第八章細(xì)胞通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(研)

細(xì)胞通訊:生物體內(nèi)細(xì)胞間的聯(lián)絡(luò)、識(shí)別以及相互作用的過程。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo):外源信息傳入細(xì)胞內(nèi)并引起細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)的過程。1本文檔共126頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

第一節(jié)細(xì)胞通訊的分子基礎(chǔ)一、細(xì)胞通訊的基本方式

1.細(xì)胞間隙連接通訊2本文檔共126頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⒉細(xì)胞表面分子接觸通訊3本文檔共126頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⒊化學(xué)信號(hào)通訊特定的細(xì)胞釋放信息物質(zhì)(化學(xué)信號(hào)分子)信息物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散或血循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合受體對信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信使系統(tǒng)靶細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)4本文檔共126頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分二、信息物質(zhì)是指攜帶生物信息，調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)(一)細(xì)胞間信息物質(zhì)

由細(xì)胞分泌的、能夠調(diào)節(jié)特定靶細(xì)胞生理活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)5本文檔共126頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分①類固醇衍生物：腎上腺皮質(zhì)激素、性激素、維生素D等②氨基酸衍生物：甲狀腺激素，兒茶酚胺類激素③多肽及蛋白質(zhì)：生長因子、細(xì)胞因子、胰島素、下丘腦激素、垂體激素、甲狀旁腺素、胃腸激素④脂類衍生物：前列腺素⑤氣體分子：NO、CO、H2S分類:1.按其化學(xué)本質(zhì)的不同分為五類：6本文檔共126頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分2.根據(jù)細(xì)胞分泌和傳遞信息物質(zhì)方式的不同，分為：神經(jīng)遞質(zhì)內(nèi)分泌激素局部化學(xué)介質(zhì)氣體信號(hào)細(xì)胞黏附分子7本文檔共126頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分①神經(jīng)遞質(zhì)：由神經(jīng)元突觸前膜釋放的信息物質(zhì)，可作用于突觸后膜上的受體，傳遞神經(jīng)沖動(dòng)信號(hào)。如乙酰膽堿、去甲腎上腺素等。

8本文檔共126頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分激素(hormone)是由特殊分化細(xì)胞合成并分泌的一類生理活性物質(zhì)，這些物質(zhì)通過體液進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，作用于特定的靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)細(xì)胞的物質(zhì)代謝或生理活動(dòng)。②內(nèi)分泌激素：9本文檔共126頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分①內(nèi)分泌：激素分泌后作用較遠(yuǎn)的靶細(xì)胞，其傳遞介質(zhì)為血液。②旁分泌：激素分泌釋放后作用于鄰近的靶細(xì)胞，其傳遞介質(zhì)為細(xì)胞間液。③自分泌：激素分泌釋放后仍作用于自身細(xì)胞，其傳遞介質(zhì)為胞液。激素的作用方式：10本文檔共126頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分11本文檔共126頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分12本文檔共126頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分13本文檔共126頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分局部化學(xué)介質(zhì)又稱為旁分泌信號(hào)，指由細(xì)胞分泌的信息分子通過擴(kuò)散而作用于鄰近的靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生理功能。如:組胺、花生四烯酸、生長因子③局部化學(xué)介質(zhì)：14本文檔共126頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分④氣體信號(hào)：

NO合酶（NOS）通過氧化L-精氨酸的胍基而產(chǎn)生NO血紅素單加氧酶氧化血紅素產(chǎn)生CO胱硫醚-γ-裂合酶催化半胱氨酸分解產(chǎn)生

H2S15本文檔共126頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⑤細(xì)胞黏附分子

整合素家族免疫球蛋白超家族選擇素家族鈣黏著素家族黏蛋白樣家族16本文檔共126頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分(二)細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)

在細(xì)胞內(nèi)傳遞特定調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)稱為細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)。包括:第二信使、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白、酶

