細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)-課件

2022/10/15掌握一些專業(yè)英語(yǔ)名詞理解細(xì)胞通訊的類型和特點(diǎn)掌握細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路的特點(diǎn)掌握細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞特征與機(jī)制教學(xué)目標(biāo)第十二章細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)2022/10/11掌握一些專業(yè)英語(yǔ)名詞教學(xué)目標(biāo)第十二章2022/10/15第十二章細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)概述細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)練習(xí)與拓展2022/10/11第十二章細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)概述細(xì)胞內(nèi)受體2022/10/15第一節(jié)概述一、細(xì)胞通訊是指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)通過(guò)介質(zhì)傳遞到另一細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。識(shí)別轉(zhuǎn)導(dǎo)效應(yīng)2022/10/11第一節(jié)概述一、細(xì)胞通訊是指一個(gè)細(xì)胞發(fā)2022/10/15細(xì)胞通訊的方式——分泌化學(xué)信號(hào)2022/10/11細(xì)胞通訊的方式——分泌化學(xué)信號(hào)2022/10/15化學(xué)信號(hào)2022/10/11化學(xué)信號(hào)2022/10/15細(xì)胞通訊的方式——接觸性細(xì)胞通訊2022/10/11細(xì)胞通訊的方式——接觸性細(xì)胞通訊2022/10/15細(xì)胞通訊的方式——間隙連接2022/10/11細(xì)胞通訊的方式——間隙連接2022/10/15細(xì)胞通訊四要素2022/10/11細(xì)胞通訊四要素2022/10/15信號(hào)分子

信號(hào)分子種類繁多，有化學(xué)信號(hào)，有物理信號(hào)如聲、光、電、溫度?；瘜W(xué)信號(hào)分子根據(jù)其溶解性分為親脂性和親水性兩類。種類有短肽、蛋白質(zhì)、氣體分子（NO、CO）、氨基酸及其衍生物、核苷酸、脂類、膽固醇衍生物。2022/10/11信號(hào)分子信號(hào)分子種類繁多，有化學(xué)信號(hào)，2022/10/15

親脂性信號(hào)分子：分子小、疏水性強(qiáng)?？梢源┻^(guò)質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞，與細(xì)胞質(zhì)或核中受體結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。主要代表為甾類信號(hào)分子和甲狀腺素。親水性信號(hào)分子：與靶細(xì)胞膜上受體結(jié)合，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)化機(jī)制在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)。主要為肽類激素、神經(jīng)遞質(zhì)、局部介質(zhì)。

具體見(jiàn)書220表8-2兩類信號(hào)分子2022/10/11親脂性信號(hào)分子：分子小、疏水性強(qiáng)?？梢?022/10/15受體

能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體（信號(hào)分子）的大分子物質(zhì)，多為糖蛋白，至少包括兩個(gè)功能區(qū)域：配體結(jié)合區(qū)域和產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域。受體的特征：①特異性；②飽和性；③高度的親和力。2022/10/11受體能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體（信號(hào)2022/10/15兩類受體2022/10/11兩類受體2022/10/15生物學(xué)效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存蛋白質(zhì)的活性或功能改變。細(xì)胞內(nèi)特殊蛋白的表達(dá)量，主要通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子的修飾激活或抑制基因表達(dá)。2022/10/11生物學(xué)效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存蛋白質(zhì)的活性或功能改2022/10/15第二節(jié)、細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞1、信號(hào)分子

2、受體

3、信號(hào)傳遞

4、生物學(xué)效應(yīng)2022/10/11第二節(jié)、細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞2022/10/15信號(hào)分子1、甾類激素分子（小、脂溶性）甾類激素分子相對(duì)質(zhì)量為300Da左右，簡(jiǎn)單擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，與受體蛋白結(jié)合成復(fù)合物，并能穿過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)。（受體就在細(xì)胞核內(nèi)）2、作用與受體結(jié)合導(dǎo)致受體蛋白構(gòu)象改變，提高受體與DNA結(jié)合能力，與受體結(jié)合的DNA序列為受體依賴的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子。2022/10/11信號(hào)分子1、甾類激素分子（小、脂溶性）2022/10/15細(xì)胞內(nèi)受體的本質(zhì)是激素激活的基因調(diào)控蛋白。

