细胞通讯与信号传递

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1、第六章细胞通讯与信号传递多细胞生物是由各种细胞组成的细胞社会，更有赖于细胞间的通讯与信号传导基本概念胞内受体介导的信号传递膜表面受体介导的信号传递细胞信号传递的基本特征蛋白激酶的网络整合信息主要内容一、几个容易混淆的概念细胞通讯（cellcommunication）：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。信号发放（cellsignaling):细胞释放信号分子，将信息传递到其他细胞的过程。信号转导（signaltransduction）：指信号作用于细胞表面受体，引起胞内信使的浓度变化，进而导致细胞应答反应的一系

2、列过程。信号通路1细胞信号分子(signalmolecule)1)脂溶性：可直接穿膜进入靶细胞。2)水溶性：不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信号转换机制实现信号传递。3)气体分子（NO、CO）种类：短肽、蛋白质、氨基酸、核苷酸、脂类、胆固醇衍生物。2受体(receptor)能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子物质，多为糖蛋白.两个功能区域：配体结合和产生效应.受体的特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力。1)细胞内受体（intracellularreceptor）2)细胞表面受体（cellsurfacereceptor）二

3、、细胞信号传导的主要类型细胞间隙连接膜表面分子接触通讯化学通讯1.细胞间隙连接两个相邻的细胞以连接子相联，允许小分子物质如Ca2+、cAMP通过，有利于相邻细胞对外界信号的协同反应。2.膜表面分子接触通讯是指细胞间通过表面受体与配体选择性地相互作用，最终产生细胞应答的过程。3.化学通讯指细胞分泌一些化学物质(如激素)至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞。1）内分泌（endocrine）：内分泌激素随血液循环输至全身，作用于靶细胞。2）自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞，常见于癌变细胞。3）旁分泌（para

4、crine）：信号分子通过扩散作用于邻近的细胞。如：表皮生长因子；气体信号分子。4）突触信号发放：神经递质经突触作用于特定的靶细胞。三、胞内受体介导的信号传递胞内受体实质是激素激活的基因调控蛋白。有三个结构域：NO的作用NO可以直接跨膜进入平滑肌细胞，并将鸟甘酸环化酶激活，催化GTP水解生成cGMP，cGMP是第二信使可引起肌细胞松弛和血管壁舒张三、膜表面受体介导的信号传递主要有三类：①离子通道型受体；存在于可兴奋细胞。②G蛋白耦联型受体③酶耦联受体(一）离子通道型受体介导的信号传递即配体门通道主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞，信号分

5、子为神经递质。分为：阳离子通道:Na+,K+,Ca2+阴离子通道:Cl-当电信号到达神经末端，刺激神经递质从膜运输小泡释放，释放出来的神经递质与靶细胞受体结合，触发细胞膜离子通道开放，离子流入靶细胞，引起细胞反应。1.G蛋白耦联型受体：7次跨膜蛋白。胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性。（二）G蛋白耦联型受体介导的信号转导位置：质膜胞质侧结构：αβγ三亚基，βγ二聚体锚定于膜上，起稳定α亚基的作用，而α亚基本身具有GTP酶活性作用：相当于分子开关，α亚基结合GDP处于关闭状态，结合GTP处于开启状态。2.G蛋

6、白：三聚体GTP结合调节蛋白(trimericGTP-bindingregulatoryprotein)3.分子开关(molecularswitches)①通过磷酸化（蛋白激酶）和去磷酸化（磷酸酶）而开启和关闭。②由GTP结合蛋白组成.结合GTP开启，GDP关闭。4.转导信号类型：①多种神经递质、肽类激素和趋化因子的受体，②味觉、视觉和嗅觉感受器。相关信号途径：cAMP途径、磷脂酰肌醇途径。5.cAMP信号转导途径通过调节cAMP的浓度，将细胞外信号转变为细胞内信号。1）主要组分：①受体（Rs）或（Ri）；②调节蛋白（Gs）或（Gi）

7、；③腺苷酸环化酶：催化ATP生成cAMP。Adenylatecyclase由细胞表面受体将细胞外的信号转化成细胞内信号主要有：cAMP、cGMP、IP3、DG、Ca2+。作用：信号转换、信号放大。④第二信使（secondarymessenger）第一信使（primarymessenger）：细胞外的信号⑤蛋白激酶A（PKA）：cAMP与调节亚基结合，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。2)cAMP信号转导途径激素→G蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→调控蛋白PKA在骨骼肌细胞中的糖原代谢调控PK

8、A在细胞核中调节基因表达CRE:cyclicAMPresponseelementCREB:CRE-bindingproteinCBP:CREB-bindingproteinCRE①环腺苷酸磷酸二酯酶：降解cAMP生成5’