信號(hào)分子與受體.doc

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1、第二節(jié)信號(hào)分子與受體一、信號(hào)分子＊概念：存在于生物體內(nèi)部或外部，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)功能的化學(xué)物質(zhì)。＊分類：細(xì)胞外信號(hào)分子和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子（一）細(xì)胞外信號(hào)分子概念：指由特定細(xì)胞釋放的對(duì)靶細(xì)胞有調(diào)節(jié)作用的各種信號(hào)物質(zhì)。?1．激素――又稱“內(nèi)分泌信號(hào)”⑴合成場(chǎng)所：由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞合成、分泌⑵作用途徑：通過(guò)血循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞，經(jīng)過(guò)受體發(fā)揮特異調(diào)節(jié)作用⑶作用特點(diǎn)：大多數(shù)對(duì)靶細(xì)胞的作用時(shí)間較長(zhǎng)⑷分類＆按化學(xué)本質(zhì)分①蛋白質(zhì)激素：胰島素、生長(zhǎng)激素②肽類激素：胰高血糖素、促乳素③氨基酸衍生物激素：腎上腺素、甲狀腺素④類固醇激素：雌激素

2、、雄激素、醛固酮＆按激素作用受體分①細(xì)胞內(nèi)受體激素：甲狀腺素、類固醇激素②細(xì)胞膜受體激素2．局部化學(xué)介質(zhì)――又稱“旁分泌信號(hào)”⑴體內(nèi)某些細(xì)胞能分泌一種或數(shù)種化學(xué)介質(zhì)，如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞生長(zhǎng)抑素、一氧化氮和前列腺素等。⑵作用途徑：不進(jìn)入血循環(huán)，而是通過(guò)擴(kuò)散作用到達(dá)附近的靶細(xì)胞，通過(guò)與細(xì)胞膜受體結(jié)合而引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)⑶作用特點(diǎn)：除生長(zhǎng)因子外，他們的作用時(shí)間較短3．神經(jīng)遞質(zhì)――又稱“突觸分泌信號(hào)”⑴由神經(jīng)元突觸前膜釋放，如乙酰膽堿和去甲腎上腺素等，⑵作用特點(diǎn)：作用時(shí)間較短。述：一些細(xì)胞間信息物質(zhì)能對(duì)同種細(xì)胞或分泌細(xì)胞自身起調(diào)節(jié)作

3、用，稱為自分泌信號(hào),如一些癌蛋白。而有些細(xì)胞間信息物質(zhì)可在不同的個(gè)體間傳遞信息，如昆蟲(chóng)的性激素。（二）細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子1．概念：在細(xì)胞內(nèi)傳遞細(xì)胞調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)2．化學(xué)本質(zhì)：細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)的組成具多樣化，包括以下幾種無(wú)機(jī)離子，如Ca2+；脂類衍生物，如二脂酰甘油（DAG）、N-脂酰鞘氨醇（Cer）；糖類衍生物，如三磷酸肌醇（IP3）；核苷酸，如cAMP、cGMP；信號(hào)蛋白分子，多數(shù)為癌基因的產(chǎn)物，如Ras和底物酶。述：底物酶主要為酪氨酸或絲／蘇氨酸蛋白激酶，但它們本身又是其他酶的底物，如JAK、Raf等。通常將Ca2+、、

4、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP等這類在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子化合物稱為第二信使。述：?細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)在傳遞信號(hào)時(shí)絕大部分通過(guò)酶促級(jí)聯(lián)反應(yīng)方式進(jìn)行。它們最終通過(guò)改變細(xì)胞內(nèi)有關(guān)酶的活性、開(kāi)啟或關(guān)閉細(xì)胞膜離子通道及細(xì)胞核內(nèi)基因的轉(zhuǎn)錄，達(dá)到調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和控制細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖和分化的作用。所有信息物質(zhì)在完成信息傳遞后，必須立即滅活。通常細(xì)胞通過(guò)酶促降解、代謝轉(zhuǎn)化或細(xì)胞攝取等方式滅活信息物質(zhì)二、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體1．概念：靶細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能被一些生物活性物質(zhì)所識(shí)別，并與之結(jié)合產(chǎn)生生物效應(yīng)的物質(zhì)。2．化學(xué)本質(zhì)：多數(shù)蛋白質(zhì)，個(gè)別是糖

