细胞信号转导异常与疾病

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1、第七章细胞信号转导异常与疾病cellsignaltransductionanddisease第一节细胞信号转导系统概述细胞通讯（cellcommunication）：指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过程。细胞通讯主要有三种方式：细胞间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯细胞间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯信号转导（signaltransduction）：指受体或能接受信号的其他成分（离子通道和细胞粘附分子）与信号作用，影响细胞内信使的变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。细胞信号转导系统由能接收信号的特定受体、受体

2、后的信号转导通路以及其作用的靶蛋白所组成不同信号转导通路之间存在交互通话(crosstalk)一、细胞信号转导的基本过程和机制㈠信号的接受和转导细胞信号：物理信号（光、热、电流、机械信号）化学信号（可溶性的化学分子：内分泌激素、神经递质、细胞代谢产物、药物毒物；气味分子；细胞外基质成分与质膜结合的分子）。受体：核受体膜受体胞外信号分子膜受体或核受体调节细胞生物学功能胞内信号转导细胞信号转导(CST)概念膜受体介导的跨膜信号转导核受体介导的信号转导配体受体转导蛋白靶蛋白胞外信号分子与膜受体结合，将信号传递至胞浆或核内，调节靶细胞功能的过程

3、。配体受体信号转导蛋白靶蛋白transmembranesignaltransduction跨膜信号转导G蛋白偶联受体(GPCR)酪氨酸蛋白激酶(TPK)型受体丝/苏氨酸蛋白激酶型受体离子通道型受体细胞因子受体等CST的基本过程①②③配体受体信号转导蛋白靶蛋白生物效应信号接受信号转导控制信号转导蛋白活性的方式：1.通过配体调节使核受体具有转录活性使受体酪氨酸激酶的酶激活使受体型离子通道开放细胞内信使分子激活细胞内受体和蛋白激酶2.通过G蛋白调节G蛋白分子开关3.通过可逆磷酸化调节MAPK家族酶的激活机制都通过磷酸化的三级酶促级联反应㈡信号对靶

4、蛋白的调节可逆性的磷酸化调节调节靶蛋白的基因表达G蛋白介导的CST通路酶偶联受体介导的CST通路受体丝氨酸/苏氨酸激酶CST的主要通路举例G蛋白介导的信号传导通路G蛋白活性调节G蛋白分类G蛋白是指能结合GTP或GDP，并具有内在GTP酶活性的蛋白。包括Ras家族等GGDP异三聚体G蛋白小分子G蛋白GGDPG蛋白家族等G蛋白活性的调节分子开关包括多种激素（NE、AE、ADH、TSH、AngII等）、神经递质以及光、味等GPCR:指配体-受体复合物与靶蛋白的作用要通过与G蛋白的偶联在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞

5、的行为。GGDPGGTPGiGTPGsGTPGqGTPG12GTP抑制AC活性激活AC活性活化PLCß激活Rho磷脂酶C(PLC)途径腺苷酸环化酶(AC)途径G蛋白介导的CST通路离子通道途径等磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3K)途径β肾上腺素能受体胰高血糖素受体激活Gs增加AC活性cAMPPKA促进心肌钙转运心肌收缩性增强增加肝脏糖原分解进入核内PKA激活靶基因转录使许多Pr特定Ser/Thr残基磷酸化从而调节物质代谢和基因表达1.通过Gs，激活AC，并引发cAMP-PKA途径PKAcAMPGsAC靶蛋白磷酸化靶基因转录

6、2M2Gi(一)腺苷酸环化酶(AC)途径1Ang2GqPLCDAGPKC靶基因转录Ca2+靶蛋白磷酸化IP3磷脂酶C(PLC)途径4.G蛋白-其他磷脂酶途径5.激活MAPK家族成员的信号通路6.PI-3K-PKB通路7.离子通道途径酶偶联受体介导的CST通路非受体TPK途径受体TPK途径又称JAK途径信号蛋白：与细胞生长、增殖、分化或存活有关受体酪氨酸激酶的激活及细胞内信号转导复合物的形成通过受体酪氨酸激酶发挥作用的细胞外信号蛋白包括一大批分泌的生长因子和激素，包括EGF、PDGF、FGF和胰岛素靶基因转录PKCIP3Ca2+DGPLC

7、靶蛋白磷酸化PP生长因子TPKERK-Grb2-SosRasRafGTP受体TPK途径PI3KPKB细胞因子受体是最大一类依赖于胞浆激酶的受体细胞因子+受体（与JAK结合）受体单链寡居化JAK蛋白激酶激活并磷酸化受体上的酪氨酸残疾JAK进一步激活STAT磷酸化STAT形成二聚体，进入细胞核内，调节基因转录酪氨酸激酶结合受体受体丝氨酸/苏氨酸激酶通过受体丝氨酸/苏氨酸激酶发挥作用的细胞外信号主要是转化生长因子β超家族的成员BMP+受体受体丝氨酸/苏氨酸激酶Smad磷酸化激素等G蛋白ACPLCIP3-Ca2+DGcAMPPKACaM.PKPK

8、CTPKMAPK生长因子细胞因子(非受体TPK)JAK甾体激素胞浆受体RasTF生理效应CST途径P不同通路间存在交互通话（cross-talk）细胞信号转导异常与疾病细胞信号转