細(xì)胞通訊和信號傳遞

1、關(guān)于細(xì)胞通訊與信號傳遞第一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月概述：宏觀：生命體是一個完整的復(fù)雜的信息處理系統(tǒng)。一方面生物信息系統(tǒng)的存在使有機(jī)體得以適應(yīng)其內(nèi)外部環(huán)境的變化，維持個體的生存；另一方面核酸和蛋白質(zhì)信息在不同世代間傳遞維持了種族的延續(xù)。微觀：細(xì)胞是具有生命活動現(xiàn)象的基本單位，維持多細(xì)胞生物體的生命活動，不僅依賴于細(xì)胞與環(huán)境之間的物質(zhì)和能量的交換，還依賴于細(xì)胞通訊與信號傳遞，從而以不同的方式協(xié)調(diào)細(xì)胞的分裂、分化、生長、衰老、等生理功能。細(xì)胞間的通訊和信號傳遞對于多細(xì)胞生物體生存是必需的。第二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月多種細(xì)胞外信號引起動物細(xì)胞的應(yīng)答 第三張，P

2、PT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞通訊的功能第四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細(xì)胞通訊細(xì)胞通訊是指一個細(xì)胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。三種方式：細(xì)胞間隙連接通訊、接觸依賴性通訊、分泌化學(xué)信號通訊。第五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、間隙連接 是細(xì)胞間的直接通訊方式。兩個相鄰的細(xì)胞以連接子相聯(lián)系。允許小分子物質(zhì)如Ca 2+、cAMP通過，有助于相鄰?fù)图?xì)胞對外界信號的協(xié)同反應(yīng)，如可興奮細(xì)胞的電耦聯(lián)現(xiàn)象。第六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、接觸依賴性通訊相鄰細(xì)胞直接接觸，和質(zhì)膜結(jié)合的信號分子與相接觸的靶細(xì)胞質(zhì)膜上的受體

3、分子結(jié)合，從而影響后者的生命活動。信號細(xì)胞靶細(xì)胞受體信號分子第七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、化學(xué)通訊細(xì)胞分泌一些化學(xué)物質(zhì)(如激素)至細(xì)胞外，作為信號分子作用于靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)其功能。1、內(nèi)分泌：內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素隨血液循環(huán)輸至全身，作用于靶細(xì)胞。特點：低濃度，全身性，長時效。2、旁分泌：信號分子通過擴(kuò)散作用于鄰近的細(xì)胞。包括：各類細(xì)胞因子(如表皮生長因子)；氣體信號分子(如：NO)。3、化學(xué)突觸：神經(jīng)遞質(zhì)經(jīng)突觸作用于特定的靶細(xì)胞。4、自分泌：信號發(fā)放細(xì)胞和靶細(xì)胞為同類或同一細(xì)胞常見于癌變細(xì)胞。第八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月旁分泌自分泌內(nèi)分泌化學(xué)突觸第九張，P

4、PT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、細(xì)胞識別和信號傳遞 細(xì)胞識別：是指細(xì)胞通過其表面的受體與胞外信號物質(zhì)分子選擇性地相互作用，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細(xì)胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程。 信號傳遞： 指外界信號(如光、電、化學(xué)分子)引起細(xì)胞表面受體構(gòu)象改變，改變細(xì)胞內(nèi)信使的濃度，進(jìn)而引起細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)的一系列過程。信號通路：細(xì)胞通過一整套特定的機(jī)制將界信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因表達(dá)，引起細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)的一系列反應(yīng)過程。第十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、細(xì)胞信號分子種類：氨基酸、核苷酸、多肽、蛋白質(zhì)、氣體分子(NO、CO2)以及脂類和膽固醇衍生物等等。

5、特點：特異性 高效性 可被滅活分類：1、脂溶性信號分子(如甾類激素和甲狀腺素)可直接穿膜進(jìn)入靶細(xì)胞，與胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核受體結(jié)合形成激素-受體復(fù)合物，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。（特殊的前列腺素受體在細(xì)胞膜）第十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、水溶性信號分子(神經(jīng)遞質(zhì)、化學(xué)遞質(zhì)、大多激素、生長因子)不能穿過靶細(xì)胞膜，只能經(jīng)膜上的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制實現(xiàn)信號傳遞，所以這類信號分子又稱為第一信使。其轉(zhuǎn)換方式主要有： 激活膜受體的激酶活性； 激活配體門通道； 引起第二信使的釋放。第十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月三種不同類型的信號分子及其信號傳導(dǎo)方式第十三張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2

