细胞信息转导基础导

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1、第5章细胞信息转导基础CellularSignalTransductionbasis针对外源性信号所发生的细胞内各种分子活性的变化,以及将这种变化依次传递至效应分子,以改变细胞功能的过程称为细胞信号转导(cellularsignaltransduction,cellsignaling)细胞应答反应细胞外信号受体细胞内多种分子的浓度、活性、位置变化细胞信号转导的基本路线主要信号转导途径SignalPathways一、G蛋白偶联受体信号转导途径(一)G蛋白的活化启动信号转导信号转导途径的基本模式:配体+受体+G蛋白效应分子第二信使蛋白激酶激活效应蛋白产生生

2、物学效应RRHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸环化酶ACATPcAMPG蛋白循环G种类效应分子细胞内信使靶分子asAC活化↑cAMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑Ca2+、IP3、DAG↑PKC活化↑atcGMP-PDE活性↑cGMP↓Na+通道关闭哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应G蛋白偶联受体通过G蛋白-第二信使-靶分子发挥作用(二)AC-cAMP-PKA通路转导信号基本过程GsACATPcAMPCCRRCC蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREB(cAMPresponseelementboundprote

3、in)NPiPiPi转录活化域DNA结合域细胞膜核膜(三)PLC-IP3/DG信号转导途径血管紧张素II(AngiotensinII)受体亦属于G蛋白偶联受体,但是偶联的G蛋白的亚基为q,通过PLC-IP3/DAG-PKC通路发挥效应。(四)不同G蛋白偶联受体可通过不同通路传递信号底物(酶或蛋白质)名称受调节的通路糖原合酶糖原合成磷酸化酶b激酶糖原分解丙酮酸脱氢酶丙酮酸→乙酰辅酶A激素敏感脂酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸羟化酶多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素合成组蛋白H1、组蛋白H2BDNA聚集蛋白磷酸酶1抑制因子1蛋白去磷酸化转录因子CREB转录

4、调控(五)调节代谢(六)调节基因表达二、酶偶联受体信号转导途径(一)受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)是一个典型的受体型PTK。Ras→MAPK途径是EGFR的主要信号通路之一。1、RTK的结构与RTK的活化2、RTK信号转导途径EGF具TPK活性的受体GRB2PSOSPRas-GTPPRaf调节其他蛋白活性MAPKKMAPKPPP细胞核反式作用因子Geneexpression细胞膜二聚化(二)酪氨酸蛋白激酶偶联受体介导的信号转导1、JAK-STAT信号转导通路英文名

5、中文名举例receptorstyrosinekinase(RTKs)受体型蛋白酪氨酸激酶表皮生长因子受体、胰岛素受体等receptorstyrosinephosphatase(RTPs)受体型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptorsserine/threoninekinase(RSTK)受体型蛋白丝/苏氨酸激酶转化生长因子受体、骨形成蛋白受体等(三)受体丝/苏氨酸激酶介导的信号转导受体丝/苏氨酸激酶作用机制:TGFβ信号途径NF-B通路NF-B是一种几乎存在于所有细胞的转录因子,广泛参与机体防御反应、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑

6、制等过程。肿瘤坏死因子受体(TNF-R)、白介素1受体等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信号转导通路之一是NF-B(nuclearfactor-B,NF-B)通路。三、依赖于受调蛋白水解信号转导途径NF-B信号途径目录如:类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等的受体。高度可变区位于N端,具有转录活性DNA结合区含有锌指结构激素结合区结合激素、热休克蛋白,使受体二聚化,激活转录铰链区引导核受体进入细胞核四、细胞内受体多属于转录因子离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体,它们的开放或关闭直接受化学配体的控制,被称为配体-门控受体通道(ligand-

7、gatedreceptorchannel)。配体主要为神经递质。五、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器乙酰胆碱受体的结构与其功能信息传递途径的交叉性与复杂性1.一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径2.两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用3.一种信息分子可作用于几条信息传递途径一、信号转导一过性与记忆性二、信号转导效应的调控(一)信号转导的放大效应(二)信号转导的负调控三、信号转导途径之间的相互作用(一)信号途径间的交汇(二)信号转导网络(三)信号网络中信号传递专一性第三节细胞信号转导的特性一、信号转

