基因表达调控与信号转导的偶联机制

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1、基因表达与细胞信号转导的偶联机制CouplingofGeneExpressionandCellSignalingsignalCouplingofGeneExpressionandCellSignalingCellsignal第一节细胞信号转导机制概述GeneralMechanismofCellSignalTransduction多细胞生物适应环境、调节代谢离不开内外环境与细胞、细胞与细胞之间的细胞通讯（cellcommunication），这是生物体存活、生长、分化，以及多细胞、多组织系统执行正常功能的需要。这种针对内外源信息所发生的细胞应答过程称为信号转导（signaltr

2、ansduction）。Signaling信息转导过程信号分子在细胞内的合成信号分子从发出信号的细胞释放信号分子转运至靶细胞靶细胞上的特异性受体识别信号分子靶细胞内信号转导通路的启动靶细胞的代谢、功能或分化改变信号分子的清除及靶细胞应答反应的终止细胞信号转导的基本路线一、细胞外化学信号生物体可感受任何物理、化学和生物学刺激信号，但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号（chemicalsignaling）。(一）可溶性分子信号化学信号可以是可溶性的，也可以是膜结合形式多细胞生物与邻近细胞或相对较远距离的细胞之间的信息交流主要是由细胞分泌的可溶性化学物质（蛋白

3、质或小分子有机化合物）完成的。它们作用于周围的或相距较远的同类或他类细胞（靶细胞），调节其功能。这种通讯方式称为化学通讯。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（neurotransmitter）。神经分泌内分泌自分泌及旁分泌化学信号的名称神经递质激素细胞因子作用距离nmmm受体位置膜受体膜或胞内受体膜受体举例乙酰胆碱谷氨酸胰岛素生长激素表皮

4、生长因子神经生长因子化学信号的分类（二）细胞表面分子也是重要的细胞外信号细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地识别和相互作用，达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯，也是一种细胞间直接通讯。细胞与细胞直接相互作用也属于细胞外信号。属于这一类通讯的有：相邻细胞间粘附因子的相互作用、T淋巴细胞与B淋巴细胞表面分子的相互作用等。二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号受体(receptor)是信息分子的接收分子，化学本质是细胞表面或细胞内的蛋白质分子。受体的作用：识别外源信号分子，即配体（ligand）；转换配体信号，使之成为细

5、胞内分子可识别的信号，并传递至其他分子引起细胞应答。受体与信号分子结合的特性很强的特异性亲和力极大可饱和性可逆性配体-受体结合曲线受体既可以位于细胞膜也可以位于细胞内受体按照其在细胞内的位置分为：细胞表面受体细胞内受体接收的是不能进入细胞的水溶性化学信号分子和其他细胞表面的信号分子，如生长因子、细胞因子、水溶性激素分子、黏附分子等。受体在膜表面的分布可以是区域性的，也可以是散在的。接收的信号是可以直接通过脂双层胞膜进入细胞的脂溶性化学信号分子，如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。细胞膜表面受体主要有三大类离子通道型膜受体（ligand-gatedreceptorchannel）

6、G-蛋白偶联的七跨膜受体（Gprotein-coupledreceptor，GPCR）酶依赖的单跨膜受体（enzyme-linkedreceptor）三、信号分子结构、含量和分布变化是信号转导网络工作的基础膜受体介导的信号向细胞内，尤其是细胞核的转导过程需要多种分子参与，形成复杂的信号转导网络系统。构成这一网络系统的是一些蛋白质分子（信号转导分子，signaltransducer）和小分子活性物质（第二信使，secondmessenger）。在细胞中，各种信号转导分子相互识别、相互作用将信号进行转换和传递，构成信号转导通路（signaltransductionpathway）

7、。不同的信号转导通路之间发生交叉调控（crosstalking），形成复杂的信号转导网络（signaltransductionnetwork）系统。细胞间信息物质(第一信使)细胞内信息物质1、神经递质2、内分泌激素3、局部化学介质4、气体信号5、其他第二信使：细胞内传递信息的小分子物质。第三信使：负责细胞核内外信息传递的物质。膜受体信号转导分子改变细胞内各种信号分子的构象改变信号分子的细胞定位促进信号分子复合物的形成或解聚改变小分子信使的浓度或分布细胞转导信号的基本方式：第二节细胞内信号转导相关分子In