神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo).ppt

, 神經(jīng)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)心理學(xué)系,醫(yī)學(xué)神經(jīng)生物學(xué) Medical Neurobiology,神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),第四章,本章綱要,了解神經(jīng)細(xì)胞膜的組成與結(jié)構(gòu) 掌握主要的膜受體及其工作方式 離子通道 受體酶 G蛋白偶聯(lián)受體 掌握第一、二、三信使的含義及其功能 掌握主要的第二信使的產(chǎn)生、參與的酶 了解蛋白質(zhì)的磷酸化 了解原癌基因的概念、功能及分類,第一節(jié) 概述,細(xì)胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的元件 細(xì)胞外分子 受體 效應(yīng)器 信使：具有信息傳遞功能的信息傳遞分子 第一信使：細(xì)胞外信使物質(zhì)，如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)調(diào)質(zhì) 第二信使：第一信使作用于靶細(xì)胞后在胞內(nèi)產(chǎn)生的信使物質(zhì)（環(huán)核苷酸類:cAMP、cGMP；肌醇磷脂代謝產(chǎn)物：IP3、DG；胞內(nèi)：Ca2+； 一氧化氮（NO）；花生四烯酸代謝產(chǎn)物：前列腺素、白三烯、凝血惡烷); 第三信使：發(fā)生于細(xì)胞核內(nèi)外的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)的信使物質(zhì)，如某些原癌基因產(chǎn)物：c-fos, jun等。,第一信使,第三信使,第二信使,第二節(jié) 第一信使和受體,第一信使：信息途徑的激活 不可穿過細(xì)胞的信息分子 簡單直接攝入 與載體蛋白結(jié)合后進(jìn)入細(xì)胞 通過受體的跨膜信息傳遞 可穿過細(xì)胞的信息分子 和細(xì)胞偶聯(lián)的信息分子,受體 離子通道偶聯(lián)型受體（配體門控型離子通道） 酶偶聯(lián)型受體 G蛋白偶聯(lián)受體,受體結(jié)構(gòu)：包括配體結(jié)合部位和離子通道兩部分 成員：N-AchR、GABAAR、5-HT3R、etc.,離子通道偶聯(lián)型受體,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由單一肽鏈組成 外部：識別并與配體結(jié)合 內(nèi)部：具有激酶活性 受體結(jié)構(gòu)： 細(xì)胞外識別結(jié)構(gòu) 跨膜結(jié)構(gòu) 胞內(nèi)催化部位 肽鏈尾部 成員：NGFR、EGFR、血小板生長因子受體,酶偶聯(lián)型受體,G蛋白：即鳥嘌呤核苷酸（GTP）結(jié)合蛋白，是受體與效應(yīng)器之間的轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白或偶聯(lián)蛋白。 該類受體的共同特征： 受體的氨基酸排列順序非常近似 均有7個(gè)疏水區(qū)，形成7個(gè)跨膜的螺旋結(jié)構(gòu) 受體與配體結(jié)合的部位陷入細(xì)胞內(nèi) N末端較短，C末端較長 成員之間差別在于N末端、C末端及環(huán)狀結(jié)構(gòu) 所有受體均通過與G-蛋白的相互作用實(shí)現(xiàn)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),G蛋白偶聯(lián)受體,細(xì)胞內(nèi)受體,跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)主要涉及三個(gè)環(huán)節(jié),第三節(jié) 跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),離子通道受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 活動(dòng)情況 成員：細(xì)胞胞外信使物質(zhì)、細(xì)胞內(nèi)cAMP、cGMP、IP3受體 