《细胞信号系统》PPT课件.ppt

《《细胞信号系统》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《细胞信号系统》PPT课件.ppt（36页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,细胞的信号转导,Kinase,Second messenger,Transcription factor,Gene Transcription,Ligand,Receptor,Ion channel,Receptor,Cellular Signal Transduction,信号转导（singal transduction）：细胞外信号通过与细胞膜上或细胞内的受体特异性结合，将信号转换后传给相应的胞内系统，使细胞对外界信号做出适当的反应。信号网络（singaling network）：细胞内存在多种信号转导方式和途径，而且彼此交叉调控，构成复杂的信号网络。,FUNCTIONS OF CELL

2、 COMMUNICATION,调节代谢实现细胞功能调节细胞周期控制细胞分化影响细胞存活,细胞信号转导：第一信使 first messenger受体recepter;受体将信号转变为细胞内信号-第二信使胞内信号的转导途径，最终转化为细胞的各种复杂的生物学效应。信号分子的失活引起细胞反应的终止,第一节 细胞外信号,第一信使:由细胞分泌的、能够调节机体机体功能的一大类生物活性物质，是细胞间通讯的信号。主要是蛋白质、肽类、氨基酸及其衍生物、类固醇激素、NO等。与细胞膜上或胞内特定的受体结合后，后者将接收到得信息转导给胞浆或细胞核中的功能反应体系，从而启动细胞产生效应。,细胞外信号分类：根据信号特点和作

3、用方式激素神经递质局部化学介质根据效应：激动剂拮抗剂根据信号的性质水溶性信号脂溶性信号,第一节 细胞外信号,第二节 受体,受体：一类存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，可以与细胞外信号分子特异性识别并结合，进而激活胞内一系列生物化学反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应。配体：与受体结合的生物活性物质，包括激素、神经递质、生长因子、某些药物等。,受体分类,膜受体,胞内受体,离子通道型受体,G蛋白耦联受体,具备酶活性的受体,胞浆受体,核受体,I型,II型,III型,1、离子通道型受体1).I型受体超家族：五个亚基构成每个亚基4-5个跨膜域通过胞外区域与配体结合,1、配体闸门离子通道受体：存在于细胞膜上，

4、某些神经递质的受体，其本身是一种或几种离子的离子通道为神经系统和其它电激发细胞特有，主要在突触反应中起控制作用反应速度快,膜受体,N型乙酰胆碱受体5个亚单位在细胞膜上共同构成一个通道；每一个亚单位带有4个越膜区域；亚单位上有乙酰胆碱ACh结合部位;使终板膜Na+内流，少量K+外流，形成终板电位。,胞内受体:配体：多为脂溶性小分子甾体类激素，还包括甲状腺素类激素、Vd等作用：转录调节蛋白，与DNA分子的激素调节元件结合，促进或抑制基因转录特点：细胞产生效应需要的时间长,2、生长因子类受体（酶联受体）：存在于细胞膜上，具有酪氨酸激酶（trk）的活性。在参与细胞生长和分化调控中起作用，产生效应过程缓

5、慢。受体酪氨酸激酶receptor Tyrosine Kinase,receptor trK（RPTK）酶蛋白以跨膜结构形式存在于细胞膜上;胞外的部分是配体结合区，起受体的作用；细胞质一侧的部分称为激酶活性区，具有酪氨酸激酶的活性,3.酪氨酸蛋白激酶受体：一条单次跨膜的多肽链配体结合区域为胞外区胞内区具有酪氨酸激酶活性往往通过配体介导受体二聚化，相互激活激活具有SH2结构域的蛋白并使之激活，传递信号主要介导细胞生长和分化，产生效应过程较慢,3、G蛋白耦联的受体（G蛋白-鸟苷酸结合蛋白（guanine nucleotidebinding protein）存在于细胞膜上，神经递质、激素、肽类和胺类

6、的受体，与G蛋白耦联。结构：由一条多肽链组成，其中带有7个疏水越膜区域氨基末端朝向细胞外，羧基末端则朝向细胞内基质氨基末端有糖基化的位点，羧基末端有两个在蛋白激酶催化下发生磷酸化的位点，与受体活性调控有关。特点：转导过程较慢，敏感、灵活、类型多样,（Gliman和Rodbell，1994对G蛋白研究获诺贝尔奖）。G蛋白是一种分子量约10万的可溶性膜蛋白，由3个不同的亚单位构成异聚体;具有结合GTP或GDP的能力和GTPase的活性；调节功能和信号转导，故称为结合鸟苷酸调节蛋白（或信号转导蛋白）。可分为：Gs：刺激性G蛋白；Rs Gi：抑制性G蛋白；Ri Gt：与激活磷酯酶C的受体偶联；Go：与

7、控制Ca2+通道的受体偶联；Gp：与激活磷酸二酯酶的受体偶联；,G蛋白的作用机制：静息状态下，G蛋白（细胞膜上）与GDP结合，与受体分离配体与相应的受体结合时，受体蛋白构象改变与G蛋白亚单位接触 亚单位与 GTP结合亚单位的构象改变，与亚单位相分离 结合GTP的亚单位从受体上分离并游离（调节细胞内的效应蛋白的生物学活性，实现细胞内外的信号传递）亚单位分解GTP 亚单位构象改变，与效应蛋白脱离，与亚单位结合为静息状态的G蛋白。,GTP,GDP,第二节 受体,G蛋白：,Ligand,a,b,g,AC,PLC,二、受体作用的特点：1.能选择性地与特定配体结合2.具备强的亲和力3.受体-配体结合具有可

8、饱和性4.受体-配体结合具有可逆性5.受体-配体结合可以通过磷酸化与去磷酸化进行调节,第三节 细胞内信使,细胞内信使：受体激活后在细胞内产生的、能介导信号转导的活性物质，又称第二信使（sencond messenger）。cAMP，cGMP，DAG,IP3,Ca2+,一、cAMP信使体系,腺苷酸环化酶与cAMP腺苷酸环化酶 adenylate cyclase,AC；G蛋白的效应蛋白之一，是cAMP信号传递系统的关键酶；AC可催化ATP分解形成cAMP第二信使。,第三节 细胞内信使,G-protein,AC,cAMP,PKA,AC催化ATP-cAMP cAMP活化PKA PKA磷酸化CREBCR

9、EB结合相关基因的CRE区在其他特异性转录因子的调控下，启动基因的表达，产生各种生物学效应。PKA-cAMP依赖性蛋白激酶(cAMP-dependent protein kinase)CREB-反应元件结合蛋白(cAMP responsive element-binding protein)-转录因子基因的CRE区-序列为TGACGTCA,cAMP依赖性蛋白激酶（cAMP-dependent protein kinase A，PKA）,cAMP信号途径可表示为：激素 G蛋白耦联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMPPKA 基因调控蛋白磷酸化基因转录。,三、二脂酰甘油/三磷酸肌醇信使体系,四、钙离子/钙调蛋白信使体系,第四节 信号转导与蛋白激酶,级联反应（cascade reaction）：信号传导通路中，催化某一步反应的蛋白质由上一步反应的产物激活或抑制（即通过磷酸化获取磷酸，这样的过程叫级联反应。）一系列酶促反应仅通过单一种类的化学分子便可加以调节 使信号得到逐渐放大。如肾上腺素使肝、肌糖元分解，10-10mol/L的量，血糖升高50%，三步放大了10000倍,掌握,受体概念、类型cAMP信号途径过程G蛋白作用机制,