受體C端的激素結(jié)合區(qū)中部富含Cys、具有鋅指結(jié)構(gòu)的DNA或Hsp90結(jié)合位點(diǎn)N端轉(zhuǎn)錄激活位點(diǎn)受體受體結(jié)合的DNA序列是受體依賴的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子。2022/10/11細(xì)胞內(nèi)受體的本質(zhì)是激素激活的基因調(diào)控蛋白2022/10/15Intracellularreceptors（Steroidhormonereceptors）2022/10/11Intracellularrecept2022/10/15生物學(xué)效應(yīng)

細(xì)胞內(nèi)受體與抑制性蛋白（如Hsp90）結(jié)合形成復(fù)合物，處于非活化狀態(tài)。配體（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(lái)，從而受體通過(guò)暴露它的DNA結(jié)合位點(diǎn)而被激活。2022/10/11生物學(xué)效應(yīng)細(xì)胞內(nèi)受體與抑制性蛋白（如Hs2022/10/15

L精氨酸NADPH一氧化氮合酶NOL瓜氨酸NO氣體信號(hào)分子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

NO來(lái)源及性質(zhì)由血管內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞生成NO，釋放到周邊鄰近細(xì)胞。胞外NO極不穩(wěn)定，半衰期只有2-30s，所以只能作為局部介質(zhì)發(fā)揮作用。2022/10/11NADPH一氧化氮合酶NOL2022/10/15NO氣體信號(hào)分子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鳥苷酸環(huán)化酶（Fe2+）Guanylatecyclase2022/10/11NO氣體信號(hào)分子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鳥苷酸環(huán)化酶（2022/10/15圖1和3來(lái)源于弗里德。穆拉德一氧化氮和環(huán)磷鳥苷在細(xì)胞信號(hào)與藥物開發(fā)中的研究，2019.2022/10/11圖1和3來(lái)源于弗里德。穆拉德一氧化氮和環(huán)2022/10/15cGMP的效應(yīng)2022/10/11cGMP的效應(yīng)2022/10/15

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。NO氣體信號(hào)分子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)硝酸甘油可以有效地緩解心絞痛,但它的作用機(jī)理困擾了醫(yī)學(xué)家、藥理學(xué)家百余年,直到80年代才因?yàn)楦テ娓晏?伊格納羅及穆拉德這三位美國(guó)藥理學(xué)家的出色工作而得以解決。由于這一發(fā)現(xiàn)，獲得了2019年諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。2022/10/11硝酸甘油治療心絞痛具有百年的歷史，其作2022/10/15跨膜識(shí)別第二信使招募膜-質(zhì)信號(hào)放大信號(hào)終止第三節(jié)細(xì)胞表面受體的信號(hào)通路2022/10/11跨膜識(shí)別第二招募膜-質(zhì)信號(hào)放大信號(hào)終止第2022/10/15第二信使細(xì)胞表面受體與信號(hào)結(jié)合后，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的小分子，在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用。2022/10/11第二信使細(xì)胞表面受體與信號(hào)結(jié)合后，細(xì)胞內(nèi)2022/10/15細(xì)胞表面受體三種類型2022/10/11細(xì)胞表面受體三種類型2022/10/15離子通道偶聯(lián)的受體

組織分布：神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞2022/10/11離子通道偶聯(lián)的受體組織分布：神經(jīng)、肌肉2022/10/15