17本文檔共126頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分1．第二信使：在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子化學(xué)物質(zhì)第二信使主要包括：環(huán)核苷酸類：cAMP和cGMP脂類衍生物：甘油二酯（DAG）、神經(jīng)酰胺(Cer)、花生四烯酸（AA）③無機(jī)物：Ca2+、NO④糖類衍生物：

1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）

18本文檔共126頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分19本文檔共126頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分特點(diǎn)：①不位于能量代謝途徑的中心②在細(xì)胞中的濃度或分布可以迅速改變③常作為變構(gòu)劑作用于靶分子，特別是作用于一些重要的蛋白激酶，如蛋白激酶A。20本文檔共126頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能夠傳遞特定信號(hào)的蛋白質(zhì)

(1)G蛋白能與GTP/GDP結(jié)合的蛋白質(zhì)稱為鳥甘酸結(jié)合蛋白.簡稱G蛋白

異源三聚體G蛋白:由α、β、γ三個(gè)亞基組成。

小分子單體G蛋白:分子量21kD，小G蛋白，Ras2．信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白：21本文檔共126頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分（2）接頭蛋白（銜接蛋白）：是在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起連接作用的蛋白質(zhì)。它介導(dǎo)上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白與下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的結(jié)合，但自身無酶活性。22本文檔共126頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分23本文檔共126頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白銜接的分子基礎(chǔ)——結(jié)構(gòu)域①SH2結(jié)構(gòu)域：由約100個(gè)氨基酸組成，可識(shí)別并結(jié)合蛋白分子中磷酸化的酪氨酸及其相鄰的SH2結(jié)合位點(diǎn)

如：Grb2通過SH2與RTK的磷酸化酪氨酸殘基結(jié)合

24本文檔共126頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分②SH3結(jié)構(gòu)域：由55～70個(gè)氨基酸殘基組成，可以識(shí)別并結(jié)合另一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白中的富含脯氨酸域。如：銜接蛋白Grb2通過SH3與銜接蛋白Sos結(jié)合25本文檔共126頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分26本文檔共126頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分③PH結(jié)構(gòu)域：由100～120個(gè)氨基酸殘基組成，可以與PIP2、蛋白激酶C或三聚體G蛋白的Gβγ等結(jié)合，常與SH2、SH3同時(shí)存在。27本文檔共126頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分④PTB結(jié)構(gòu)域：由約160個(gè)氨基酸殘基組成，介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白與含磷酸化酪氨酸殘基的基序結(jié)合。28本文檔共126頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分3.蛋白激酶與蛋白磷酸酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中最重要的調(diào)控方式是蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化蛋白激酶:催化底物蛋白氨基酸殘基的磷酸化由ATP提供磷酸基團(tuán)。蛋白磷酸酶：催化磷酸蛋白去磷酸化兩種激酶共同作用，使信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白在兩種構(gòu)象之間轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)29本文檔共126頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分30本文檔共126頁；當(dāng)前第30頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分31本文檔共126頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分細(xì)胞間信息物質(zhì)影響細(xì)胞功能的途徑32本文檔共126頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分第二節(jié)受體概念：受體(receptor)是指存在于靶細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能特異識(shí)別并結(jié)合信號(hào)分子，進(jìn)而引起靶細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的物質(zhì)?；瘜W(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)，少數(shù)為糖脂。能與受體特異性結(jié)合的信號(hào)分子稱為配體33本文檔共126頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分功能：

1.特異識(shí)別并結(jié)合細(xì)胞外信號(hào)分子（配體）2.將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換成為能夠被細(xì)胞內(nèi)分子識(shí)別的信號(hào)，傳遞給其他分子引起細(xì)胞應(yīng)答。34本文檔共126頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分一、受體的分類、結(jié)構(gòu)與功能（一）膜受體位于細(xì)胞膜上，一般是糖蛋白、脂蛋白配體：多肽及蛋白質(zhì)類激素、兒茶酚胺類激素、前列腺素以及細(xì)胞因子。當(dāng)配體與受體結(jié)合后，引起膜受體結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)某種化學(xué)物質(zhì)的濃度改變，由此觸發(fā)一系列的化學(xué)和生理變化。35本文檔共126頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分根據(jù)受體的分子結(jié)構(gòu)可將膜受體分為：

