第九章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)知識點總結(jié)

1、.第九章 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞通訊：一個信號產(chǎn)生細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)（又稱配體）傳遞到另一個靶細(xì)胞并與其相應(yīng)的受體相互作用，然后通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生靶細(xì)胞內(nèi)一系列的生理生化變化，最終表現(xiàn)為靶細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)。信號傳導(dǎo)：是指信號分子從合成的細(xì)胞中釋放出來，然后進行傳遞。信號傳導(dǎo)強調(diào)信號的產(chǎn)生、分泌與傳送。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：是指信號的識別、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)換，包括配體與受體的結(jié)合、第二信使的產(chǎn)生及其后的級聯(lián)反應(yīng)等。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)強調(diào)信號的接收與接收后信號轉(zhuǎn)換的方式與結(jié)果。受體：是一類能夠結(jié)合細(xì)胞外特異性信號分子并啟動細(xì)胞反應(yīng)的蛋白質(zhì)。第二信使：細(xì)胞外信號分子不能進入細(xì)胞，它作用于細(xì)胞表面受體，經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生非蛋

2、白類小分子，這種細(xì)胞內(nèi)信號分子稱為第二信使。分子開關(guān)：細(xì)胞信號傳遞級聯(lián)中，具有關(guān)閉和開啟信號傳遞功能的分子。信號通路：細(xì)胞接受外界信號，通過一整套特定機制，將胞外信號轉(zhuǎn)化為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因表達(dá)，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)，這種反應(yīng)系列稱為細(xì)胞信號通路。g蛋白偶聯(lián)受體：指配體-受體復(fù)合物與靶細(xì)胞的作用是要通過與g蛋白的偶聯(lián)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將細(xì)胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)影響細(xì)胞行為的受體。精品.camp信號通路：細(xì)胞外信號與細(xì)胞相應(yīng)受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)第二信使camp水平的變化而引起細(xì)胞反應(yīng)的信號通路。（磷脂酰肌醇信號通路）雙信使系統(tǒng)：胞外信號分子與細(xì)胞表面g蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，激活膜上的

3、磷脂激酶c，使質(zhì)膜上的pip2分解成ip3和dag兩個第二信使，將胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號，兩個第二信使分別激活兩種不同的信號通路，即ip3-ca2+和dag-pkc途徑，實現(xiàn)對胞外信號的應(yīng)答，因此將這種信號通路稱為“雙信使系統(tǒng)”。鈣調(diào)蛋白：真核細(xì)胞中普遍存在的ca2+應(yīng)答蛋白。ras蛋白：ras基因的產(chǎn)物，分布于質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè)，結(jié)合gtp時為活化狀態(tài)，結(jié)合gdp時失活狀態(tài)，因此ras蛋白屬于gtp結(jié)合蛋白，具有g(shù)tp酶活性，具有分子開關(guān)的作用。受體酪氨酸激酶（rtk）：能將自身或者胞質(zhì)中底物上的酪氨酸殘基磷酸化的細(xì)胞表面受體，主要參與細(xì)胞生長和分化的調(diào)控。細(xì)胞膜表面受體主要有三類，即離子通道偶聯(lián)受

4、體、g蛋白偶聯(lián)受體 和 酶聯(lián)受體。信號分子也統(tǒng)稱為配體，可分為 疏水性信號分子、親水性信號分子 和 氣體性信號分子。由g蛋白介導(dǎo)的信號通路主要包括 camp-pka信號通路 和 磷脂酰肌醇信號通路。ras蛋白在rtk介導(dǎo)的信號通路中起著關(guān)鍵作用，具有 gtpase活性，當(dāng)結(jié)合精品.gtp時為活化狀態(tài)，當(dāng)結(jié)合gdp時為失活狀態(tài)。 （gtp酶活性）細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的的主要特性：特異性、放大效應(yīng)、網(wǎng)絡(luò)化與反饋調(diào)節(jié)、整合作用。g蛋白由三個亞基組成，和亞基以異二聚體的形式存在，g亞基本身具有g(shù)tpase活性，是分子開關(guān)蛋白。當(dāng)配體與受體結(jié)合，三聚體g蛋白解離，并發(fā)生gdp與gtp交換，游離的g-gtp處于活

5、化的開啟狀態(tài)，當(dāng)g-gtp水解形成g-gdp時，則處于失活的關(guān)閉狀態(tài)。1. 什么叫g(shù)蛋白？簡述g蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)中的g蛋白組成及在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中活性調(diào)節(jié)的過程。答：與gtp或gdp結(jié)合的蛋白質(zhì)又稱為鳥苷酸結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白。具有g(shù)tp酶的活性，以分子開關(guān)的形式通過結(jié)合或者水解gtp調(diào)節(jié)自身活性。有異源三聚體和單體g蛋白兩大家族。g蛋白參與細(xì)胞的多種生命活動。g蛋白由g、g、g三個亞基組成，g和g亞基以異二聚體的形式存在，g和g亞基分別通過共價結(jié)合的脂分子錨定在質(zhì)膜上。g亞基本身具有g(shù)tpase活性，是分子開關(guān)蛋白。當(dāng)配體與受體結(jié)合，三聚體g蛋白解離，并發(fā)生gdp與gtp交換，游離的g-gtp處于活化的開