肌細(xì)胞乙酰膽堿激活的Na+/Ca2+通道2022/10/11肌細(xì)胞乙酰膽堿激活的Na+/Ca2+通2022/10/15?緊張時(shí)產(chǎn)生哪些生理反應(yīng)？喝茶為什么能提神？生活中兩個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象：緊張、喝茶2022/10/11?緊張時(shí)產(chǎn)生哪些生理反應(yīng)？喝茶為什么能提2022/10/15G蛋白耦聯(lián)的受體介導(dǎo)的cAMP信號(hào)通路

激素→G蛋白耦聯(lián)受體→G蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→cAMP依賴蛋白激酶A(PKA)→調(diào)控因子→基因轉(zhuǎn)錄2022/10/11G蛋白耦聯(lián)的受體介導(dǎo)的cAMP信號(hào)通路

2022/10/15cAMP信號(hào)通路的成分及分析1、受體2、G蛋白3、腺苷酸環(huán)化酶4、蛋白激酶A2022/10/11cAMP信號(hào)通路的成分及分析1、受體2022/10/151、受體

Receptor

位置結(jié)構(gòu)類型功能2022/10/111、受體Receptor位置2022/10/152、G蛋白

GProtein

位置結(jié)構(gòu)類型功能

α亞基為GTP-GDP調(diào)節(jié)蛋白，具有GTP酶活性，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起分子開關(guān)的作用。p2322022/10/112、G蛋白GProtein位置p2分子開關(guān)p224分子開關(guān)p2242022/10/15TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1994“fortheirdiscoveriesofG-proteinsandtheroleoftheseproteinsinsignaltransductionincells”(NIH.1970s)2022/10/11TheNobelPrizeinP2022/10/15激活型和抑制型G蛋白耦聯(lián)系統(tǒng)2022/10/11激活型和抑制型G蛋白耦聯(lián)系統(tǒng)2022/10/15第二信使3、腺苷酸環(huán)化酶(AC)

位置結(jié)構(gòu)功能2022/10/11第二信使3、腺苷酸環(huán)化酶(AC)位置2022/10/154、蛋白激酶A（ProteinKinaseA，PKA）

代謝酶基因調(diào)控蛋白細(xì)胞支架蛋白

位置結(jié)構(gòu)功能2022/10/114、蛋白激酶A（ProteinKina2022/10/15信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要過(guò)程及特點(diǎn)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)終止信號(hào)傳遞特異性放大性時(shí)效性主要過(guò)程生物學(xué)效應(yīng)有效性2022/10/11信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要過(guò)程及特點(diǎn)信號(hào)觸發(fā)信號(hào)終止腎上腺素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)——Gs模型肝細(xì)胞GACcAMPPKA糖原合成酶糖原合成酶Ｐ糖原降解酶糖原降解酶Ｐ基因調(diào)控蛋白Ｐ糖異生酶活性失活血糖升高心肌細(xì)胞Ca離子通道心肌細(xì)胞收縮腎上腺素緊張的利弊腎上腺素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)——Gs模型肝細(xì)胞GACcAMPPKA糖原2022/10/15信號(hào)的終止G蛋白的GTP水解成GDP。環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶(PDE)的降解作用，將cAMP降解為5‘-AMP，終止信號(hào)。茶堿、咖啡因可抑制PDE的活性，減弱cAMP分解的速度。喝茶、咖啡為什么能夠提神？？2022/10/11信號(hào)的終止G蛋白的GTP水解成GDP。茶2022/10/15NADADP霍亂毒素GsaADPGsacAMP含量增加嚴(yán)重的腹瀉霍亂毒素使患者出現(xiàn)嚴(yán)重腹瀉的機(jī)理GTPGTP2022/10/11NADADP霍亂毒素GsaADPGsac2022/10/15甘油三酯酶微管的組裝與去組裝糖原合成酶磷酸化酶內(nèi)質(zhì)網(wǎng)GenetranscriptionCellproliferationCellsurvivalCelldeathCelldifferentiationCellfunctionCellmotilityImmuneresponses2022/10/11甘油三酯酶微管的組裝糖原合成酶磷酸化酶內(nèi)2022/10/15動(dòng)動(dòng)腦還有哪些方式可以終止或降低細(xì)胞對(duì)信號(hào)反應(yīng)？細(xì)胞如何對(duì)信號(hào)產(chǎn)生記憶？2022/10/11動(dòng)動(dòng)腦還有哪些方式可以終止或降低細(xì)胞對(duì)信2022/10/15InositolphospholipidsignalingMimickedbyionomycin返回2022/10/11Inositolphospholipi2022/10/15ThepathwaythroughphospholipaseCresultsinariseinintracellularCa+

Cytolasmiccalciumlevelsaredeterminedbyeventswithinamembrane.