即配體依賴性離子通道，主要在神經(jīng)沖動(dòng)的快速傳遞中起作用。配體：神經(jīng)遞質(zhì)1.環(huán)狀受體：36本文檔共126頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分煙堿樣乙酰膽堿受體的分子結(jié)構(gòu)37本文檔共126頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分38本文檔共126頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分結(jié)構(gòu)：由一條多肽鏈組成，N-端位于細(xì)胞外區(qū)，而C-端位于細(xì)胞內(nèi)區(qū)，分為細(xì)胞外區(qū)、跨膜區(qū)、細(xì)胞內(nèi)區(qū)?？缒^(qū)由7個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)組成，胞內(nèi)第三環(huán)與G蛋白偶聯(lián)。配體：激素2.G蛋白偶聯(lián)受體（蛇型受體，GPCRs）：39本文檔共126頁；當(dāng)前第39頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分40本文檔共126頁；當(dāng)前第40頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分G蛋白偶聯(lián)受體的分子結(jié)構(gòu)41本文檔共126頁；當(dāng)前第41頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分G蛋白(鳥苷酸結(jié)合蛋白)概念：結(jié)構(gòu)：無活性：GDP-αβγ形式有活性：GTP-αG蛋白循環(huán)：種類：功能:作用于下游酶分子，影響其活性。42本文檔共126頁；當(dāng)前第42頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分G蛋白異三聚體的分子結(jié)構(gòu)43本文檔共126頁；當(dāng)前第43頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分兩種G蛋白的活性型和非活性型的互變44本文檔共126頁；當(dāng)前第44頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分信息傳遞過程中的Ｇ蛋白45本文檔共126頁；當(dāng)前第45頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分3.單個(gè)跨膜螺旋受體：結(jié)構(gòu)：單體或寡聚體。胞外區(qū)與配體結(jié)合跨膜區(qū)-螺旋胞內(nèi)區(qū)近膜區(qū)和酪氨酸蛋白激酶區(qū)46本文檔共126頁；當(dāng)前第46頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分含TPK結(jié)構(gòu)域的受體47本文檔共126頁；當(dāng)前第47頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分配體：生長因子功能：與細(xì)胞生長及有絲分裂的調(diào)控有關(guān)48本文檔共126頁；當(dāng)前第48頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分非酪氨酸蛋白激酶受體型（非催化型受體）酪氨酸蛋白激酶受體型（催化型受體）與配體結(jié)合后，可與胞質(zhì)中酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)而表現(xiàn)出酶活性，如生長激素受體、干擾素受體。

受體本身具有酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性，如胰島素樣生長因子受體(IGF-R)，表皮生長因子受體(EGF-R)。分類：49本文檔共126頁；當(dāng)前第49頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分4.具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體：胞外胞內(nèi)膜受體可溶性受體PKHGCGC具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體結(jié)構(gòu)PKH：激酶樣結(jié)構(gòu)域GC：鳥苷酸環(huán)化酶結(jié)構(gòu)域50本文檔共126頁；當(dāng)前第50頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分位于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核內(nèi)，通常為單純蛋白質(zhì)。配體：類固醇激素維生素D3甲狀腺激素功能：與DNA結(jié)合，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄（二）胞內(nèi)受體51本文檔共126頁；當(dāng)前第51頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分雌激素受體的分子結(jié)構(gòu)52本文檔共126頁；當(dāng)前第52頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分結(jié)構(gòu)：為單體蛋白，含400-1000個(gè)氨基酸殘基，分為四個(gè)功能區(qū)域：53本文檔共126頁；當(dāng)前第53頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分1.高度可變區(qū)：位于受體N-端，具有轉(zhuǎn)錄激活作用。2.DNA結(jié)合區(qū)：含66-68個(gè)氨基酸，富含Cys，不同受體此域有較高同源性，含有兩個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)，為DNA結(jié)合所必需。54本文檔共126頁；當(dāng)前第54頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分3.絞鏈區(qū)：為DNA結(jié)合區(qū)與配體結(jié)合區(qū)之間的一段序列，可能含有與轉(zhuǎn)錄因子相互作用和受體向核內(nèi)移動(dòng)的信號(hào)。4.配體結(jié)合區(qū)：位于C-端，其結(jié)構(gòu)與功能最復(fù)雜，包括：與配體結(jié)合；使受體二聚化和激活轉(zhuǎn)錄。55本文檔共126頁；當(dāng)前第55頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分二、受體作用的特點(diǎn)