6、022年6月四、受體定義： 是一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配體(信號分子)的大分子物質(zhì)，多為糖蛋白。功能區(qū)域：配體結(jié)合區(qū)域和產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域,具有結(jié)構(gòu)特異性和效應(yīng)特異性。 特征：特異性；飽和性；高度的親和力。 分類：1、細(xì)胞內(nèi)受體與脂溶性信號分子結(jié)合，2、細(xì)胞表面受體與水溶性信號分子結(jié)合。第十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞外受體和細(xì)胞內(nèi)受體第十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月 受體與信號分子結(jié)合后的效應(yīng)：1、信號相同受體不同效應(yīng)不同，如Ach可引起骨骼肌收縮、降低心肌收縮頻率，引起唾腺細(xì)胞分泌。（不同細(xì)胞）2、信號相同受體相同效應(yīng)不同（引起細(xì)胞產(chǎn)生多種效應(yīng)）3、

7、信號不同受體不同效應(yīng)相同，如腎上腺素、胰高血糖素，都能促進(jìn)肝糖原降解而升高血糖。 （同一細(xì)胞） 細(xì)胞對信號的反應(yīng)不僅取決于其受體的特異性，而且與細(xì)胞的固有特征有關(guān)。第十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月相同的信號分子在不同的靶細(xì)胞中引起不同的應(yīng)答第十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、第二信使與分子開關(guān)第二信使學(xué)說： 當(dāng)胞外化學(xué)物質(zhì)（第一信使）不能進(jìn)入細(xì)胞，它作用于細(xì)胞表面受體，而導(dǎo)致產(chǎn)生胞內(nèi)第二信使，從而激發(fā)一系列生化反應(yīng)，最后產(chǎn)生一定的生理效應(yīng)，第二信使的降解使其信號作用終止。第二信使主要有： cAMP 、cGMP、IP3、DG。Ca 2+通常被稱為第三信使。第二

8、信使的作用：信號轉(zhuǎn)換、信號放大。第十八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月分子開關(guān)（蛋白開關(guān)）細(xì)胞內(nèi)信號傳遞作為分子開關(guān)的蛋白質(zhì)可分兩類(參閱p128圖示)1、通過磷酸化傳遞信號：蛋白激酶信號蛋白磷酸化活化開啟；蛋白磷酸酯酶信號蛋白去磷酸化失活關(guān)閉2、通過結(jié)合蛋白傳遞信號：GTP與信號蛋白結(jié)合活化開啟；GTP水解 GDP與蛋白結(jié)合失活關(guān)閉。第十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月六、信號傳遞細(xì)胞的信號傳遞與受體能否與信號分子識別有直接關(guān)系，而這些受體在細(xì)胞上存在的部位是不同的，因此信號的跨膜傳遞的方式也不盡相同。1、細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞，親脂性小分子；2、細(xì)胞表面受體介導(dǎo)

9、的信號跨膜傳遞，親水性的化學(xué)信號分子。3、細(xì)胞表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號傳遞，細(xì)胞外基質(zhì)的信號傳遞及調(diào)節(jié)細(xì)胞的有關(guān)生理活動；第二十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞 細(xì)胞內(nèi)受體的本質(zhì)：是由激素激活的基因調(diào)控蛋白。 細(xì)胞內(nèi)受體活性變化：一般與抑制性蛋白(如Hsp90)結(jié)合形成復(fù)合物，處于非活化狀態(tài)。當(dāng)配體(即信號物質(zhì)如皮質(zhì)醇)與受體結(jié)合，導(dǎo)致抑制性蛋白從復(fù)合物上解離下來，從而受體通過暴露它的DNA結(jié)合位點而被激活。 受體結(jié)合的DNA序列是受體依賴性轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子。第二十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞內(nèi)受體蛋白的結(jié)構(gòu)特點：信號分子主要有：甾類激素和

10、NO三個結(jié)構(gòu)域：1、C端的激素結(jié)合位點；2、中部的DNA或Hsp90 結(jié)合位點；3、N端的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。第二十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月甾類激素分子作用模型第二十三張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、甾類激素信號分子 甾類激素分子是親脂性小分子物質(zhì)，受體在細(xì)胞核內(nèi)，通常表現(xiàn)為影響特定基因表達(dá)等。 甾類激素誘導(dǎo)的基因活化分為兩個階段： 初級反應(yīng)階段：直接活化少數(shù)基因轉(zhuǎn)錄，發(fā)生迅速。 次級反應(yīng)階段：初級反應(yīng)的基因產(chǎn)物再活化其他相鄰基因，具有延遲性，是對初級反應(yīng)起放大作用。第二十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于20