2022/10/11Thepathwaythrough2022/10/15Structureofcalmodulin,acytosolicproteinof148aminoacidsthatbindCa2+ionsRegulatingcalciumconcentrationsinplantcellsCytosoliccalciumchangesinresponsetoseveralstimuli,includinglight,pressure,gravity,andhormones.Calciumsignalingaidsindecreasingturgorpressureinguardcells.Ca2+/CaMteinkinase(CaM-kinase)mediatemanyoftheactionsofCa2+inanimalcells.Thefunctionsofincreasethelevelsofcytosoliccalcium-CaM:start-upembryodevelopmentafterthefecundation.excitatingcontractofmusclecells;excitatingsecretionofendocrineandnervecells.2022/10/11Structureofcalmodu2022/10/15PKC的作用蛋白激酶C是一種細(xì)胞質(zhì)酶，在未受刺激的細(xì)胞中，PKC主要分布在細(xì)胞質(zhì)中，呈非活性構(gòu)象。一旦有第二信使的存在，PKC將結(jié)合到質(zhì)膜內(nèi)表面被激活，它能激活細(xì)胞質(zhì)中的酶，參與生化反應(yīng)的調(diào)控,同時(shí)也能作用于細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄因子，參與基因表達(dá)的調(diào)控，是一種多功能的酶。2022/10/11PKC的作用蛋白激酶C是一種細(xì)胞質(zhì)酶，在2022/10/15PKC激活一條蛋白激酶的聯(lián)級(jí)反應(yīng)，導(dǎo)致與DNA特異序列結(jié)合的調(diào)控蛋白的磷酸化和激活，增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄（激活）PKC的活化，導(dǎo)致抑制蛋白磷酸化，從而使細(xì)胞質(zhì)中基因調(diào)控蛋白從抑制狀態(tài)釋放出來(lái)，進(jìn)入細(xì)胞核刺激基因轉(zhuǎn)錄（去抑制）PKC活化增強(qiáng)基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制2022/10/11PKC激活一條蛋白激酶的聯(lián)級(jí)反應(yīng)，導(dǎo)致與2022/10/152022/10/112022/10/15信號(hào)的終止鈣離子的回收DAG的分解：被激酶磷酸化；被水解為單?；视?。2022/10/11信號(hào)的終止鈣離子的回收2022/10/15G-protein-linkedreceptordesensitizationdependsonreceptorphosphorylationbyPKA,PKC,CaMK2orG-protein-linkedreceptorkinases(GRKs)2022/10/11G-protein-linkedrec2022/10/15Thetargetcellscanbecomedesensitizedtoasignalmoleculebyfiveways.

Sequestration;down-regulation;inactivation;inactivation;inhibitoryprotein2022/10/11Thetargetcellscan2022/10/15與酶連接的受體1、本身具有激酶活性，如EGF，PDGF，CSF等的受體。2、本身沒(méi)有酶活性，但可以連接非受體酪氨酸激酶，如細(xì)胞因子受體超家族。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酪氨酸激酶連接的受體受體鳥苷酸環(huán)化酶組氨酸激酶連接的受體2022/10/11與酶連接的受體1、本身具有激酶活性，如E2022/10/15受體酪氨酸激酶1、分類2、激活機(jī)制

：酪氨酸激酶為單次跨膜蛋白，胞外區(qū)為受體結(jié)合區(qū)