第章細(xì)胞通訊

1、1CHAPTER 5細(xì)胞通訊2OUTLINE5.1 細(xì)胞通訊的基本特點5.2 信號分子5.3 受體5.4 cAMP 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑5.5 磷脂酰肌醇信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑5.6 酶連受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 5.7 信號的整合與終止3Cell Communication45.1 細(xì)胞通訊的基本特點一般過程識別信號分子受體蛋白信號傳導(dǎo)：強(qiáng)調(diào)信號的產(chǎn)生和細(xì)胞間傳送。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)：強(qiáng)調(diào)接受、轉(zhuǎn)換的方式和結(jié)果。信號發(fā)出細(xì)胞信號分子受體靶細(xì)胞5細(xì)胞通訊的兩種方式通訊連接：間隙連接和胞間連絲細(xì)胞表面的信號分泌的信號6細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本特點 信號轉(zhuǎn)換 逐級放大 通過構(gòu)像的改變 在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，上游蛋白對下游蛋白活性的改變主要是通過添

2、加或除去磷酸基團(tuán)進(jìn)行的。GTPase：三體G蛋白單體G蛋白（Ras）7激酶和磷酸酶8細(xì)胞信號的兩種效應(yīng)9細(xì)胞通訊的結(jié)果105.2 信號分子信號分子及類型 概念 化學(xué)分子 非營養(yǎng)物 非能源物質(zhì) 非結(jié)構(gòu)物質(zhì) 不是酶 是用來在細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的分子 蛋白質(zhì)、多肽、核苷酸、脂類衍生物、類固醇和氣體分子11NO介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一氧化氮是有毒、可溶性的氣體，產(chǎn)自精氨酸，在一些組織中作為局部介質(zhì)起作用。NO能夠引起血管壁的平滑肌細(xì)胞松弛，血液流通順暢。旁分泌信號，存在于神經(jīng)、免疫和循環(huán)系統(tǒng)。 擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，不必通過跨膜受體轉(zhuǎn)運，不同于類固醇分子。12一氧化氮的信號作用Arg一氧化氮合酶NO鳥甘酸環(huán)化酶c

3、GMP13夜寧新Niteworks,是目前為止只有這個產(chǎn)品是全世界唯一的能預(yù)防心腦血管疾病的食品治療性功能障礙14信號分子的類型及傳導(dǎo)方式激素 內(nèi)分泌細(xì)胞（如腎上腺、睪丸、卵巢、胰腺、甲狀腺、甲狀旁腺和垂體）合成的化學(xué)信號分子，經(jīng)血液循環(huán)運送到體內(nèi)各部位的靶細(xì)胞。 主要有3種：蛋白與肽類激素、類固醇激素、氨基酸衍生物。 15人體內(nèi)分泌主要器官 控制性腺控制情緒控制發(fā)育控制代謝16局部化學(xué)介質(zhì)與旁分泌(paracrine) 細(xì)胞分泌化學(xué)介質(zhì)(local chemical mediator)到細(xì)胞外液中作用于鄰近靶細(xì)胞。蛋白質(zhì)和肽類（生長因子）、氨基酸和脂肪酸衍生物（前列腺素）。17 自分泌(au

4、tocrine) 是指細(xì)胞對自身產(chǎn)生的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng), 常見于病理條件下, 如肝細(xì)胞合成的釋放生長因子, 可以刺激自身, 導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增生, 失去控制。如前列腺素(PG)。18神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)是由神經(jīng)末梢分泌到觸突(synapses)中的信號分子（乙酰膽堿）； 它們在進(jìn)入靶細(xì)胞之前，觸突必需同靶細(xì)胞挨得很近很近；為了引起鄰近靶細(xì)胞的反應(yīng)，還必需產(chǎn)生電信號。神經(jīng)遞質(zhì)僅作用于相連接的靶細(xì)胞。腎上腺素兼有神經(jīng)遞質(zhì)和旁分泌的功能19膜結(jié)合信號分子與側(cè)向抑制205.3 受體 一般特性概念： 與配體結(jié)合并產(chǎn)生特定效應(yīng)的蛋白質(zhì) 統(tǒng)稱為受體。 存在部位： 膜表面受體 胞內(nèi)受體膜受體的主要功能是: 接受信號，傳導(dǎo)

5、信號21胞內(nèi)受體的結(jié)構(gòu)22三種類型的細(xì)胞表面受體離子通道偶聯(lián)受體(ion-channel linked receptor) G-蛋白偶聯(lián)受體(G-protein linked receptor)酶聯(lián)受體(enzyme-linked receptor)23離子通道偶聯(lián)受體Ion-channel linked receptor見于可興奮細(xì)胞間的突觸信號傳遞，產(chǎn)生一種電效應(yīng)。 受體本身就是形成通道的跨膜蛋白，如乙酰膽堿受體就是離子通道偶聯(lián)受體。它們多為數(shù)個亞基組成的寡聚體蛋白, 除有配體結(jié)合部位外, 本身就是離子通道的一部分, 并籍此將信號傳遞至細(xì)胞內(nèi)。24乙酰膽堿受體與信號傳遞25乙酰膽堿受體銀環(huán)

6、蛇毒素26G-蛋白偶聯(lián)受體是最大的一類細(xì)胞表面受體，超過1000種。它們介導(dǎo)許多細(xì)胞外信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)，包括激素、局部介質(zhì)和神經(jīng)遞質(zhì)。 G蛋白偶聯(lián)受體主要參與味道、氣味和光的感受。G-蛋白偶聯(lián)受體G-protein linked receptor277次跨膜的 螺旋 信號分子誘導(dǎo)構(gòu)型變化，激活細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的G-蛋白。 G-蛋白激活后，與G-蛋白偶聯(lián)受體分離，進(jìn)一步作用于靶酶或離子通道。進(jìn)化保守。 28G-蛋白:組成: 一般由三個亞基組成, 分別叫、, 、兩亞基通常緊密結(jié)合在一起, 只有在蛋白變性時才分開。 亞基具有三個功能位點：GTP結(jié)合位點; 鳥苷三磷酸水解酶(GTPase)活性; ADP-核糖化位

7、點。29G蛋白與信號傳遞30酶聯(lián)受體(enzyme linked receptor)受體蛋白既是受體又是酶，一旦被配體激活即具有酶活性并將信號放大，又稱催化受體(catalytic receptor)。這類受體傳導(dǎo)的信號主要與細(xì)胞生長、分裂有關(guān)。31酶聯(lián)受體心房肽表皮生長因子第二信使(second messenger)信號分子與受體結(jié)合后向胞內(nèi)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，通常把細(xì)胞外的信號稱為第一信使，而把細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的非蛋白信號物質(zhì)稱為第二信使。目前公認(rèn)的第二信使有cAMP、DAG、IP3、cGMP 和Ca2+。 33 效應(yīng)物(effector)接收信息后能夠直接引起效應(yīng)的物質(zhì)，通常是酶；為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的催化單位 如腺苷酸環(huán)化