【5A版】細胞信號轉(zhuǎn)導的分子機制.ppt

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1、第十九章細胞信號轉(zhuǎn)導的分子機制TheMolecularMechanismofCellularSignalTransduction細胞通訊細胞針對外源信息所發(fā)生的細胞內(nèi)生物化學變化及效應的全過程稱為信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）。改變細胞內(nèi)的某些代謝過程，或改變生長速度，或改變細胞遷移或進入細胞凋亡等生物學行為細胞外信號受體細胞內(nèi)各種分子數(shù)量、分布或活性變化細胞信號轉(zhuǎn)導的基本路線一、細胞外化學信號有可溶型和膜結(jié)合型兩種形式多細胞生物中，細胞可通過分泌化學物質(zhì)而發(fā)出信號，這些分子作用于靶細胞表面或細胞內(nèi)的受體，調(diào)節(jié)靶細胞的功能，從而實現(xiàn)細胞之間的信息交流?；瘜W信號

2、可以是可溶性的，也可以是膜結(jié)合形式的。（一）可溶型信號分子作為游離分子在細胞間傳遞可溶型信號分子可根據(jù)其溶解特性分為脂溶性化學信號和水溶性化學信號兩大類根據(jù)體內(nèi)化學信號分子作用距離，可以將其分為三類：①作用距離最遠的內(nèi)分泌（endocrine）系統(tǒng)化學信號，稱為激素；②屬于旁分泌（paracrine）系統(tǒng)的細胞因子，主要作用于周圍細胞；有些作用于自身，稱為自分泌（autocrine）。③作用距離最短的是神經(jīng)元突觸內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)（neurotransmitter）。（二）膜結(jié)合型信號分子需要細胞間接觸才能傳遞信號當細胞通過膜表面分子發(fā)出信號時，相應的分子即為膜結(jié)合型信號分子，而在靶

3、細胞表面與之特異性結(jié)合的分子,則通過這種分子間的相互作用而接收信號，并將信號傳入靶細胞內(nèi)。這種細胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊。二、細胞經(jīng)由特異性受體接收細胞外信號細胞膜上或細胞內(nèi)能識別外源化學信號并與之結(jié)合的蛋白質(zhì)分子成為受體（Receptor）。能夠與受體特異性結(jié)合的分子稱為配體（ligand）?？扇苄院湍そY(jié)合型信號分子都是常見的配體。（一）受體有細胞內(nèi)受體和細胞膜受體受體按照其在細胞內(nèi)的位置分為：細胞內(nèi)受體細胞表面受體（二）受體結(jié)合配體并轉(zhuǎn)換信號受體識別并與配體結(jié)合，是細胞接收外源信號的第一步反應。受體有兩個方面的作用：一是識別外源信號分子并與之結(jié)合；二是轉(zhuǎn)換配體信號，

4、使之成為細胞內(nèi)分子可識別的信號，并傳遞至其他分子引起細胞應答。（三）受體與配體的相互作用具有共同的特點配體-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三、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導具有多條信號通路并形成網(wǎng)絡調(diào)控細胞內(nèi)存在多種信號轉(zhuǎn)導分子，這些分子依次相互識別、相互作用，有序地轉(zhuǎn)換和傳遞信號。由一組分子形成的有序分子變化被稱為信號轉(zhuǎn)導通路或信號轉(zhuǎn)導途徑。每一條信號轉(zhuǎn)導通路都是由多種信號轉(zhuǎn)導分子組成，不同分子間有序地依次進行相互作用，上游分子引起下游分子的數(shù)量、分布或活性狀態(tài)變化，從而使信號向下游傳遞。信號轉(zhuǎn)導分子相互作用的機制構(gòu)成了信號轉(zhuǎn)導的基本機制。由一種受體分子轉(zhuǎn)換的信

5、號，可通過一條或多條信號轉(zhuǎn)導通路進行傳遞。而不同類型受體分子轉(zhuǎn)換的信號，也可通過相同的信號通路進行傳遞。TSHTSH受體ACPLCcAMPDAG和IP3甲狀腺素分泌甲狀腺細胞增殖GsGq脂解激素-受體G蛋白ACATPcAMPPKA+++HSLa(無活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂解激素：能促進脂肪動員的激素，如胰高血糖素、去甲腎上腺素、促腎上腺皮質(zhì)激素、TSH等。第二節(jié)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導分子IntracellularSignalMolecules細胞外的信號經(jīng)過受體轉(zhuǎn)換進

6、入細胞內(nèi)，通過細胞內(nèi)一些蛋白質(zhì)分子和小分子活性物質(zhì)進行傳遞，這些能夠傳遞信號的分子稱為信號轉(zhuǎn)導分子（signaltransducer）。依據(jù)作用特點，信號轉(zhuǎn)導分子主要有三大類：小分子第二信使、酶、調(diào)節(jié)蛋白。信號轉(zhuǎn)導分子依次相互作用，從而形成上游分子和下游分子的關(guān)系。受體及信號轉(zhuǎn)導分子傳遞信號的基本方式包括：①改變下游信號轉(zhuǎn)導分子的構(gòu)象②改變下游信號轉(zhuǎn)導分子的細胞內(nèi)定位③信號轉(zhuǎn)導分子復合物的形成或解聚④改變小分子信使的細胞內(nèi)濃度或分布一、第二信使結(jié)合并激活下游信號轉(zhuǎn)導分子環(huán)腺苷酸（cAMP）、環(huán)鳥苷酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇-3,4,5-

7、三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以作為外源信息在細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導分子，稱為細胞內(nèi)小分子信使，或稱為第二信使（secondmessenger）。（一）小分子信使傳遞信號具有相似的特點①在完整細胞中，其濃度或分布可在細胞外信號的作用下發(fā)生迅速改變②該分子類似物可模擬細胞外信號的作用③阻斷該分子的變化可阻斷細胞對外源信號的反應④作為別構(gòu)效應劑在細胞內(nèi)有特定的靶蛋白分子（二）環(huán)核苷酸是重要的細胞內(nèi)第二信使目前已知的細胞內(nèi)環(huán)核苷酸類第二信使有cAMP和cGMP兩種。1.cAMP和cGMP的上游信號轉(zhuǎn)導