11、22年6月2、NO 信號分子 NO是自由基性質(zhì)的氣體，脂溶性的，可快速擴(kuò)散透過細(xì)胞膜，作用于鄰近細(xì)胞。 血管內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞是NO的生成細(xì)胞。NO的生成由一氧化氮合酶(NOS)催化，以L精氨酸為底物，以還原型輔酶（NADPH）作為電子供體，生成NO和L瓜氨酸。 NO沒有專門的儲存及釋放調(diào)節(jié)機(jī)制，靶細(xì)胞上NO的多少直接與NO的合成有關(guān)。第二十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月1998年RFurchgott等三位美國科學(xué)家因?qū)O信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究而獲得諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎。第二十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月NO導(dǎo)致血管平滑肌舒張的過程第二十八張，PPT共一百零一頁，

12、創(chuàng)作于2022年6月NO的作用機(jī)理： 乙酰膽堿血管內(nèi)皮Ca 2+濃度升高一氧化氮合酶（NOS）NO平滑肌細(xì)胞鳥苷酸環(huán)化酶cGMP血管平滑肌細(xì)胞的Ca 2+離子濃度降低平滑肌舒張血管擴(kuò)張、血流通暢。 硝酸甘油治療心絞痛具有百年的歷史，其作用機(jī)理是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為NO，可舒張血管，減輕心臟負(fù)荷和心肌的需氧量。第二十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞膜表面受體主要有三類： 離子通道偶聯(lián)受體 G蛋白偶聯(lián)型受體 酶偶聯(lián)的受體 第一類存在于可興奮細(xì)胞。后兩類存在于大多數(shù)細(xì)胞，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的早期表現(xiàn)為激酶級聯(lián)事件，即為一系列蛋白質(zhì)分子的逐級磷酸化，籍此使信號逐級傳送和放

13、大。第三十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、離子通道耦聯(lián)受體是一類自身為離子通道的受體，即配體門通道。主要存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞，其信號分子為神經(jīng)遞質(zhì)。 分類： 陽離子通道（Na+ 、Ca2+）如乙酰膽堿(Ach)、谷氨酸和五羥色胺的受體； 陰離子通道（Cl-）如甘氨酸和氨基丁酸(GABA)的受體。第三十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月離子通道的特點1、由多亞基組成的受體離子通道復(fù)合體。2、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)不需要中間環(huán)節(jié)；3、細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜上均有分布；前者為4次跨

14、膜結(jié)構(gòu)，后者為6次跨膜結(jié)構(gòu)。4、對信號分子和離子均為高度的特異選擇性。第三十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、G蛋白偶聯(lián)受體配體(信號分子)受體G蛋白效應(yīng)酶(或離子通道)第二信使細(xì)胞效應(yīng)第三十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月受體結(jié)構(gòu)：7次跨膜，胞外結(jié)構(gòu)域識別信號分子，胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與G蛋白偶聯(lián)，調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，將胞外信號轉(zhuǎn)為胞內(nèi)信號。 類型：多種神經(jīng)遞質(zhì)、肽類激素和趨化因子的受體，味覺、視覺和嗅覺感受器。第三十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月 G蛋白位置：質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。組成：三個亞基， 和亞基通過共價結(jié)合的脂肪酸鏈尾固定在膜上，并對亞基

15、有穩(wěn)定作用。特點：相當(dāng)于分子開關(guān)，亞基結(jié)合GDP處于關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)合GTP處于開啟狀態(tài)。亞基具有GTP酶活性，能催化所結(jié)合的GTP水解成GDP ，恢復(fù)無活性的三聚體狀態(tài)。 。G蛋白的亞基可以活化腺苷酸環(huán)化酶和磷脂酶C。（如下圖）第三十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月G蛋白的活化過程第三十八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月傳遞信號的過程配體(信號分子)受體G蛋白效應(yīng)酶(或離子通道)第二信使細(xì)胞效應(yīng)第三十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月G蛋白偶聯(lián)受體所介導(dǎo)的信號通路根據(jù)G蛋白激活的效應(yīng)酶分為：1、cAMP信號通路（P134138）（G蛋白活化腺苷酸環(huán)化酶（ C

