细胞通讯和信号分子

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1、第十四章细胞通讯和信号分子细胞通讯的意义:是多细胞生物与环境之间、细胞与细胞之间进行交流的一种生命活动，对于胚胎的形成、分化、组织器官的发生、和个体的生长、发育、成熟、衰老等过程起着重要的作用。细胞之间传递信息可通过：①相邻细胞直接接触，②细胞分泌化学物质来调节自身和其他细胞的代谢和功能。一、细胞直接联系的细胞通讯1、细胞间隙连接介导的细胞通讯细胞间的连接包括紧密连接(tightjunction):存在于小肠等组织的表面细胞，主要功能是防止大分子的自由通过和避免水分子等直接进入血液。第一节细胞通讯方式桥粒体(desmosome)：由两个相邻细胞的接触点形成的斑块样结构。斑块的组成包括桥粒

2、芯蛋白（desmoglein）和桥粒胶蛋白（desmocollin），斑块的胞浆侧连接纤丝（filament）。间隙连接(gapjunction)：是相邻两个细胞的侧面通过连接蛋白（connexin）相互接触，形成一个2-3nm的细胞间隙，为两个细胞间的小分子和离子交换提供直接通道。紧密连接桥粒体间隙连接细胞内的小分子如AMP、ADP、ATP、cAMP等通过间隙连接从一个细胞进入另一个细胞，使相邻的细胞发生相同的反应。例如：胰泌素（secretin）作用于胰腺细胞表面受体，引起胞浆内cAMP和Ca2+浓度上升，启动分泌功能。同时，cAMP和Ca2+通过间隙连接进入相邻的细胞，使更多的胰腺

3、细胞发挥分泌功能。2、细胞表面分子介导的细胞通讯糖蛋白参与的细胞通讯：细胞表面的粘附分子如整合蛋白、钙粘蛋白和免疫球蛋白超家族等，通过相互识别和结合，使两个细胞发生粘附作用，并进一步相互传递信息。细胞表面分子介导的细胞通讯细胞表面分子蛋白聚糖参与的细胞通讯：蛋白聚糖通过三种方式与胞膜连接：核心蛋白的疏水段直接插入细胞质膜层；核心蛋白与糖基磷脂酰肌醇（GPI）共价结合而锚定在细胞质膜上；通过透明质酸与膜结合蛋白的相互作用而与质膜连接。蛋白聚糖是细胞表面的重要组成成分，起着连接细胞外基质、维持细胞形态和促进信息传递的作用。如：粘结蛋白聚糖与b-FGF结合后，使后者构象发生变化并与受体结合而发

4、挥作用，故细胞表面的粘结蛋白聚糖又称为b-FGF的辅受体。细胞表面的蛋白聚糖（proteoglycan）3、突触连接介导的细胞通讯神经元产生的冲动沿神经纤维传达到神经末梢，引起钙通道开放，细胞外的钙离子内流，神经末梢释放出神经递质，与突触后膜的受体结合后，导致后者产生兴奋性或抑制性突触后电位。突触连接介导的细胞通讯二、细胞间接联系的细胞通讯1、由细胞外信号分子介导的细胞通讯一般包括五个步骤：A）细胞合成和释放信号分子；B）信号分子被运转到靶细胞；C）信号分子与靶细胞膜上的受体结合；D）靶细胞内的代谢或基因表达改变；E）信号分子被清除，反应终止。2、细胞外信号分子分为：内分泌激素、旁分泌信

5、号分子和自分泌信号分子。激素：包括蛋白质类、多肽类、氨基酸衍生物、类固醇和脂肪酸衍生物。内分泌激素的转运和作用旁分泌信号分子的作用旁分泌信号分子：是一个细胞合成的信号分子分泌后，仅作用于临近的细胞并引起后者的反应。通过这种方式进行细胞通讯的信号分子有:免疫细胞分泌的细胞因子(cytokines)和趋化因子(chemokines)，生长因子如EGF、PDGF、IGF、TGF-b等。自分泌信号分子的作用自分泌信号分子：是一个细胞合成和分泌的信号分子仅作用于自身细胞的受体并引起后者的反应。通过这种产生自我调节作用。例如肿瘤细胞分泌的生长因子能促进其自身的恶性繁殖。二、细胞间信号分子激素：AA衍

6、生物、多肽或蛋白质、类固醇激素、脂肪酸衍生物神经递质：Ach、去甲肾上腺素、多巴胺、5－HT、GABA等生长因子：EGF、PDGF、VEGF等细胞因子：IL1～30、IFN、TNF、GMCSF、TGF等代谢物、光子、离子、药物等第二节细胞内重要信号分子一、蛋白激酶（proteinkinases）蛋白激酶是催化蛋白质磷酸化的一类酶，根据蛋白质被磷酸化的羟基来源，蛋白激酶又分为酪氨酸蛋白激酶和丝/苏氨酸蛋白激酶两大类。蛋白质-OH蛋白质-O-H2PO3ATPADP蛋白激酶1、蛋白激酶A和GA）蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA)是cAMP依赖的蛋白激酶，属于丝/苏氨酸蛋白激酶类

7、。它由两个催化亚基和两个调节亚基组成（R2C2），R对C的活性有抑制作用。cAMP与R结合后，R与C解离，C被激活，催化底物的磷酸化。蛋白激酶A的激活＋4cAMP＋Ｃ：催化亚基Ｒ：调节亚基CCRRCCcAMPRRcAMPcAMPcAMP无活性PKA激活PKAPKA的激活与糖原分解信号调节的放大效应B）蛋白激酶G(proteinkinaseG,PKG)是cGMP依赖的蛋白激酶，属于丝/苏氨酸蛋白激酶类。PKG由相同的两个亚基组成，其调