细胞信号转导的分子机制

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1、第十九章细胞信号转导的分子机制TheMolecularMechanismofCellularSignalTransduction细胞通讯细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为信号转导（signaltransduction）。改变细胞内的某些代谢过程，或改变生长速度，或改变细胞迁移或进入细胞凋亡等生物学行为细胞外信号受体细胞内各种分子数量、分布或活性变化细胞信号转导的基本路线一、细胞外化学信号有可溶型和膜结合型两种形式多细胞生物中，细胞可通过分泌化学物质而发出信号，这些分子作用于靶细胞

2、表面或细胞内的受体，调节靶细胞的功能，从而实现细胞之间的信息交流。化学信号可以是可溶性的，也可以是膜结合形式的。（一）可溶型信号分子作为游离分子在细胞间传递可溶型信号分子可根据其溶解特性分为脂溶性化学信号和水溶性化学信号两大类根据体内化学信号分子作用距离，可以将其分为三类：①作用距离最远的内分泌（endocrine）系统化学信号，称为激素；②属于旁分泌（paracrine）系统的细胞因子，主要作用于周围细胞；有些作用于自身，称为自分泌（autocrine）。③作用距离最短的是神经元突触内的神经递质（neu

3、rotransmitter）。（二）膜结合型信号分子需要细胞间接触才能传递信号当细胞通过膜表面分子发出信号时，相应的分子即为膜结合型信号分子，而在靶细胞表面与之特异性结合的分子,则通过这种分子间的相互作用而接收信号，并将信号传入靶细胞内。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的蛋白质分子成为受体（Receptor）。能够与受体特异性结合的分子称为配体（ligand）。可溶性和膜结合型信号分子都是常见的配体。（一）受体有细胞内

4、受体和细胞膜受体受体按照其在细胞内的位置分为：细胞内受体细胞表面受体（二）受体结合配体并转换信号受体识别并与配体结合，是细胞接收外源信号的第一步反应。受体有两个方面的作用：一是识别外源信号分子并与之结合；二是转换配体信号，使之成为细胞内分子可识别的信号，并传递至其他分子引起细胞应答。（三）受体与配体的相互作用具有共同的特点配体-受体结合曲线高度专一性高度亲和力可饱和性特定的作用模式可逆性三、细胞内信号转导具有多条信号通路并形成网络调控细胞内存在多种信号转导分子，这些分子依次相互识别、相互作用，有序地转换和

5、传递信号。由一组分子形成的有序分子变化被称为信号转导通路或信号转导途径。每一条信号转导通路都是由多种信号转导分子组成，不同分子间有序地依次进行相互作用，上游分子引起下游分子的数量、分布或活性状态变化，从而使信号向下游传递。信号转导分子相互作用的机制构成了信号转导的基本机制。由一种受体分子转换的信号，可通过一条或多条信号转导通路进行传递。而不同类型受体分子转换的信号，也可通过相同的信号通路进行传递。TSHTSH受体ACPLCcAMPDAG和IP3甲状腺素分泌甲状腺细胞增殖GsGq脂解激素-受体G蛋白ACAT

6、PcAMPPKA+++HSLa(无活性)HSLb(有活性)TG甘油二酯（DG）FFA甘油一酯FFA甘油二酯脂肪酶甘油FFA甘油一酯脂肪酶HSL-----激素敏感性甘油三酯脂肪酶脂解激素：能促进脂肪动员的激素，如胰高血糖素、去甲肾上腺素、促肾上腺皮质激素、TSH等。第二节细胞内信号转导分子IntracellularSignalMolecules细胞外的信号经过受体转换进入细胞内，通过细胞内一些蛋白质分子和小分子活性物质进行传递，这些能够传递信号的分子称为信号转导分子（signaltransducer）。依据

7、作用特点，信号转导分子主要有三大类：小分子第二信使、酶、调节蛋白。信号转导分子依次相互作用，从而形成上游分子和下游分子的关系。受体及信号转导分子传递信号的基本方式包括：①改变下游信号转导分子的构象②改变下游信号转导分子的细胞内定位③信号转导分子复合物的形成或解聚④改变小分子信使的细胞内浓度或分布一、第二信使结合并激活下游信号转导分子环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以作为外源信息在细胞内的信号转导分

8、子，称为细胞内小分子信使，或称为第二信使（secondmessenger）。（一）小分子信使传递信号具有相似的特点①在完整细胞中，其浓度或分布可在细胞外信号的作用下发生迅速改变②该分子类似物可模拟细胞外信号的作用③阻断该分子的变化可阻断细胞对外源信号的反应④作为别构效应剂在细胞内有特定的靶蛋白分子（二）环核苷酸是重要的细胞内第二信使目前已知的细胞内环核苷酸类第二信使有cAMP和cGMP两种。1.cAMP和cGMP的上游信号转导