16、）2、磷脂酰肌醇信號通路（P140143）（G蛋白活化磷脂酶C（PLC ）第四十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月(一)cAMP信號途徑 通過調(diào)節(jié)第二信使cAMP的濃度變化，將細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞內(nèi)信號。cAMP信號途徑的主要5種組分：激活型激素受體(Rs)或抑制型激素受體(Ri)；活化型調(diào)節(jié)蛋白(Gs)或抑制型調(diào)節(jié)蛋白(Gi)；腺苷酸環(huán)化酶（C）第四十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月 腺苷酸環(huán)化酶C：跨膜12次。在Mg2+或Mn 2+的存在下，催化ATP 生成cAMP。第四十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月cAMP信號通路上的五種成分第四十三張，PPT共

17、一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Gs調(diào)節(jié)模型: 激活型激素配體與Rs結(jié)合，導(dǎo)致Rs構(gòu)象改變，使激活型激素-受體復(fù)合物與激活型Gs結(jié)合，Gs的亞基構(gòu)象改變，排斥GDP，結(jié)合GTP而活化，Gs蛋白解離出亞基和基復(fù)合物。亞基活化腺苷酸環(huán)化酶，將ATP轉(zhuǎn)化為cAMP。亞基復(fù)合物也可直接激活某些胞內(nèi)靶分子。 霍亂毒素能催化ADP核糖基共價結(jié)合到Gs的亞基上，致使亞基喪失GTP酶的活性，處于持續(xù)活化狀態(tài)。導(dǎo)致霍亂病患者細(xì)胞內(nèi)Na+和水持續(xù)外流，產(chǎn)生嚴(yán)重腹瀉而脫水。第四十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Gs的調(diào)節(jié)過程模型第四十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Gi調(diào)節(jié)模型（抑制過程

18、）通過亞基與腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合，直接抑制酶的活性；通過亞基復(fù)合物與游離Gs的亞基結(jié)合，阻斷Gs的亞基對腺苷酸環(huán)化酶的活化。 百日咳毒素抑制Gi的活性。（P137）第四十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Gs受體激活腺苷酸環(huán)化酶過程第四十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月cAMP對蛋白激酶A過程使蛋白激酶A的調(diào)節(jié)亞基和催化亞基分離，從而具有催化活性。第四十八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白激酶A對基因轉(zhuǎn)錄的作用催化亞基進(jìn)入核內(nèi)后，使基因調(diào)控蛋白激(CREB)活并發(fā)生磷酸化，靶基因被活化，開始轉(zhuǎn)錄和翻譯蛋白質(zhì)。第四十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6

19、月cAMP信號通路激素 G蛋白耦聯(lián)受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶cAMP cAMP依賴的蛋白激酶A 基因調(diào)控蛋白靶基因序列基因轉(zhuǎn)錄。不同細(xì)胞對cAMP信號途徑的反應(yīng)速度不同：快：在肌肉細(xì)胞1秒鐘之內(nèi)可啟動糖原降解為葡糖1-磷酸，而抑制糖原的合成。 慢：在某些分泌細(xì)胞，需要幾個小時， 激活的PKA 進(jìn)入細(xì)胞核，將CRE（是DNA上的調(diào)節(jié)區(qū)域）結(jié)合蛋白磷酸化，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。第五十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）磷脂酰肌醇信號通路胞外信號分子與細(xì)胞表面G蛋白耦聯(lián)受體結(jié)合，激活質(zhì)膜上的磷脂酶C(PLC)，使質(zhì)膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)水解成1，4， 5-三磷酸肌醇(IP3

20、)和二?；视? DG) 。又稱為“ 雙信使系統(tǒng)” 。1、IP3 開啟胞內(nèi)IP3門控鈣通道，使Ca 2+濃度升高，激活鈣調(diào)蛋白，作用于蛋白激酶C 。2、DG激活蛋白激酶C(PKC)，使一些蛋白磷酸化，并活化Na+/H+交換，提高胞內(nèi)PH值：第五十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月磷脂酰肌醇信號通路第五十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月PKC 活化特殊基因轉(zhuǎn)錄的途徑抑制蛋白基因調(diào)控蛋白第五十三張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Ca 2+ 鈣調(diào)蛋白（CaM） 鈣調(diào)蛋白激酶(CaM-Kinase)第五十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月磷脂酰肌醇信號傳