1．高度的親和力：2．高度的特異性：3．可逆性：4．可飽和性：5.特定的作用方式：56本文檔共126頁；當(dāng)前第56頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分第三節(jié)信息的轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑57本文檔共126頁；當(dāng)前第57頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分一、膜受體介導(dǎo)的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)（一）G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)基本過程：配體與受體結(jié)合活化G蛋白活化或抑制效應(yīng)分子改變第二信使的含量和分布激活蛋白激酶激活效應(yīng)蛋白改變細(xì)胞代謝過程和調(diào)節(jié)基因表達(dá)58本文檔共126頁；當(dāng)前第58頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分①信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的組成：胞外信息分子：兒茶酚胺類激素、胰高血糖素、腺垂體的激素、下丘腦激素、甲狀旁腺素、降鈣素、前列腺素等。

膜受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶(AC)第二信使——cAMP蛋白激酶A(PKA)1.cAMP-蛋白激酶A途徑59本文檔共126頁；當(dāng)前第59頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分PPiATPACMg2+cAMP5′-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+60本文檔共126頁；當(dāng)前第60頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)cAMP的產(chǎn)生與分解61本文檔共126頁；當(dāng)前第61頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分RRcAMP蛋白激酶A的激活機(jī)制ＣＣ62本文檔共126頁；當(dāng)前第62頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分cAMP與蛋白激酶A介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)63本文檔共126頁；當(dāng)前第63頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分GsACATPcAMPCCRRCC底物蛋白磷酸化,調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細(xì)胞膜核膜②

cAMP-蛋白激酶A的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：64本文檔共126頁；當(dāng)前第64頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分ＣＣＣＲＥＢＣＲＥＢ細(xì)胞核PiPiＣＲＥＢPiＣＲＥＢPi結(jié)構(gòu)基因ＣＲＥDNA蛋白質(zhì)PKA對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用65本文檔共126頁；當(dāng)前第65頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分磷酸化酶激酶ｂ磷酸化酶激酶ａATP磷酸化酶ｂ磷酸化酶ａATP

Pi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPiPKA抑制物Ｉa抑制物Ｉb

ATP磷蛋白磷酸酶PiPKA對代謝的調(diào)節(jié)作用腎上腺素＋受體腎上腺素·受體復(fù)合物激活Ｇ蛋白激活A(yù)CATPcAMPPKA66本文檔共126頁；當(dāng)前第66頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分cAMP-蛋白激酶A信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其調(diào)節(jié)作用67本文檔共126頁；當(dāng)前第67頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

2.Ca2+依賴性信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑①

信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的組成：胞外信息分子

激素：兒茶酚胺、血管緊張素Ⅱ、抗利尿激素、生長激素等。

生長因子：血小板衍生生長因子（PDGF）、表皮生長因子（EGF）、成纖維細(xì)胞生長因子（FGF）、集落刺激因子（CSF）、胰島素樣生長因子（IGF）等。

神經(jīng)遞質(zhì)：乙酰膽堿、5-羥色胺等。68本文檔共126頁；當(dāng)前第68頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分G蛋白（Gp）磷脂酶(PLC)甘油二酯(DAG)和三磷酸肌醇

