細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

關(guān)于細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)12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(xì)胞因子機(jī)械信號：聲音電磁信號：光電信號：電流第2頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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(xì)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(xì)胞功能改變。第3頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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4頁,共27頁，2024年2月25日，星期天5跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程外界信號

細(xì)胞膜表面

一種或幾種膜蛋白分子構(gòu)象改變

新的信號進(jìn)入胞內(nèi)膜電位或其他功能變化

第5頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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6頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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(jī)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(xì)胞功能改變2、類型第7頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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(xì)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(xì)胞之間的突觸傳遞第8頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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9頁,共27頁，2024年2月25日，星期天10刺激細(xì)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(xì)胞內(nèi)部。2、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程第10頁,共27頁，2024年2月25日，星期天11Na+通道和K+通道通道作用示意圖第11頁,共27頁，2024年2月25日，星期天12（三）機(jī)械門控通道1、涵義

細(xì)胞表面膜存在的能感受機(jī)械性刺激并引起細(xì)胞功能改變的通道樣結(jié)構(gòu)。1）實例：前庭和耳蝸的毛細(xì)胞的靜纖毛2、實例及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程機(jī)械信號（聲）靜纖毛偏曲機(jī)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12頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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(xì)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13頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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14頁,共27頁，2024年2月25日，星期天15第15頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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16頁,共27頁，2024年2月25日，星期天174）第二信使：

它是激素、遞質(zhì)、細(xì)胞因子等信號分子作用于細(xì)胞膜后細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的信號因子，間接地把細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)入細(xì)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17頁,共27頁，2024年2月25日，星期天18由G－蛋白介導(dǎo)的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)圖第18頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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19頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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20頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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21頁,共27頁，2024年2月25日，星期天22第22頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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23頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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(xì)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24頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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(xì)胞和淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)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25頁,共27頁，2024年2月25日，星期天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；膜外側(cè)為配體結(jié)合點