21、遞途徑：配體（信號）G蛋白偶聯(lián)受體G蛋白亞基磷脂酶C磷脂酰肌醇PIP2 二?；视虳G蛋白激酶C蛋白激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)基因表達(dá)細(xì)胞增殖或分化等生物效應(yīng)肌醇三磷酸IP3內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子通道開啟胞質(zhì)Ca 2+增加鈣調(diào)蛋白鈣調(diào)蛋白激酶發(fā)揮生物效應(yīng)(如與記憶路徑形成有關(guān)) 。第五十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月 第二、三信使的作用終止過程： IP3信號的終止是通過去磷酸化形成IP2、 IP 、肌醇或磷酸化為IP4 。 DG通過兩種途徑終止其信使作用：是被DG-激酶磷酸化成為磷脂酸，進(jìn)入磷脂酰肌醇循環(huán)；是被DG酯酶水解成單酯酰甘油。 Ca 2+被質(zhì)膜上的鈣泵和Na+ - Ca 2+交換器抽出

22、細(xì)胞，或被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵抽回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。第五十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、酶偶聯(lián)受體是一類與酶連接的細(xì)胞表面受體，受體與胞外配體（信號）結(jié)合后，就激活受體胞內(nèi)段的酶活性。 已知六類：受體酪氨酸激酶、受體絲氨酸/蘇氨酸激酶、受體酪氨酸磷脂酶、受體鳥苷酸環(huán)化酶、 酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體、組氨酸激酶連接的受體(與細(xì)菌的趨化性有關(guān))。第五十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月酶聯(lián)受體第五十八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月酶偶聯(lián)型受體的共同點：多為單次跨膜蛋白；接受配體后發(fā)生二聚化而激活，啟動其下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。第五十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6

23、月1、受體酪氨酸激酶的結(jié)構(gòu)示意圖酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域第六十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月受體酪氨酸激酶形態(tài)變化模型第六十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月RTKs的二聚化和自磷酸化圖解第六十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月受體酪氨酸激酶（RTKs）結(jié)構(gòu)特點 1、為單次跨膜蛋白，配體與受體結(jié)合，引起構(gòu)象變化，導(dǎo)致二聚化；2、在二聚體內(nèi)彼此磷酸化胞內(nèi)段酪氨酸殘基，即自磷酸化；3、磷酸化后即激活受體本身的酪氨酸蛋白激酶活性；4、磷酸化的酪氨酸殘基可與含有SH2結(jié)構(gòu)域的胞內(nèi)信號蛋白結(jié)合，由此啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。第六十三張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月RTK-R

24、as蛋白信號通路向前傳遞信號第六十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月接頭蛋白：SH2結(jié)構(gòu)域與磷酸化酪氨酸殘基結(jié)合，另一端的SH3結(jié)構(gòu)域與富含脯氨酸的不同序列結(jié)合。Ras激活蛋白：如GRF（鳥苷酸釋放因子）與接頭蛋白的SH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合而被活化。Ras蛋白：分子開關(guān)失活Ras蛋白GRF催化結(jié)合GTP Ras蛋白活化活化Ras蛋白GAP催化GTP水解Ras蛋白失活第六十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Ras蛋白活化的過程： 配體結(jié)合RTKs 、發(fā)生二聚化、接頭蛋白結(jié)合、Ras激活蛋白與接頭蛋白結(jié)合、 Ras蛋白被活化 30%惡性腫瘤與ras基因的突變有關(guān)，其控制翻譯的Ras

25、蛋白與GTP結(jié)合后不能水解成GDP，故處于開啟狀態(tài)，引起贅生性細(xì)胞轉(zhuǎn)化。第六十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月活化的 Ras蛋白激活的激酶磷酸化級聯(lián)反應(yīng)MAPKK雙重特異性底物只是MAPK；只能使底物蛋白的蘇氨酸/酪氨酸殘基磷酸化第六十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月Ras 信號的級聯(lián)放大作用第六十八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月第六十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月級聯(lián)反應(yīng)的基本步驟1、活化的Ras蛋白與Raf （MAPKKK） N 端結(jié)合并使其絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，激活其酶活性。2、 活化的Raf結(jié)合并活化MEK (MAPKK)，