(IP3)IP3受體Ca2+鈣調(diào)蛋白(CaM）CaM依賴性蛋白激酶(CaMPK)蛋白激酶C(PKC)69本文檔共126頁；當(dāng)前第69頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分PLC催化DAG和IP3的生成70本文檔共126頁；當(dāng)前第70頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

DAG和IP3：DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKC。IP3：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的IP3受體結(jié)合，促使細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放。71本文檔共126頁；當(dāng)前第71頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分72本文檔共126頁；當(dāng)前第72頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分鈣調(diào)蛋白的分子結(jié)構(gòu)73本文檔共126頁；當(dāng)前第73頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

a、IP3/DAG-PKC途徑配體+受體

GPPLC磷脂酰肌醇4,5-二磷酸

DAG+IP3

磷脂酰絲氨酸

Ca2+肌漿網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

PKC調(diào)節(jié)細(xì)胞生理活動(dòng)調(diào)節(jié)基因表達(dá)②Ca2+依賴性信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：74本文檔共126頁；當(dāng)前第74頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分Ca2+與蛋白激酶C介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)75本文檔共126頁；當(dāng)前第75頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

PKC對細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)參與代謝調(diào)節(jié)參與Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)參與膜受體活性的調(diào)節(jié)76本文檔共126頁；當(dāng)前第76頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度

調(diào)節(jié)肌肉收縮與松弛

調(diào)節(jié)血管平滑肌松弛Ca2++CaMCa2+-CaM調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)功能

調(diào)節(jié)細(xì)胞形態(tài)活動(dòng)

鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶

CREB磷酸化調(diào)節(jié)基因表達(dá)b.Ca2+-CaM途徑77本文檔共126頁；當(dāng)前第77頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

Ca2+依賴性信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：酶蛋白磷酸化→物質(zhì)代謝改變離子通道蛋白磷酸化→膜通透性改變信息轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白磷酸化→信息傳遞改變轉(zhuǎn)錄因子磷酸化→基因表達(dá)改變H+RGpPLC↑PIP2DAG↑IP3↑PKC↑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)IP3受體胞液[Ca2+]↑CaM↑CaMPK↑靶酶/蛋白質(zhì)磷酸化生理效應(yīng)78本文檔共126頁；當(dāng)前第78頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分此信號(hào)傳遞途徑與cAMP-蛋白激酶A途徑類似，即通過激活鳥苷酸環(huán)化酶（GC），催化生成第二信使cGMP，再通過激活蛋白激酶G（PKG）而傳遞信息。心房肽（心房利鈉因子）與膜受體結(jié)合NO可結(jié)合可溶性受體

（二）cGMP-蛋白激酶G途徑79本文檔共126頁；當(dāng)前第79頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分cGMP的合成和降解

GTPGＣMg2+PPicGMP磷酸二酯酶H2OCa2+或Mg2+5′-GMP80本文檔共126頁；當(dāng)前第80頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分使有關(guān)蛋白或酶類的絲、蘇氨酸殘基磷酸化。PKG的功能NOGCPKG

蛋白質(zhì)磷酸化GCG蛋白GTPcGMP激素R胞膜生理效應(yīng)81本文檔共126頁；當(dāng)前第81頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

NO-cGMP途徑82本文檔共126頁；當(dāng)前第82頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分（三）受體-酪氨酸蛋白激酶途徑

已知胰島素和大部分的生長因子經(jīng)此途徑傳遞信號(hào)。⑴組成：催化性受體、Grb2、Sos、Ras蛋白、Raf、MAPK系統(tǒng)（MAPKKK、MAPKK、MAPK）1．受體TPK-Ras-MAPK途徑：83本文檔共126頁；當(dāng)前第83頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分當(dāng)配體與單跨膜螺旋受體結(jié)合后，催化型受體大多數(shù)發(fā)生二聚化，二聚體的酪氨酸蛋白激酶(TPK)被激活，彼此使對方的某些酪氨酸殘基磷酸化，這一過程稱為自身磷酸化。催化性受體的自身磷酸化84本文檔共126頁；當(dāng)前第84頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

