)。位點(diǎn)，又是離子通道，其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中無需中間步驟。〔2〕G蛋白耦聯(lián)的受體是細(xì)胞外表由單條多肽經(jīng)七次跨膜形成的受體，該信號(hào)通路是G蛋白耦聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生其次信使，從而將胞外信號(hào)跨膜傳遞到胞內(nèi)，影響細(xì)胞的行為。以作為酶或同其他的一些蛋白質(zhì)組成復(fù)合物后行使酶的作用。其傳導(dǎo)反響比較慢，并且需要很多細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)換步驟。信號(hào)調(diào)控細(xì)胞內(nèi)活性的渠道，又是介導(dǎo)細(xì)胞附著在胞外基質(zhì)上的跨膜蛋白。10、比較組成型胞吐途徑和調(diào)整性胞吐途徑的特點(diǎn)及其生物學(xué)意義。其過程是否連續(xù)將其分為組成型胞吐途徑和調(diào)整型胞吐途徑。成胞外基質(zhì)組分，有的作為養(yǎng)分成分或信號(hào)分子集中到胞外液。②調(diào)整型胞吐途徑是指分泌細(xì)胞產(chǎn)生的分泌物〔如激素、糖液、消化酶〕儲(chǔ)存在分泌調(diào)整型胞吐途徑存在于特別機(jī)能的細(xì)胞中，如腦垂體細(xì)胞分泌腎上腺皮質(zhì)激素，胰島的β細(xì)胞分泌胰島素，胰腺的腺泡細(xì)胞分泌胰蛋白酶原，這三種分泌產(chǎn)物均分布在各自細(xì)胞的可調(diào)整性分泌泡中，只有在相應(yīng)信號(hào)刺激下向細(xì)胞外分泌，保證特別生理功能的可調(diào)整性。11、NO的產(chǎn)生及其細(xì)胞信使作用？NO是可溶性的氣體，NO的產(chǎn)生與血管內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞相關(guān)，血管內(nèi)皮細(xì)胞承受Ca2+濃度上升，激活一氧化氮合成酶，該酶以精氨酸為底物，NONO，通過集中快速透過細(xì)胞膜Fe2+結(jié)合，轉(zhuǎn)變酶的構(gòu)象，導(dǎo)致合成增多。cGMPCa2+離子濃度，引起NO沒有特地的儲(chǔ)存及釋放調(diào)整機(jī)制，靶細(xì)NONO的合成有關(guān)。12、磷酯酰肌醇信號(hào)通路的傳導(dǎo)途徑。GG蛋白→激活磷脂酶水解→IP3DG兩個(gè)其次信使→IP3可引起胞內(nèi)Ca2+GpH值上升，引起對(duì)胞外信號(hào)的應(yīng)答。13、試論述蛋白磷酸化在信號(hào)傳遞中的作用。ATPGTP的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到底物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過程，其逆轉(zhuǎn)過程是由蛋白磷酸酶催化的，稱為蛋白質(zhì)去磷酸化。⑵蛋白磷酸化通常有兩種方式：一種是在蛋白激酶催化下直接連接上磷酸基團(tuán)，另一種是被GTP結(jié)合，這兩種方式都使得信號(hào)蛋白結(jié)合上一個(gè)