细胞的跨膜信号转导.ppt

《细胞的跨膜信号转导.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、细胞的跨膜信号转导信号转导：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信号转导（signaltransduction）“信号”——主要：化学信号（激素、神经递质、细胞因子）其他：机械、光、电信号细胞间的信号传递：接触性依赖的通讯：细胞粘附、识别化学通讯：内分泌(endocrine)旁分泌(paracrine)自分泌(autocrine)化学突触(chemicalsynapse)间隙连接：如电突触、闰盘外泌体(exosomes )：跨膜信号转导的基本过程三个阶段：胞外信号的识别胞内信号转换和放大胞内效应产生受体：是一类存在于靶细胞膜上或胞内可识别并结

2、合外源信号分子（配体），进而引起靶细胞内产生相应的生物效应的分子。其化学本质是蛋白质，个别为糖脂。胞内受体：少数疏水性信号分子穿过质膜进入胞内（如：类固醇激素、甲状腺激素、维生素D等）膜受体：大部分亲水性的刺激信号作用于膜表面受体配体：能与受体特异性结合的信号分子脂溶性分子：可直接穿膜进入靶细胞水溶性分子：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，所以又称为第一信使(primarymessenger)。构成信号转导系统的要素第二信使(secondmessenger)：受体被激活后在细胞内产生的、能介导信号转导通路的活性物质。构成信号转导系统的要素重

3、要的有：环核苷酸：环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）脂类衍生物：二酰甘油（DG）、1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）无机物：Ca2+等作用：传导、放大胞外信号，激活蛋白激酶或离子通道1957年，E.Sutherland在研究肾上腺素促进肝糖原分解的机制时发现，激素的作用依赖于细胞产生一种小分子化合物环腺苷酸（cyclicAMP，cAMP），从而提出了第二信使学说。第二信使第一信使Sutherland,获1971年诺贝尔生理和医学奖第二信使学说略腺苷酸环化酶：跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，催化ATP生成cAMP。cAMP的产生cAMP、cGMP、

4、DAG、IP3、Ca2+PKAPKGCaMCa2+/CaM-PKCa2+PKC底物(酶)磷酸化调节底物(酶)的活性。第二信使的效应模式：可逆磷酸化12蛋白激酶A（PKA）cAMP-DependentProteinKinase转录因子磷酸化PKA的功能PP失活激活糖原合酶糖原磷酸化酶快效应：底物磷酸化慢效应：调控基因表达膜受体介导：离子通道受体（环状受体）G蛋白偶联受体（七跨膜α-螺旋型受体）酶偶联受体（单跨膜α-螺旋型受体）胞内受体介导（胞内转录因子型受体）跨膜信号转导的主要途径离子通道型受体属于化学门控通道，其接受的化学信号绝大多数是神经递质，故也称递质门控

5、通道(transmitter-gatedionchannel)；受体由均一或非均一的亚基构成寡聚体，且围成一跨膜离子通道，激活后可引起离子的跨膜流动，触发生理反应1.离子通道受体介导的信号转导①通过产生跨膜电变化传递信号②路径简单、速度快③作用较局限特点（比较G蛋白偶联通路）ACh↓与终板膜膜上通道型受体（N型ACh受体）特异性结合↓ACh受体通道构型改变（离子通道打开）↓Na+内流（和K+外流）↓终板膜去极化（终板电位）↓周围肌膜兴奋和肌细胞收缩神经-骨骼肌接头Ｎ2型ACh受体范例2.G蛋白偶联受体介导的信号转导信号途径：配体+受体→G蛋白→效应器分子→第二信

6、使→靶分子→生物学效应G蛋白偶联受体：由一条包含7次跨膜α螺旋的肽链构成，胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与G蛋白偶联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使，将胞外信号转为胞内信号。G蛋白1234567配体包括肾上腺素、组胺、5-羟色胺等生物胺，血管紧张素、促甲状腺激素等多肽和蛋白类激素、乙酰胆碱、嗅觉物质、视紫红质等100多种。2.G蛋白偶联受体介导的信号转导（一）参与转导的信号分子（二）主要的G蛋白偶联受体信号转导途径（三）G蛋白偶联受体的信号转导特点G蛋白偶联受体G蛋白（鸟苷酸结合蛋白）G蛋白效应器第二信使（一）参与转导的信号分子1.G蛋白偶联受体：与配

7、体结合后，通过构象变化结合并激活G蛋白。通过G蛋白发挥作用→称为G蛋白偶联受体；不具备通道结构，无酶活性；种类繁多，每种受体都由一条包含7次跨膜α螺旋的肽链构成→也称7次跨膜受体。（一）参与转导的信号分子“7次跨膜受体”：膜外侧N-末端——识别、结合配体膜内侧C-末端——激活膜内G蛋白2.G蛋白：即鸟苷酸结合蛋白，它是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜胞浆面的外周蛋白。由α、β和γ三个亚单位形成的异源三聚体；α和γ亚基通过共价结合的脂肪酸链尾固定在膜上耦联膜受体与下游效应器（酶或离子通道）的蛋白。（一）参与转导的信号分子α亚基具有三个功能位点：①GTP结合位

8、点;②鸟苷三磷酸水解酶(