第15章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)王廷杰

細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室王廷杰（一）激素的特點(diǎn)和分類又稱內(nèi)分泌信號(hào)(endocrinesignal)特點(diǎn)由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞分泌；通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞；大多數(shù)作用時(shí)間較長(zhǎng)。例如胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等化學(xué)組成分為含氮激素如腎上腺素、甲狀腺素、促甲狀腺激素、胰高血糖素、胰島素、生長(zhǎng)激素等類固醇激素如性激素、皮質(zhì)醇、醛固酮等按激素受體的分布部位胞內(nèi)受體激素:

甲狀腺素、類固醇激素胞膜受體激素:

除甲狀腺素外其他的含氮激素

受體（receptor）細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能識(shí)別外源化學(xué)信號(hào)并與之結(jié)合的成分，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，個(gè)別糖脂。受體的作用：

識(shí)別結(jié)合外源信號(hào)分子，即配體（ligand）；

轉(zhuǎn)換配體信號(hào)，使之成為細(xì)胞內(nèi)分子可識(shí)別的信號(hào)，并傳遞至其他分子引起細(xì)胞應(yīng)答。

受體與信號(hào)分子結(jié)合的特性：配體-受體結(jié)合曲線高度專一性高度親和力可飽和性特定的作用模式可逆性細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)細(xì)胞外信號(hào)受體細(xì)胞內(nèi)多種分子的濃度、活性、位置變化細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本路線1．膜受體激素信號(hào)通過(guò)跨膜受體傳遞調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)激素作用方式：膜受體介導(dǎo)的信息傳遞途徑

cAMP-蛋白激酶途徑–Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑

cGMP-蛋白激酶途徑

酪氨酸蛋白激酶途徑核因子途徑

TGF-β途徑（1)cAMP-蛋白激酶Ａ途徑組成激素（第一信使）膜受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)cAMP（第二信使）蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)G蛋白偶聯(lián)受體(G-proteincoupledreceptors,GPCRs)又稱七個(gè)跨膜

螺旋受體/蛇型受體(serpentinereceptor)

G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)矩型代表-螺旋，N端被糖基化，C端的半胱氨酸被棕櫚?；蛋白偶聯(lián)受體的分子結(jié)構(gòu)G蛋白（guanylatebindingprotein）即鳥苷酸結(jié)合蛋白，通常由、和三種亞基構(gòu)成的異三聚體。其中，

亞基可與GTP或GDP結(jié)合，并具有GTPase活性。G蛋白的分子結(jié)構(gòu)G

種類效應(yīng)分子細(xì)胞內(nèi)信使靶分子asAC活化↑c(diǎn)AMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑Ca2+、IP3、DAG↑PKC活化↑atcGMP-PDE活性↑c(diǎn)GMP↓Na+通道關(guān)閉哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的G

亞基種類及效應(yīng)G蛋白循環(huán)RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP第二信使：第二信使為AC催化生成的cAMP，可被磷酸二酯酶（PDE）降解為AMP而失活。PPiATPACMg2+cAMP5′-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)cAMP的產(chǎn)生與分解RRcAMP蛋白激酶A的激活機(jī)制（演示）ＣＣ此類受體的信息傳遞可歸納為激素受體Ｇ蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白生物學(xué)效應(yīng)GsACATPcAMPCCRRCC底物蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細(xì)胞膜核膜cAMP-蛋白激酶A的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程：胰高血糖素通過(guò)cAMP-PKA通路轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)

（2)Ca2+依賴的蛋白激酶途徑組成：胞外信息分子及其受體；G蛋白（Gq）；磷脂酶C（PLC）；甘油二酯（DAG）和三磷酸肌醇（IP3）；IP3受體；Ca2+；鈣調(diào)蛋白（calmodulin,

CaM）；依賴CaM的蛋白激酶（CaMPK）；蛋白激酶C（PKC）。PLC激活后，可催化質(zhì)膜上的磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）水解產(chǎn)生兩種第二信使，即甘油二酯（DAG）和1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）。磷脂酶C（PLC）：DAG和IP3

：DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKC。IP3：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的IP3受體結(jié)合，促使細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放。鈣調(diào)蛋白（calmodulin,

CaM）一種分子量為17kD，耐熱、耐酸的蛋白質(zhì)，由148個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成。一分子的CaM可結(jié)合四分子的Ca2+。當(dāng)其與Ca2+結(jié)合后，可發(fā)生變構(gòu)，從而激活依賴CaM的蛋白激酶。鈣調(diào)蛋白：蛋白質(zhì)酪氨酸激酶（ProteinTyrosinekinase，PTK）催化蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸殘基