第7章 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

Gladtostudytogetherwithyouall.孫寶騰sbt72@163.coubjectedinplantstressphysiologyGraduatedfromLanzhouUniversity1SomesuggestionDon’twastyourtime.Designyourself.Workhardandpayattentiontoeverything.Studyhappilly.2第七章細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第一節(jié)信號(hào)與受體結(jié)合第二節(jié)跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換第三節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)形成網(wǎng)絡(luò)3概念植物生長(zhǎng)發(fā)育受基因控制和周圍環(huán)境的調(diào)控。遺傳基因決定代謝和生長(zhǎng)發(fā)育的基本模式，而環(huán)境刺激起到很大的調(diào)控作用。——孫大業(yè)，2001，細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，科學(xué)出版社。薛定諤《生命是什么》中指出：生命的本質(zhì)是信息問(wèn)題。貝時(shí)章：生命活動(dòng)就是物質(zhì)、能量、信息三個(gè)量有組織有秩序的活動(dòng)過(guò)程。植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的定義：指細(xì)胞耦聯(lián)各種刺激信號(hào)與其引起的特定生理效應(yīng)之間的一系列分子反應(yīng)機(jī)制。孫大業(yè)指出：信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具體內(nèi)容簡(jiǎn)言之就是外界環(huán)境刺激因子和胞間通訊信號(hào)分子等作用于細(xì)胞表面（或胞內(nèi)）受體后，跨膜轉(zhuǎn)換形成胞內(nèi)第二信使，以及經(jīng)過(guò)其后的信號(hào)途徑組分級(jí)聯(lián)傳遞，引起細(xì)胞生理反應(yīng)和誘導(dǎo)基因表達(dá)的過(guò)程。41990‘s后細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)研究成為熱點(diǎn)Nobel獎(jiǎng)：1991，E.Nelzer，BSokmann離子單通道研究1992，Krebs和Fisher糖原代謝中蛋白質(zhì)可逆磷酸化1994，Gilman和RodbellG蛋白研究1998，F(xiàn)urchgott，Ignarro，MuradNO研究2000，Carlsson，Greegard，Kandel腦細(xì)胞間信號(hào)傳遞5細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的步驟1、信號(hào)分子與細(xì)胞表面受體的結(jié)合2、跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換3、在細(xì)胞內(nèi)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳遞、放大和整合4、導(dǎo)致生理生化變化6植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)細(xì)胞外質(zhì)膜細(xì)胞內(nèi)

G蛋白胞外信號(hào)受體連接受體二元組分系統(tǒng)

信號(hào)輸入跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)輸出

植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的模式

蛋白可逆磷酸化、基因表達(dá)等反應(yīng)細(xì)胞反應(yīng)7第一節(jié)信號(hào)與受體結(jié)合一,信號(hào)(signal)

信息是與物質(zhì)、能量一樣，是基本概念，只能用消息、情報(bào)等表示和說(shuō)明。

信號(hào)是物質(zhì)體現(xiàn)形式或物理過(guò)程---刺激.包括物理和化學(xué)信號(hào).化學(xué)信號(hào)又稱配體。細(xì)胞信號(hào)分為胞內(nèi)和胞外信號(hào)。P158圖二,

受體（receptor）受體:是指能夠特異地識(shí)別并結(jié)合信號(hào),在細(xì)胞內(nèi)放大和傳遞信號(hào)的物質(zhì).具特異性,高親和力和可逆性.目前發(fā)現(xiàn)的受體大都是蛋白質(zhì)。8細(xì)胞表面受體：位于細(xì)胞膜表面，與信號(hào)分子結(jié)合后傳遞信息的受體。細(xì)胞內(nèi)受體：位于細(xì)胞內(nèi)部膜上的受體，可與直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的疏水信號(hào)分子結(jié)合傳遞信息。細(xì)胞表面受體類受體蛋白激酶如光敏色素二元組分系統(tǒng)G蛋白連接受體（GTP結(jié)合蛋白）9ExtracellularCytoplasmicCOOH--NH2i1i2i3e1e2e3TM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7

G-protein-coupledreceptors-S-S-BindingofligandsLocationofG10第二節(jié)跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)換：信號(hào)與細(xì)胞表面受體結(jié)合后，通過(guò)受體將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的過(guò)程。１，GTP結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白:具有GTP酶的活性．異源三聚體G蛋白，具α,β,γ三種亞基

小G蛋白，類似與前者的α亞基參與細(xì)胞骨架運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞擴(kuò)大、根毛發(fā)育、細(xì)胞極性生長(zhǎng)等參與細(xì)胞分裂、氣孔運(yùn)動(dòng)、花粉管生長(zhǎng)等許多生理反應(yīng)11AG-proteinispartofapathwaythatstimulatesAdenylateCyclaseiscalledGs&itsasubunitGsa.

G蛋白介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)12ThesequenceofeventsbywhichahormoneactivatescAMPsignaling:1.InitiallyGa

hasboundGDP,andαβ&γsubunits

arecomplexedtogether.132.

Hormonebindingtoa7-helixreceptor(GPCR)causesaconformationalchangeinthereceptorthatistransmittedtotheGprotein.Thenucleotide-bindingsiteonGabecomesmoreaccessibletothecytosol,where[GTP]>[GDP].

Ga

releasesGDP&bindsGTP(GDP-GTPexchange).

143.

SubstitutionofGTPforGDPcausesanotherconformati