細胞信號轉導綜述

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1、細胞信號轉導及與相關疾病摘要：多細胞生物體中的每一個細胞都在一定的條件下執(zhí)行各自的功能，而這些功能大多具有某種關聯(lián)，為了使細胞的各種功能活動能夠有序的完成，則完善的細胞間的信號傳導是必不可少的。關鍵詞：信號轉導，受體一．信號轉導的概念：細胞外的信號物質（激素，遞質和細胞因子等）作用于細胞表面或細胞內受體，將細胞外信號分子所攜帶的信號轉到細胞內的過程。信號分子作用于細胞時，不進入細胞，也不影響細胞內的過程，而是作用于細胞（核）膜的特殊蛋白分子（受體），將外界環(huán)境變化信息以新的信號形式（第二信使）傳到細胞內，再引發(fā)一系列反應，調控細胞功能活動。二．與信號轉

2、導作用有關物質的概念與性質（1）配體：與受體發(fā)生特異性結合的活性物質。如：A.體外刺激信號(物理性：光、聲、電、溫度;化學性：空氣、環(huán)境中的各種化學物質)B.體內刺激信號(激素、神經(jīng)遞質、細胞因子、生長因子、氣體分子（NO、CO、H2S）等)(2)受體：存在于細胞表面或亞細胞組分中的天然分子，具有特異性，飽和性，高親和力等特征，在細胞內放大，傳遞信號，啟動一系列生化反應，最終導致特定的細胞反應。1）G蛋白藕聯(lián)受體：G蛋白的結合部位在胞漿側，與配體結合后激活G蛋白，其本身不具備通道結構，也無酶活性，是通過與脂質雙層中以及膜內側存在的包括G蛋白等一系列信號

3、蛋白分子之間級聯(lián)式的復雜的相互作用來完成信號跨膜轉導的（也稱促代謝型受體）2）酶耦聯(lián)受體：與G蛋白耦聯(lián)受體完全不同的分子結構和特性，這一跨膜信號轉導過程不需要G蛋白的參與，也沒有第二信使的產(chǎn)生。酶耦聯(lián)受體分子的胞質一側自身具有酶的活性，或者可直接結合并激活胞質中的酶，并由此實現(xiàn)細胞外信號對細胞功能的調節(jié)。分為酪氨酸蛋白激酶受體，受體絲氨酸/蘇氨酸激酶，受體酪氨酸磷酸酯酶，受體鳥甘酸環(huán)化酶，酪氨酸蛋白激酶結合型受體。酪氨酸蛋白激酶受體（RTK）是細胞表面一大類重要的受體家族。RTK即是受體又是酶，能夠與配體結合，并把靶蛋白的酪氨酸殘基磷酸化，其對應的配體

4、為可溶性的或膜結合的多肽和蛋白類激素，包括胰島素和各種生長因子。RTK的主要功能是控制細胞生長、分化而不是調控細胞的中間代謝；酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體本身不具有酶活性，但是可以結合非受體酪氨酸蛋白激酶。受體與配體結合以后通過與之聯(lián)系的非受體酪氨酸蛋白激酶的活化，磷酸化各種靶細胞的酪氨酸殘基，實現(xiàn)信號傳導；鳥苷酸環(huán)化酶是一次性跨膜蛋白受體，胞外段是配體結合部分，胞內段為鳥苷酸環(huán)化酶催化結構域。受體的配體是心房肌肉細胞分泌的一組肽類激素，心房排鈉肽和腦排鈉肽。特點：受體本身就是鳥苷酸環(huán)化酶，其細胞外的部分有與信號分子結合的位點，細胞內的部分有一個鳥苷酸環(huán)化

5、酶的催化結構域，可催化GTP生成cCMP。3）離子通道型受體：是一種同時具有受體和離子通道功能的蛋白質分子，屬于化學門控通道，他們接受的化學信號絕大多數(shù)是神經(jīng)遞質，激活后可引起離子的跨膜流動。分為化學門控通道，電壓門控通道，機械門控通道。（3）G蛋白：由α、β、γ三個亞單位組成，其中α亞單位起催化作用，有鳥苷酸結合位點和GTP酶活性。（4）G蛋白效應器：催化或分解第二信使的酶和離子通道，分為①膜上的酶：腺苷酸環(huán)化酶（AC）磷脂酶C（PLC）,磷脂酶A2（PLA2），磷酸二酯酶（PDE）②調控離子通道：直接/間接（通過第二信使）（5）第二信使：是指第一信

6、使（激素、遞質、細胞因子等）作用于細胞膜以后產(chǎn)生的細胞內信號分子。較重要的第二信使有：環(huán)-磷酸腺苷（cAMP），環(huán)-磷酸鳥苷（cGMP），三磷酸肌醇（IP3），二酰甘油（DG），Ca2+，其中鈣離子即是電流的載荷體，又可起信號分子的作用。（6）G蛋白的激活：G蛋白耦聯(lián)受體構象改變→與G蛋白的α亞單位結合，G蛋白被激活→α亞單位對GDP親和力下降，GDP與其分離；對GTP的親和力增加，GTP與其結合→后者誘發(fā)G蛋白構象改變→α亞單位與受體分離；與β、γ亞單位分離→形成β、γ亞單位復合體和α亞單位GTP復合體→后者激活G蛋白效應器，并顯示GTP酶活性→把G

7、TP水解為GDP→α亞單位再次與GDP結合，與效應器分離→α亞單位重新與β、γ亞單位結合→成為非活性三聚體G蛋白。（7）蛋白激酶：能催化蛋白質磷酸化的酶系統(tǒng)，與磷酸酶作用相反。種類：絲/蘇氨酸蛋白激酶（占絕大多數(shù)），酪氨酸蛋白激酶（少數(shù)），依賴cAMP的蛋白激酶又稱蛋白激酶A（PKA），依賴Ca2+的蛋白激酶又稱蛋白激酶C（PKC）。（8）蛋白質磷酸化的作用：①使酶活性改變→代謝改變②通道開放→膜電位改變→興奮性改變③收縮蛋白收縮或舒張④轉錄因子活性改變。三．信號信號轉導具體過程A．離子通道介導的信號轉導（1）化學門控通道：離子跨膜轉運，并實現(xiàn)化學信號

8、跨膜轉導。如：Ach與終板膜上Ach受體結合→受體構象變化和通道開放→鈉離子與鈣離子經(jīng)通道跨膜