G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) G蛋白的結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)機(jī)制 G蛋白的發(fā)現(xiàn) G蛋白的種類和結(jié)構(gòu) 活動(dòng)情況：啟動(dòng)慢、持續(xù)時(shí)間長 成員：K+通道、Ca2+通道 G蛋白參與調(diào)節(jié)的跨膜信息轉(zhuǎn)導(dǎo)體系,G蛋白參與調(diào)節(jié)的跨膜信息轉(zhuǎn)導(dǎo)體系,G蛋白對腺苷酸環(huán)化酶（AC）活性的調(diào)節(jié) G蛋白對cGMP磷酸二酯酶活性的調(diào)節(jié) G蛋白對磷酯酶C活性的調(diào)節(jié) 一些受體門控的離子通道也受G蛋白的調(diào)節(jié),小G蛋白調(diào)節(jié)機(jī)制,Ras 是最早發(fā)現(xiàn)的小G蛋白,分子量為21KD，小于G蛋白，又稱p21蛋白和小G蛋白 Ras 蛋白是一條由多肽鏈組成的單體蛋白，由原癌基因Ras編碼 與GDP結(jié)合時(shí)無活性，轉(zhuǎn)變成GTP結(jié)合狀態(tài)而活化 激活后的Ras蛋白進(jìn)一步活化Raf蛋白 Raf蛋白激活有絲分裂原激活蛋白激酶（MAPK） MAPK催化細(xì)胞核內(nèi)許多反式作用因子（轉(zhuǎn)錄因子）,G蛋白亞單位的結(jié)構(gòu)和功能,G的結(jié)構(gòu) 亞單位保守性最高，5同源性較低 N末端與亞基相連 G的結(jié)構(gòu) 分四類，九種 G 復(fù)合物 1與所有都能結(jié)合 3僅與8結(jié)合 G 復(fù)合物的功能 作用于AC、PLC、GRKs、離子通道等 受體的失敏,酪氨酸激酶受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),受體酪氨酸激酶的結(jié)構(gòu) 受體酪氨酸激酶活性的調(diào)控 配基與受體結(jié)合促進(jìn)受體酪氨酸激酶活性 酪氨酸激酶受體的激活過程及其信息傳遞機(jī)制,環(huán)核苷酸類:cAMP、cGMP 肌醇磷脂代謝產(chǎn)物：IP3、DAG 胞內(nèi)：Ca2+ 一氧化氮（NO） 花生四烯酸代謝產(chǎn)物：前列腺素、白三烯、凝血惡烷,第四節(jié) 第二信使,胞內(nèi)鈣濃度升高的機(jī)制 電壓門控性鈣通道 配體門控性鈣通道 IP3受體 藍(lán)尼啶受體（Rya受體） 胞內(nèi)鈣濃度降低機(jī)制 細(xì)胞膜的鈣外排機(jī)制 Ca2+作用 鈣庫的儲存機(jī)制 鈣緩沖機(jī)制 鈣在胞質(zhì)中介導(dǎo)的信號效應(yīng),鈣離子,環(huán)核苷酸cAMP和cGMP,DAG和IP3,一氧化氮（NO）,神經(jīng)細(xì)胞中的NOS受鈣/鈣調(diào)蛋白的調(diào)節(jié) 參與鳥苷酸環(huán)化酶的激活,蛋白質(zhì)磷酸化,蛋白磷酸化在生物功能調(diào)節(jié)中的意義 蛋白激酶的分類及其功能 絲氨酸/蘇氨酸激酶 酪氨酸激酶 雙重激酶,PKA 鈣依賴蛋白激酶 鈣/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶 PKC 蛋白酪氨酸激酶（Trk) 有絲分裂原激活的激酶（MAPK）,蛋白激酶催化底物蛋白質(zhì)從脫磷酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峄?，蛋白磷酸化酶則把磷酸化蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變回脫磷酸狀態(tài)。 帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)的添加或減少能改變蛋白質(zhì)分子的電荷和形狀，從而影響蛋白質(zhì)的功能。,蛋白磷酸酶,酪氨酸蛋白磷酸酶 絲-蘇氨酸蛋白磷酸酶 雙重磷酸酶,磷酸化級聯(lián)反應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制和多點(diǎn)磷酸化,核內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),CREB AP-1 AP-1蛋白的組成與結(jié)構(gòu)特征 AP-1的激活