Grb2SH2SH3

Sos：富含脯氨酸，可與SH3結(jié)合，促使Ras的GDP換成GTP。

85本文檔共126頁；當(dāng)前第85頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分Ras蛋白：原癌基因產(chǎn)物，類似與G蛋白的α亞基。86本文檔共126頁；當(dāng)前第86頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分MAPK系統(tǒng)：是一組酶兼底物的蛋白分子，通常由三種蛋白激酶的級(jí)聯(lián)反應(yīng)構(gòu)成，包括：MAP激酶激酶激酶(MAPKKK)MAP激酶激酶(MAPKK)MAP激酶(MAPK)87本文檔共126頁；當(dāng)前第87頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分表皮生長因子受體介導(dǎo)的Ras-MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑88本文檔共126頁；當(dāng)前第88頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分89本文檔共126頁；當(dāng)前第89頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分90本文檔共126頁；當(dāng)前第90頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

EGFR介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程91本文檔共126頁；當(dāng)前第91頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分細(xì)胞外信號(hào)EGF、PDGF等具PTK活性的受體GRB2PSOSPRas-GTPPRaf調(diào)節(jié)其他蛋白活性MAPKKMAPKPPP細(xì)胞核反式作用因子調(diào)控基因表達(dá)細(xì)胞膜二聚化（2）受體型TPK-Ras-MAPK信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑92本文檔共126頁；當(dāng)前第92頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

⑴信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的組成：胞外信息分子：生長因子（紅細(xì)胞生成素）細(xì)胞因子（白介素、干擾素）非催化性受體蛋白酪氨酸激酶JAK(januskinases)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激動(dòng)子(STAT)2．JAK-STAT途徑：93本文檔共126頁；當(dāng)前第93頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

⑵信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：細(xì)胞因子或生長因子+R→受體二聚化→JAK→STAT→基因轉(zhuǎn)錄活性改變→細(xì)胞生理功能改變94本文檔共126頁；當(dāng)前第94頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分干擾素誘導(dǎo)JAK、STAT復(fù)合體核內(nèi)轉(zhuǎn)移及調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制95本文檔共126頁；當(dāng)前第95頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分干擾素誘導(dǎo)JAK、STAT復(fù)合體核內(nèi)轉(zhuǎn)移及調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制96本文檔共126頁；當(dāng)前第96頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分促紅細(xì)胞生成素的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程97本文檔共126頁；當(dāng)前第97頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分該途徑主要與機(jī)體防御反應(yīng)、組織損傷和應(yīng)激、細(xì)胞分化和凋亡以及腫瘤生長抑制有關(guān)。NFB通常與胞液中的抑制性蛋白（如IB）結(jié)合而形成無活性的復(fù)合物；當(dāng)這些抑制性的蛋白被磷酸化修飾后，其構(gòu)象發(fā)生改變，與NFB分離，從而使NFB活化；活化的NFB進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)節(jié)特定基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。

（四）核因子-B途徑：98本文檔共126頁；當(dāng)前第98頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分NF-

κB的激活過程示意圖99本文檔共126頁；當(dāng)前第99頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路100本文檔共126頁；當(dāng)前第100頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ）受體：屬于單次跨膜受體，自身具有蛋白絲氨酸激酶催化結(jié)構(gòu)域。受體活化后通過信號(hào)分子Smad介導(dǎo)的途徑調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄，影響細(xì)胞的分化。細(xì)胞內(nèi)有數(shù)種Smad存在，參與TGFβ家族不同成員（如骨形成蛋白等）的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

（五）TGF-Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑101本文檔共126頁；當(dāng)前第101頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分TGF-β受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路102本文檔共126頁；當(dāng)前第102頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分二、胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)

