细胞信号转导异常与疾病医学ppt

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1、细胞信号转导异常与疾病主要内容细胞信号转导系统概述信号转导异常的原因和机制细胞信号转导异常与疾病第一节细胞信号转导系统概述内容提要细胞信号转导的基本过程和机制细胞信号转导系统的调节一、细胞信号转导的基本过程和机制㈠信号的接收和转导受体接收信号细胞内信号转导通路启动细胞受体膜受体核受体典型细胞信号转导过程⒈膜受体⑴膜受体的成员G蛋白偶联受体（G-protein-coupledreceptor，GPCR）家族酪氨酸蛋白激酶型受体或受体酪氨酸激酶（receptortyrosinekinase，RTK）家族细胞因子受体超家族死亡受体家族（

2、如TNFR，Fas等）丝/苏氨酸蛋白激酶（PSTK）型受体（如TGFβR）家族离子通道型受体粘附分子（如钙粘素，整合素）等占受体的大多数⑵膜受体的作用接收化学信号，感受物理信号感受细胞之间直接接触所产生的刺激，并激活细胞内的信号转导通路感受细胞与细胞外基质之间直接接触所产生的刺激，并激活细胞内的信号转导通路⒉信号转导蛋白及控制信号转导蛋白活性的方式细胞内存在的蛋白质（含受体），通过它们一系列构象、活性的变化完成细胞信号转导过程，这些蛋白质称为信号转导蛋白信号转导蛋白信号转导蛋白有活性和非活性两种形式，控制信号转导蛋白活性的方式⑴通

3、过配体调节能与受体等蛋白特异性结合的因子（信号），称为配体细胞外信号与受体结合激活受体细胞内信使分子能激活细胞内受体和蛋白激酶⑵通过G蛋白调节G蛋白是指能够结合GTP或GDP，并具有内在GTPase活性的蛋白与GTP结合是它们的活性形式，能转导信号G蛋白又可分为GTP与GDP结合的非活性形式GTPase分解转为关闭信号转导通路单亚基的小G蛋白由α、β、γ三个亚基组成的G蛋白家族小G蛋白有激活的G蛋白、小G蛋白Ras家族Rho家族由于内在GTP酶活性低正调控因子的鸟苷酸交换因子(GEF）负调控因子GTP酶激活蛋白（GAP）受控于多种

4、受体引发的跨膜信号转导（如能够激活腺苷酸环化酶（AC）和多种磷脂酶能介导它们的产物作为细胞内的第二信使又能激活下游蛋白激酶跨膜信号转导上游有信号转导通路中的分子开关之称这是因为⑶通过可逆磷酸化调节以丝裂原激活的蛋白激酶（mitogen-activatedproteinkinase，MAPK）家族为例该家族包括一些信号在细胞内是通过磷酸化的级联反应来进行的来说明细胞外信号调节的蛋白激酶（extracellular-signalregulatedkinase，ERK）c-junN端激酶（c-junN-terminalkinase，JN

5、K）/应激蛋白的蛋白激酶（stressactivatedproteinkinase，SAPK）p38MARK多种细胞外信号启动的细胞内信号转导，具有：细胞的生长、分化、应激及死亡的作用该家族参与其中ERK通路主要被分裂原激活调节生长因子与受体结合后，能激活小G蛋白Ras，进而激活Raf-MEK-ERK通路JNK/SAPK通路和p38MARK通路能被多种应激原、促炎细胞因子、生长因子激活例如：㈡信号对靶蛋白的调节细胞转导系统通过对信号的加工整合，最终将信号传给其终端，通过对靶分子的作用，导致一系列生物效应，使机体得以适应复杂和多变的

6、内外环境。信号转导通路对靶蛋白调节的最重要的方式是可逆性磷酸化调节激活的蛋白激酶（如PKA、PKC、MAPK家族成员等）或磷酸酶信号转导通路中各种效应蛋白（如代谢酶、离子通道、离子泵、运输蛋白、骨架蛋白等）能通过对进行（接下页）跨膜信号转导通路可逆的磷酸化修饰它们的活性和功能快速调节导致神经兴奋和抑制、肌肉收缩、离子的转运、代谢变化等通过对转录因子的可逆磷酸化修饰转录因子的活性调节促进转录因子转入核内与DNA结合例如提高转录因子的活性核受体（配体依赖性转录调节因子）与配体结合后被激活激活的转录因子可调节基因表达进而细胞增殖分化和凋

7、亡等调节二、细胞信号转导系统的调节⒈受体数量的调节体内配体浓度发生明显而持久变化时，可以改变自身受体或其他受体的数量使受体数量减少的，称向下调节（down-regulation）使受体数量增加的，称为向上调节（up-regulation）受体不断地生成和降解保持平衡生成或降解加快受体数量生成或降解减慢受体数量在高浓度受体激动剂的长时间作用下，膜受体被内化可致其数量，使靶细胞对激动剂的敏感性膜受体与配体结合后，与配体结合的膜受体会被细胞内化，内化后部分受体降解，剩余的受体可重新回到细胞膜被利用（受体的再循环）配体的异源性调节甲状腺素

8、可使肾上腺素β受体，特别是心肌的β2受体（甲亢患者的心肌组织对β受体激动剂的敏感性出现心悸）例如例如⒉受体亲和力的调节受体磷酸化-脱磷酸化激活的蛋白激酶可反过来使同种或异种受体磷酸化，导致受体与配体结合的亲和力调节受体亲和力和活性的方式能使受体磷酸