(完整版)細胞通訊與信號傳遞

細胞通訊與信號傳遞一、細胞通訊（cellcommunication）1.概念：一個細胞發(fā)出信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞并與靶細胞相應(yīng)的受體作用,然后通過細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生細胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應(yīng)的過程。2.功能：對于多細胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細胞的功能，控制細胞的生長和分裂是必需的。3.細胞通訊的方式：（2）細胞間接觸性依賴的通訊，細胞間直接接觸，通過與質(zhì)膜結(jié)合的信號分子影響其他細胞。（1）細胞通過分泌化學信號進行細胞間相互通訊。（動植物最普遍采用的方式）（3）細胞間形成間隙連接使細胞質(zhì)相互溝通，通過交換小分子來實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)2025/3/11①內(nèi)分泌：由內(nèi)分泌細胞分泌信號分子（激素）到血液中，通過血液循環(huán)運送到各個部位，作用于靶細胞。

細胞分泌化學信號的作用方式2025/3/11②旁分泌：細胞分泌局部化學介質(zhì)到細胞外液中，經(jīng)過局部擴散作用—作用于鄰近靶細胞。（對創(chuàng)傷或感染組織刺激細胞增殖以恢復(fù)功能具有意義）2025/3/11③自分泌：細胞對自身產(chǎn)生的分泌物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。（常見于病理條件下，如腫瘤細胞合成和釋放生長因子刺激自身）2025/3/11④通過化學突觸傳遞神經(jīng)信號另外，分泌外激素傳遞信息也屬于通過化學信號進行細胞間通訊2025/3/11是細胞間直接接觸，它不需要分泌的化學信號分子的釋放，代之以通過與質(zhì)膜結(jié)合的信號分子與其相接觸的靶細胞質(zhì)膜上的受體分子相結(jié)合，影響其它細胞（在胚胎發(fā)育過程中對組織內(nèi)相鄰細胞的分化具有重要作用。信號分子與受體都是細胞的跨膜蛋白）胚胎上皮細胞神經(jīng)元抑制非神經(jīng)元狀態(tài)細胞細胞周邊細胞細胞間接觸性依賴的通訊細胞通訊中有兩個基本概念:

信號傳導(dǎo)(cellsignalling)：強調(diào)信號的產(chǎn)生與細胞間傳送。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction)：強調(diào)信號的接收與接收后信號轉(zhuǎn)換的方式和結(jié)果。二、細胞通訊的反應(yīng)過程細胞識別定義：指細胞通過其表面的受體與胞外信號分子(配體)選擇性的相互作用，從而導(dǎo)致胞內(nèi)一系列生理生化變化，最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應(yīng)的過程.細胞識別是細胞通訊的一個重要環(huán)節(jié)。細胞信號通路：細胞接受外界信號，通過一整套特定的機制，將胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達，引起細胞的應(yīng)答反應(yīng)，這是細胞信號系統(tǒng)的主線，這種反應(yīng)序列稱之為細胞信號通路。2025/3/11細胞通訊的六個基本步驟:化學信號分子轉(zhuǎn)運至靶細胞細胞內(nèi)化學信號分子的合成信號分子與靶細胞受體特異性結(jié)合并使受體激活活化受體啟動胞內(nèi)一種或多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑引發(fā)細胞功能、代謝或發(fā)育的改變信號解除并導(dǎo)致細胞反應(yīng)終止2025/3/11三、細胞的信號分子與受體（一）信號分子親脂性信號分子（直接進入Cell）：甾類激素、甲狀腺素…穿過細胞膜進入細胞，與細胞質(zhì)或細胞核中的受體結(jié)合形成激素—受體復(fù)合物，調(diào)節(jié)基因表達親水性信號分子（轉(zhuǎn)換機制）：神經(jīng)遞質(zhì)、生長因子、局部化學遞質(zhì)、大多數(shù)肽類激素…不穿過細胞膜，需與靶細胞表面受體結(jié)合，再經(jīng)信號轉(zhuǎn)換機制，在細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使或激活蛋白激酶或蛋白磷酸酶的活性，引起細胞的應(yīng)答反應(yīng)。

氣體性信號分子：一氧化氮（NO）…2025/3/11（二）受體receptor1.概念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，多為糖蛋白，當與配體結(jié)合后，通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用將胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)化學或物理的信號，以啟動一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學效應(yīng)。2.受體類型：細胞內(nèi)受體和細胞表面受體不同細胞對同一化學信號分子可能具有不同受體，故不同的靶細胞以不同的方式應(yīng)答于相同的化學信號（Ach作用于骨骼肌細胞引起收縮，作用于心肌細胞卻降低收縮頻率，作用于唾液腺細胞則引起分泌）不同的細胞具有相同的受體，當與同一種信號分子結(jié)合時，不同細胞對同一信號產(chǎn)生不同的反應(yīng)同一細胞上不同的受體應(yīng)答與不同的胞外信號產(chǎn)生相同的效應(yīng)（肝細胞腎上腺素或胰高血糖素受體在結(jié)合各自配體被激活后，都能促進糖原降解而升高血糖）一種細胞具有一套多種類型的受體，應(yīng)答多種不同的胞外信號從而啟動細胞不同生物學效應(yīng)細胞對信號的反應(yīng)不僅取決于其受體的特異性，而且與細胞的固有特征有關(guān)相同信號可產(chǎn)生不同效應(yīng)不同信號可產(chǎn)生相同效應(yīng)3.第二信使與分子開關(guān)第一信使：細胞外信號分子。第二信使(Secondmassenger)：第一信使與受體作用后在細胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號分子。包括cAMP、Ca2+、