8、导与药物作用靶点(1)过去药物设计的重点—单分子药物靶点:一个基因—一种蛋白—一种药物的策略。

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1、第5章细胞信息转导基础CellularSignalTransductionbasis针对外源性信号所发生的细胞内各种分子活性的变化,以及将这种变化依次传递至效应分子,以改变细胞功能的过程称为细胞信号转导(cellularsignaltransduction,cellsignaling)细胞应答反应细胞外信号受体细胞内多种分子的浓度、活性、位置变化细胞信号转导的基本路线主要信号转导途径SignalPathways一、G蛋白偶联受体信号转导途径(一)G蛋白的活化启动信号转导信号转导途径的基本模式:配体+受体+G蛋白效应分子第二信使蛋白激酶激活效应蛋白产生生

2、物学效应RRHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸环化酶ACATPcAMPG蛋白循环G种类效应分子细胞内信使靶分子asAC活化↑cAMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑Ca2+、IP3、DAG↑PKC活化↑atcGMP-PDE活性↑cGMP↓Na+通道关闭哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应G蛋白偶联受体通过G蛋白-第二信使-靶分子发挥作用(二)AC-cAMP-PKA通路转导信号基本过程GsACATPcAMPCCRRCC蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREB(cAMPresponseelementboundprote

3、in)NPiPiPi转录活化域DNA结合域细胞膜核膜(三)PLC-IP3/DG信号转导途径血管紧张素II(AngiotensinII)受体亦属于G蛋白偶联受体,但是偶联的G蛋白的亚基为q,通过PLC-IP3/DAG-PKC通路发挥效应。(四)不同G蛋白偶联受体可通过不同通路传递信号底物(酶或蛋白质)名称受调节的通路糖原合酶糖原合成磷酸化酶b激酶糖原分解丙酮酸脱氢酶丙酮酸→乙酰辅酶A激素敏感脂酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸羟化酶多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素合成组蛋白H1、组蛋白H2BDNA聚集蛋白磷酸酶1抑制因子1蛋白去磷酸化转录因子CREB转录

4、调控(五)调节代谢(六)调节基因表达二、酶偶联受体信号转导途径(一)受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导表皮生长因子受体(epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR)是一个典型的受体型PTK。Ras→MAPK途径是EGFR的主要信号通路之一。1、RTK的结构与RTK的活化2、RTK信号转导途径EGF具TPK活性的受体GRB2PSOSPRas-GTPPRaf调节其他蛋白活性MAPKKMAPKPPP细胞核反式作用因子Geneexpression细胞膜二聚化(二)酪氨酸蛋白激酶偶联受体介导的信号转导1、JAK-STAT信号转导通路英文名

5、中文名举例receptorstyrosinekinase(RTKs)受体型蛋白酪氨酸激酶表皮生长因子受体、胰岛素受体等receptorstyrosinephosphatase(RTPs)受体型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptorsserine/threoninekinase(RSTK)受体型蛋白丝/苏氨酸激酶转化生长因子受体、骨形成蛋白受体等(三)受体丝/苏氨酸激酶介导的信号转导受体丝/苏氨酸激酶作用机制:TGFβ信号途径NF-B通路NF-B是一种几乎存在于所有细胞的转录因子,广泛参与机体防御反应、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑

6、制等过程。肿瘤坏死因子受体(TNF-R)、白介素1受体等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信号转导通路之一是NF-B(nuclearfactor-B,NF-B)通路。三、依赖于受调蛋白水解信号转导途径NF-B信号途径目录如:类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等的受体。高度可变区位于N端,具有转录活性DNA结合区含有锌指结构激素结合区结合激素、热休克蛋白,使受体二聚化,激活转录铰链区引导核受体进入细胞核四、细胞内受体多属于转录因子离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体,它们的开放或关闭直接受化学配体的控制,被称为配体-门控受体通道(ligand-

7、gatedreceptorchannel)。配体主要为神经递质。五、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器乙酰胆碱受体的结构与其功能信息传递途径的交叉性与复杂性1.一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径2.两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用3.一种信息分子可作用于几条信息传递途径一、信号转导一过性与记忆性二、信号转导效应的调控(一)信号转导的放大效应(二)信号转导的负调控三、信号转导途径之间的相互作用(一)信号途径间的交汇(二)信号转导网络(三)信号网络中信号传递专一性第三节细胞信号转导的特性一、信号转

8、导与药物作用靶点(1)过去药物设计的重点—单分子药物靶点:一个基因—一种蛋白—一种药物的策略。

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