5、脂。3．配體（ligand）：能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子述：細(xì)胞間信息物質(zhì)就是一類最常見(jiàn)的配體。除此以外，某些藥物、維生素和毒物也可作為配體而發(fā)揮生物學(xué)作用。?受體在細(xì)胞信息傳遞過(guò)程中起著極為重要的作用。其中，位于細(xì)胞漿和細(xì)胞核中的受體稱為胞內(nèi)受體，它們?nèi)繛镈NA結(jié)合蛋白。存在于細(xì)胞質(zhì)膜上的受體則稱為膜受體，它們絕大部分是鑲嵌糖蛋白。（一）膜受體述：受體分布于細(xì)胞膜，主要配體為親水性信號(hào)分子（如多肽激素），少部分為脂溶性信號(hào)分子。1．G蛋白偶聯(lián)型受體⑴G蛋白：一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細(xì)胞膜胞漿面的外周蛋白

6、。⑵組成：G蛋白由三亞基組成：α亞基（45kD）、β亞基（35kD）和γ亞基（7kD）。⑶兩種構(gòu)象①非活化型：以αβγ三聚體存在并與GDP結(jié)合的構(gòu)象②活化型：α亞基與GTP結(jié)合并導(dǎo)致βγ二聚體脫落的構(gòu)象⑷結(jié)構(gòu)：七個(gè)跨膜α螺旋受體，又稱蛇型受體。它們?nèi)渴侵缓粭l肽鏈的糖蛋白，其N端在細(xì)胞外側(cè)，C端在細(xì)胞內(nèi)，中段形成七個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)和三個(gè)細(xì)胞外環(huán)與三個(gè)細(xì)胞內(nèi)環(huán)。這類受體的特點(diǎn)是其胞漿面第三個(gè)環(huán)較大，具親水性，能與G蛋白相偶聯(lián)，從而影響腺苷酸環(huán)化酶（AC）或磷脂酶C等的活性，使細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使。這類受體的信息傳遞可歸納為：激

7、素→受體→G蛋白→酶→第二信使→蛋白激酶→酶或功能蛋白→生物學(xué)效應(yīng)。該受體分布極廣，主要參與細(xì)胞物質(zhì)代謝調(diào)節(jié)和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控。??G蛋白有許多種。常見(jiàn)的有可激活的AC的激動(dòng)型G蛋白（Gs）和抑制型G蛋白（Gi）。不同的G蛋白能特異地將受體和與之適應(yīng)地效應(yīng)酶偶聯(lián)起來(lái)。各種G蛋白的α亞基均有一個(gè)霍亂毒素或百日咳毒素進(jìn)行ADP核糖基化的修飾部位。這兩種細(xì)菌毒素能改變G蛋白的功能，霍亂毒素能激活GS而激活A(yù)C；百日咳毒素則能激活Gi而抑制AC。2．單個(gè)跨膜α－螺旋受體⑴化學(xué)本質(zhì)：糖蛋白⑵特點(diǎn)：只有一個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)⑶組成：細(xì)胞外配體結(jié)

8、合區(qū)、跨膜區(qū)、細(xì)胞內(nèi)功能區(qū)和調(diào)節(jié)區(qū)⑷類型：主要有酪氨激酶受體型和非酪氨酸蛋白激酶受體型述：前者為催化型受體（如胰島素受體和表皮生長(zhǎng)因子受體等），它們與配體結(jié)合后即有酪氨酸蛋白激酶活性，既可導(dǎo)致受體自身磷酸化，又可催化底物蛋白的特定酪氨酸殘基磷酸化；后者（如生長(zhǎng)激素受體、干擾素受體）與配體結(jié)合后，受體本身