6、啟狀態(tài)，導(dǎo)致結(jié)合并激活效應(yīng)器蛋白，從而傳遞信號：當(dāng)g-gtp水解形成g-gdp時，則處于失活的關(guān)閉狀態(tài)，終止信號傳遞并導(dǎo)致三聚體g蛋白的重新組裝，恢復(fù)系統(tǒng)進入靜息狀態(tài)。2. 何謂細(xì)胞信號傳遞中的分子開關(guān)？并說明其機制。答：細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中，含有正、負(fù)兩種相輔相成的反饋機制，通過結(jié)合gtp或水解gtp，或者通過蛋白質(zhì)磷酸化或去磷酸化而開啟或關(guān)閉蛋白質(zhì)的活性。分子開關(guān)的蛋白質(zhì)有兩類：精品.通過磷酸傳遞信號的開關(guān)蛋白，其活性由蛋白激酶使之磷酸化而開啟，由蛋白磷酸酯酶使其去磷酸化而關(guān)閉；由gtp酶分子開關(guān)調(diào)控蛋白構(gòu)成的細(xì)胞內(nèi)gtp酶超家族，這類鳥苷酸結(jié)合蛋白結(jié)合gtp時活化，結(jié)合gdp時失活。3.

7、比較camp信號通路與ip3-dag信號通路在跨膜信號傳遞作用中的異同。答：二者都是g蛋白偶聯(lián)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，但是二者第二信使不同，分別由不同的效應(yīng)物生成：camp由腺苷酸環(huán)化酶水解細(xì)胞中的atp生成，camp再與蛋白激酶a結(jié)合，引發(fā)一系列細(xì)胞質(zhì)反應(yīng)和細(xì)胞核中的作用。在另一種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)中，效應(yīng)物磷脂酶c將膜上的pip2分解為兩個第二信使：dag和ip3。ip3動員內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的ca2+釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，與鈣調(diào)蛋白結(jié)合引起系列反應(yīng)；而dag在ca2+的協(xié)同下激活蛋白激酶c（pkc），再引起級聯(lián)反應(yīng)。4. 什么叫第二信使？簡述camp信號通路。答：細(xì)胞外信號分子不能進入細(xì)胞，它作用于細(xì)胞表面受體，

8、經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的非蛋白類小分子，這種細(xì)胞內(nèi)信號分子稱為第二信使。camp信號通路又稱pka系統(tǒng)，是g蛋白偶聯(lián)系統(tǒng)的一種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。其主要效應(yīng)是激活靶酶和開啟基因表達(dá)，這是通過蛋白激酶完成的。具體通路為：信號分子作用于膜受體后，激活g蛋白，被激活的g蛋白的亞基與其他兩個亞基分離并激活腺苷酸環(huán)化酶，活化的腺苷酸環(huán)化酶催化atp產(chǎn)生第二信使camp，camp激活蛋白激酶a進行信號的放大。活化的蛋白激酶a既參與細(xì)胞質(zhì)中的生化反應(yīng)進行快速的細(xì)胞應(yīng)答；也作用于細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄因子，參與基因表達(dá)的調(diào)控。5. 簡述pkc系統(tǒng)（雙信使系統(tǒng)）答：又稱雙信使系統(tǒng)。在這一信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，膜受體與其相應(yīng)的第一

9、信使分子結(jié)合后，激活膜上的效應(yīng)物磷脂酶c，然后由磷脂酶c將膜上的pip2分解為兩個第二信使：dag和ip3。ip精品.3動員內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的ca2+釋放到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，與鈣調(diào)蛋白結(jié)合引起系列反應(yīng)；而dag在ca2+的協(xié)同下激活蛋白激酶c（pkc），然后通過蛋白激酶c引起級聯(lián)反應(yīng)，進行細(xì)胞應(yīng)答，故將此系統(tǒng)稱為pkc系統(tǒng)。 磷脂酰肌醇信號通路的最大特點是胞外信號被膜受體接受后，同時產(chǎn)生兩個胞內(nèi)信使，分別啟動兩個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，即ip3-ca2+和dag-pkc途徑，實現(xiàn)對胞外信號的應(yīng)答，因此又將這種信號通路稱為“雙信使系統(tǒng)”。6. 試述受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號通路及主要功能。答：配體與相應(yīng)的受體結(jié)合導(dǎo)致受體二聚化，并引起保內(nèi)結(jié)構(gòu)域的酪氨酸自我磷酸化。磷酸酪氨酸的sh2結(jié)構(gòu)域位點同grb2（生長因子受體結(jié)合蛋白）結(jié)合。grb2通過兩個sh3結(jié)構(gòu)域與sos蛋白（ras-gef鳥苷酸交換因子）結(jié)合并將sos激活。激活的sos同結(jié)合在質(zhì)膜中的非活性狀態(tài)的ras作用，促使ras蛋白釋放gdp，結(jié)合gtp。在此過程中，grb2蛋白起連接蛋白作用，將激活的受體與ras連接起來。激活的ras蛋白激活mapkkk，（為raf蛋白，一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶），mapkkk激活mapkk（mek蛋白激酶），mapkk再激活mapk（促分裂原活化蛋白激酶）。激活