1．信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的組成：⑴第一信使：①類固醇激素：糖皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素雌激素、孕激素、雄激素②維生素：1,25-(OH)2D3、視黃酸③甲狀腺激素：三碘甲腺原氨酸（T3）四碘甲腺原氨酸（T4）。103本文檔共126頁；當(dāng)前第103頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⑵胞內(nèi)受體：存在于細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核內(nèi)，通常為單純蛋白質(zhì)。在與相應(yīng)的配體結(jié)合以后，受體被活化而發(fā)生核轉(zhuǎn)位，作為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控特異基因的表達(dá)。104本文檔共126頁；當(dāng)前第104頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分2．胞內(nèi)受體的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：105本文檔共126頁；當(dāng)前第105頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分三、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本規(guī)律

⒈細(xì)胞信號(hào)的發(fā)生和終止

細(xì)胞信號(hào)有生有滅，而且常要求速生速滅。生而不滅或速生緩滅，可能造成信號(hào)積累，導(dǎo)致應(yīng)答過度。因此，信號(hào)發(fā)生和細(xì)胞應(yīng)答都非常重要，而應(yīng)答終止同樣重要106本文檔共126頁；當(dāng)前第106頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⒉信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)107本文檔共126頁；當(dāng)前第107頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⒊信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的通用性

盡管配體和受體的種類非常之多，但信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑卻相對不多，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起主要作用的只是有限的一些高度保守的蛋白質(zhì)。

不同的配體-受體復(fù)合物可能觸發(fā)同一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，這一現(xiàn)象稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的通用性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的通用性反應(yīng)出生物進(jìn)化過程的保守性和經(jīng)濟(jì)性，使得細(xì)胞內(nèi)有限的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子可以應(yīng)答各種環(huán)境信號(hào)108本文檔共126頁；當(dāng)前第108頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⒋信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的特異性

信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的特異性有兩方面的含義：一方面，細(xì)胞可以針對不同的環(huán)境信號(hào)產(chǎn)生不同的應(yīng)答；另一方面，特定環(huán)境信號(hào)只在特定組織細(xì)胞觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，產(chǎn)生特異應(yīng)答。特異性是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)最重要的特征。決定特異性的主要因素是環(huán)境信號(hào)的水平，受體的含量和分布，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的種類、含量和分布等109本文檔共126頁；當(dāng)前第109頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分⒌信息傳遞途徑的交互聯(lián)系細(xì)胞內(nèi)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑構(gòu)成精密協(xié)調(diào)的細(xì)胞通訊網(wǎng)絡(luò)。體現(xiàn)在：①一種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子同時(shí)在幾條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起作用，使轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑之間產(chǎn)生整合效應(yīng)；②某些受體可以觸發(fā)多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，產(chǎn)生不同的細(xì)胞應(yīng)答；③一些不同化學(xué)信號(hào)觸發(fā)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑最終作用于同一個(gè)靶分子或靶基因110本文檔共126頁；當(dāng)前第110頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分第四節(jié)信息轉(zhuǎn)導(dǎo)與疾病111本文檔共126頁；當(dāng)前第111頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分對發(fā)病機(jī)制的深入認(rèn)識(shí)為新的診斷和治療技術(shù)提供靶位信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制研究在醫(yī)學(xué)發(fā)展中的意義112本文檔共126頁；當(dāng)前第112頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的異?？梢园l(fā)生在編碼基因，也可以發(fā)生蛋白質(zhì)合成直至其細(xì)胞內(nèi)降解的全部過程的各個(gè)層次和各個(gè)階段。從受體接受信號(hào)直至最后細(xì)胞功能的讀出信號(hào)發(fā)生的異常都可以導(dǎo)致疾病的發(fā)生。113本文檔共126頁；當(dāng)前第113頁；編輯于星期六\11點(diǎn)52分

與GPCR信號(hào)通路密切相關(guān)的G蛋白基因突變可以導(dǎo)致一些遺傳性疾病，如色盲、色素性視網(wǎng)膜炎、家族性ACTH抗性綜合征、侏儒癥、先天性甲狀旁腺功能低下、先天性甲狀腺功能低下或功能亢進(jìn)等。114本文