第二节 膜表面受体介导的信号转导

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1、第二节 膜表面受体介导的信号转导亲水性化学信号分子：*有神经递质、蛋白激素、生长因子等*它们不能直接进入细胞只能通过膜表面的特异受体，传递信号使靶细胞产生效应膜表面受体主要有三类（图8-7）：①离子通道型受体（ion-channel-linkedreceptor）存在于可兴奋细胞②G蛋白耦联型受体（G-protein-linkedreceptor）③酶耦联的受体（enzyme-linkedreceptor）后2类存在于大多数细胞在信号转导的早期表现为一系列蛋白质的逐级磷酸化使信号逐级传送和放大。图8-7膜表面受体主要有3类一、离子通道型受体离子通道型受体（图8-8）

2、：*离子通道的受体即，配体门通道（ligand-gatedchannel）*主要存在于神经、肌肉等，可兴奋细胞其信号分子为神经递质*神经递质＋受体，而改变通道蛋白的构象离子通道，开启or关闭改变质膜的离子通透性瞬间（1/1000秒），胞外化学信号→电信号继而改变突触后细胞的兴奋性*位于细胞膜上的受体，一般4次跨膜位于内质网上的受体，一般6次跨膜*离子通道型受体分为阳离子通道，如乙酰胆碱、谷氨酸、五羟色胺的受体阴离子通道，如甘氨酸＆γ－氨基丁酸的受体*如：乙酰胆碱受体（图8-9、10）以三种构象存在2分子乙酰胆碱的结合使通道处于开放构象但受体处于通道开放构象状态，时限

3、十分短暂在几十毫微秒内，又回到关闭状态然后，乙酰胆碱与受体解离受体恢复到初始状态做好重新接受配体的准备图8-8离子通道型受体synapticcleft：突触间隙图8-9乙酰胆碱受体结构模型 图8-10乙酰胆碱受体的三种构象 图8-11神经肌肉接触点处的离子通道型受体 二、G蛋白耦联型受体G蛋白*3聚体GTP结合的调节蛋白，简称G蛋白（trimericGTP-bindingregulatoryprotein）由α、β、γ，3个亚基组成位于质膜胞质侧*α和γ亚基，通过共价结合的脂肪酸链尾部，与细胞膜结合*G蛋白在信号转导过程中，起着分子开关的作用（图8-12）当α亚基与

4、GDP结合时，处于关闭状态与GTP结合时，处于开启状态*α亚基具有GTP酶活性其GTP酶的活性能被RGS（regulatorofGproteinsignaling）增强RGS也属于GAP（GTPaseactivatingprotein）图8-12G蛋白分子开关G蛋白耦联型受体，为7次跨膜蛋白（图8-13）*受体胞外结构域，识别胞外信号分子，并与之结合*胞内结构域，与G蛋白耦联调节相关酶活性在细胞内产生第二信使将胞外信号跨膜→胞内*G蛋白耦联型受体包括，多种神经递质、肽类激素＆趋化因子的受体在味觉、视觉＆嗅觉中，接受外源理化因素的受体亦属G蛋白耦联型受体图8-13G蛋

5、白耦联型受体为7次跨膜蛋白由G蛋白耦联受体介导的细胞信号通路主要包括：cAMP信号通路磷脂酰肌醇信号通路（一）cAMP信号途径在cAMP信号途径中胞外信号＆相应受体结合→调节腺苷酸环化酶活性→通过第二信使cAMP水平的变化→将胞外信号→胞内信号1、cAMP信号的组分①激活型激素受体（Rs）or抑制型激素受体（Ri）②活化型调节蛋白（Gs）or抑制型调节蛋白（Gi）③腺苷酸环化酶相对分子量为150KD的糖蛋白跨膜12次在Mg2+或Mn2+的存在下腺苷酸环化酶，催化ATP→cAMP（图8-14）。图8-14腺苷酸环化酶④蛋白激酶A（ProteinKinaseA，PKA）

6、*由2个催化亚基、2个调节亚基组成（图8-15）*在没有cAMP时，以钝化复合体形式存在*cAMP与调节亚基结合，改变调节亚基构象调节亚基、催化亚基解离，释放出催化亚基*活化的催化亚基可使细胞内某些蛋白的丝氨酸or苏氨酸残基磷酸化改变这些蛋白的活性进一步影响到相关基因的表达图8-15蛋白激酶A⑤环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMPphosphodiesterase）催化cAMP→5’-AMP，起终止信号的作用（图8-16）图8-16cAMP的降解2、活化型调节蛋白（Gs）调节模型(pp136,图5-25)*细胞没有激素刺激，Gs处于非活化态α亚基与GDP结合，腺苷酸环化酶没

7、有活性*激素与Rs结合，Rs构象改变暴露出与Gs结合的位点使激素-受体-Gs结合Gs的α亚基构象改变排斥GDP，结合GTP而活化三聚体Gs蛋白→α亚基＋βγ基复合物暴露出α亚基上，与腺苷酸环化酶的结合位点*结合GTP的α亚基，与腺苷酸环化酶结合使之活化，并将ATP→cAMPGTP水解，α亚基恢复原来的构象α亚基与βγ亚基重新结合使细胞回复到静止状态*活化的βγ亚基复合物也可直接激活胞内靶分子，具有传递信号的功能如，心肌细胞中G蛋白耦联受体在乙酰胆碱刺激下活化的βγ复合物开启质膜上的K+通道，改变心肌细胞的膜电位与膜上的效应酶结合βγ对结合GTP的α亚基，起协同o