26、使其絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，導(dǎo)致其激活。3、活化的MEK使其唯一底物MAPK的蘇氨酸/酪氨酸殘基磷酸化使之激活。 4、活化的MAPK（有絲分裂原活化蛋白激酶），進(jìn)入核內(nèi)，使底物的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，從而調(diào)節(jié)許多特異性基因的表達(dá)。包括細(xì)胞周期與分化。第七十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月RTK-Ras蛋白信號通路（P147） 配體RTK接頭蛋白(adaptor proteins) Ras 激活蛋白（ GRF ）Ras蛋白活化 Raf(MAPKKK) MAPKK MAPK進(jìn)入細(xì)胞核其他激酶或基因調(diào)控蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化修飾特異性基因表達(dá) （與蛋白激酶C的作用相似）第七

27、十一張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月小結(jié)：膜表面受體信號傳遞途徑：1、離子通道耦聯(lián)受體：2、G蛋白耦聯(lián)受體： 1）cAMP信號通路： 2）磷脂酰肌醇信號通路：3、酶耦聯(lián)受體： 受體酪氨酸激酶RTKs-Ras信號通路第七十二張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、表面整聯(lián)蛋白介導(dǎo)的信號傳遞 體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞不能在懸浮培養(yǎng)條件下生長、分裂，必須依賴于細(xì)胞表面和細(xì)胞外基質(zhì)之間建立接觸。癌變細(xì)胞則可以。 第七十三張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月整聯(lián)蛋白特點：位于膜上的跨膜蛋白，由兩個異型亞基組成；外側(cè)有與配體（纖連蛋白、蛋白聚糖、膠原等）結(jié)合的位點；內(nèi)側(cè)可介導(dǎo)多種信號

28、的產(chǎn)生（IP3、蛋白酪氨酸殘基的磷酸化、 Ca 2+ 增加、Rho蛋白活化等）。第七十四張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月粘著斑的作用：1、機(jī)械結(jié)構(gòu)功能。與胞外基質(zhì)中的成分相互作用促進(jìn)形成粘著斑以固定細(xì)胞。2、信號傳遞功能。促進(jìn)細(xì)胞的生成、分化、生存、遷移等。第七十五張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月（一）調(diào)控粘著斑裝配的信號通路配體整聯(lián)蛋白胞內(nèi)Rho蛋白結(jié)合GTP而活化PI（5）KPI（4）K磷酸化生成PIP 2結(jié)合靶蛋白微絲蛋白與肌動蛋白分離肌動蛋白多聚化Rho蛋白激酶活化活化的肌球蛋白輕鏈磷酸酶失活活化肌球蛋白促進(jìn)肌動蛋白纖維的形成第七十六張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作

29、于2022年6月粘著斑裝配信號通路第七十七張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）通過粘著斑整聯(lián)蛋白傳遞信號的通路1、由表面到細(xì)胞核： 配體整聯(lián)蛋白胞內(nèi)側(cè)酪氨酸激酶Src活化粘著斑激酶FAK的酪氨酸殘基磷酸化結(jié)合含有SH 2結(jié)構(gòu)域的接頭蛋白Grb2和Sos復(fù)合物引起Ras結(jié)合GTP而活化通過MAPK級聯(lián)反應(yīng)傳遞信號到核內(nèi)。第七十八張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月酪氨酸激酶粘著斑激酶第七十九張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、信號由表面到核糖體 配體整聯(lián)蛋白胞內(nèi)側(cè)酪氨酸激酶Src活化粘著斑激酶FAK的酪氨酸殘基磷酸化結(jié)合含有SH 2結(jié)構(gòu)域的PI(3)K并使之活化 催化產(chǎn)生PI-3,4-二磷酸和PI-3,4,5-三磷酸活化p70 s6k 磷酸化核糖體小亞基的S6蛋白含有S6蛋白的核糖體優(yōu)先被利用翻譯特定的mRNA 合成細(xì)胞從G1期到S期的某些蛋白。第八十張，PPT共一百零一頁，創(chuàng)作于2022年6月小結(jié)：細(xì)胞信號傳遞途徑示意圖一、胞內(nèi)受體途徑： NO 、甾類激素二、胞表面受體途徑：離子通道耦聯(lián)受體：G蛋白耦聯(lián)受體：G蛋白 腺苷酸環(huán)化酶cAMPPKA 磷脂酶CPIP2 IP3Ga 2+ DGPKC酶耦聯(lián)受體Ras-GTP