细胞通讯与信号转导

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1、第十一章细胞通讯与信号转导CellCommunication&Signaling细胞生活在社会中单细胞：细胞与环境多细胞：细胞与细胞、与环境细胞生存要求它们能感知环境中信号，并对之作出反应。多细胞生物的不同细胞之间需要协调互相关系，共同应对环境信号。这些需求通过细胞通讯和信号转导实现。细胞通讯：细胞之间可以通过分泌信号分子或直接接触而相互实施调控。细胞信号转导：细胞感受环境信号、把这种信号转导入细胞内，并做出反应的过程。酵母对邻近细胞释放的交配因子发生反应而形成朝向因子源头的突起shmoos卵子受精引发胞

2、质溶胶钙离子快速增加，并形成从精子进入部位向整个细胞播散的钙波。这个钙波刺激质膜发生改变，防止其他精子进入，并启动受精卵发育受精中得钙波信号：物理性－光、温度、压力、辐射等化学性－激素、生长因子、细胞因子、神经递质、气体等细胞信号转导：细胞感受环境信号、把这种信号转导入细胞内，并做出反应的过程。细胞信号转导是细胞对环境做出反应及细胞之间相互通讯、调控的手段。细胞对信号的反应:1.细胞质：蛋白质活性改变2.细胞核：基因表达改变-转录出新的或更多的蛋白质细胞信号转导的研究内容对环境作出反应：皮肤黑素细胞在紫外

3、线照射下黑色素生成增多视网膜视杆细胞的感光作用细胞之间的通讯：心肌细胞的同步跳动运动神经末梢对肌肉的支配雄激素对靶细胞的作用中性粒细胞的趋化运动上世纪90年代以来信号转导研究领域获诺贝尔奖的科学家1991，Nelzer和sokmann：离子通道1992，Krebs和Fisher：糖原代谢中蛋白质的可逆磷酸化1994，Gilman和Rodbell：G蛋白信号传导1998,Palmer，NO的信号传导2003年，Agre和MacKinnon，水通道和离子通道第一节细胞通讯与信号转导的基本知识第二节受体及其信

4、号转导途径第三节细胞信号转导的调节第四节细胞信号转导途径之间的相互作用第一节细胞通讯与信号转导的基本知识一、细胞通讯的分类二、细胞通讯与信号转导系统的构成三、细胞通讯与信号转导的一些特点一、细胞通讯的分类1.接触依赖型2.旁分泌型3.突触型4.内分泌型5.自分泌型6.间隙连接型1.接触依赖型2.旁分泌型3.突触型5.自分泌型4.内分泌型6.间隙连接型GAPJUNCTIONAUTOCRINE细胞通讯的分类(信号发放细胞-靶细胞)1.接触依赖型锚着于质膜上的信号分子直接接触靶细胞质膜上受体。如膜抗原递呈分子

5、被免疫细胞识别。2.旁分泌型信号释放至附近基质，作用于局部。如生长因子。3.突触型信号为神经递质，释放至突触间隙，作用于突触后膜（另一个神经元）。如乙酰胆碱与其受体。4.内分泌型信号为激素，经血液作用于全身靶细胞。如性激素与其受体。5.自分泌型信号释放至周围基质，作用于自身。如细胞因子。6.间隙连接型信号经缝隙连接作用于相邻细胞。如cAMP。二、细胞通讯与信号转导系统的构成信号转导的基本模式:细胞外信号分子被细胞的信号接收装置(受体)所感知,然后细胞内的信号转导装置(一系列信号转导蛋白)被依次激活,信号借

6、此逐步传递下去,最后,特定的靶蛋白(参与代谢的酶、基因调节蛋白、细胞骨架蛋白等)被激活，由此引起细胞的各种反应。二、细胞通讯与信号转导系统的构成信号接收装置信号转导装置靶蛋白信号分子效应二、细胞通讯与信号转导系统的构成信号转导系统的构成：1.信号接收装置2.信号转导装置3.第二信使信号接收装置:入室线座(电信号)-膜受体信号转导装置:座机-转导蛋白信号传出装置:听筒(声音)-第二信使信号：黄体生成素细胞：睾丸间质细胞反应：雄激素生成增多细胞信号转导模式图受体:位于细胞膜表面或细胞内部的一类特殊蛋白质,能特

7、异地识别信号分子(配体),并以很高的亲和力与之结合,从而启动细胞内信号转导通路。1.细胞表面受体(膜受体)－其配体为水溶性2.细胞内受体（核受体）－其配体为脂溶性信号接收装置-受体receptors信号接收装置-受体receptors细胞表面受体(膜受体membranereceptors)－其配体为水溶性2.细胞内受体（核受体nuclearreceptors）－其配体为脂溶性膜受体种类：1.离子通道偶联受体存在于电兴奋性细胞（神经、肌肉细胞）之间的突触部位，是神经递质的受体，将化学信号转变为电信号。如乙酰

8、胆碱受体。2.G蛋白偶联受体许多激素和神经递质的受体,如肾上腺素受体。3.酶偶联受体生长因子和细胞因子的受体。其胞内结构域本身具有酶活性或与酶偶联。信号接收装置:膜受体G蛋白偶联受体离子通道偶联受体酶偶联受体1、一系列蛋白质2、依次经历活化-失活,构成从膜受体到细胞核之间的信号传导链。信号转导装置-转导蛋白transductionproteins信号转导装置:转导蛋白1.接力蛋白-将信号传至相邻下游分子2.信使蛋白-将信号传至