cGMP、三磷酸肌醇(IP3)、二?；视?DG)等。功能:啟動和協(xié)助細胞內(nèi)信號的逐級放大。分子開關(guān)：細胞內(nèi)一系列信號傳遞的級聯(lián)反應(yīng)中，對每一步反應(yīng)既要有激發(fā)機制，又必然要求相應(yīng)的失活機制，而且兩者對系統(tǒng)的功能同等重要。這些控制蛋白質(zhì)稱為分子開關(guān)。1.開關(guān)蛋白的活性由蛋白激酶使之磷酸化而開啟，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而關(guān)閉許多由可逆磷酸化控制的開關(guān)蛋白是蛋白激酶本身2.由GTP結(jié)合蛋白組成，結(jié)合GTP而活化，結(jié)合GDP而失活蛋白激酶蛋白磷酸酯酶GEF⊕→←--GAP←--RGS--GDI⊥磷酸化和去磷酸化GTP和GDP的交替結(jié)合四、通過細胞內(nèi)受體介導(dǎo)的信號傳遞（一）本質(zhì)：是激素激活的基因調(diào)控蛋白，構(gòu)成細胞內(nèi)受體超家族。一般有三個結(jié)構(gòu)域：（二）作用機理：受體+抑制性蛋白結(jié)合形成復(fù)合物非活化狀態(tài)配體+受體導(dǎo)致結(jié)合抑制性蛋白從復(fù)合物上解離暴露受體的DNA結(jié)合位點被激活（三）結(jié)構(gòu)：1.位于C端的激素結(jié)合位點2.位于中部富含Cys（半胱氨酸）、具有鋅指結(jié)構(gòu)的DNA或Hsp90結(jié)合位點3.位于N端的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域mRNA激素激素反應(yīng)元件靶基因轉(zhuǎn)錄DNA轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域抑制性蛋白Hsp90激素結(jié)合位點DNA結(jié)合位點受體是胞內(nèi)激素激活的基因調(diào)控蛋白。受體與配體（如皮質(zhì)醇）結(jié)合，使抑制性蛋白與受體分離，暴露與DNA的結(jié)合位點。受體結(jié)合的序列是受體依賴的轉(zhuǎn)錄增強子。甾類激素甲狀腺素和雌激素也是親脂性小分子，其受體位于細胞核,作用機理與甾類激素相同。但個別親脂性小分子，如前列腺素，其受體在細胞質(zhì)膜上。甾類激素誘導(dǎo)的基因活化分為兩個階段：1.直接活化少數(shù)特殊基因轉(zhuǎn)錄的初級反應(yīng)階段，發(fā)生迅速；2.初級反應(yīng)的基因產(chǎn)物再活化其他基因產(chǎn)生延遲的次級反應(yīng)激素直接激活的基因產(chǎn)物屬于轉(zhuǎn)錄因子，而后引起更多的基因表達。NO的特點：具脂溶性，快速擴散作用于鄰近細胞。NO的生成：血管內(nèi)皮細胞和神經(jīng)細胞，由一氧化氮合酶（NOS）催化，以L精氨酸為底物，NADPH為電子供體，生成NO和L瓜氨酸。NONO的作用機理：乙酰膽堿→血管內(nèi)皮→Ca2+濃度升高→一氧化氮合酶→NO→平滑肌細胞→鳥苷酸環(huán)化酶→cGMP→血管平滑肌細胞的Ca2+離子濃度下降→平滑肌舒張→血管擴張、血流通暢與鳥苷酸環(huán)化酶活性中心Fe2+結(jié)合，改變酶的構(gòu)象硝酸甘油治療心絞痛，其作用機理是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為NO，可舒張血管，減輕心臟負荷和心肌的需氧量。NO應(yīng)用腦缺血早期→NOS激活→NO↑→腦血管擴張、腦血流增加、抑制血小板凝聚。腦缺血中晚期→激活NOS↑→NO↑↑→神經(jīng)毒人類學習長期記憶的獲得,有賴于前后突觸的聯(lián)系,在這一過程中,有一種被稱為“逆行信使”的物質(zhì)就是NO.Guanylate

cyclase乙酰膽堿血管內(nèi)皮細胞一氧化氮合酶精氨酸平滑肌細胞鳥苷酸環(huán)化酶舒張NO與鳥苷酸環(huán)化酶結(jié)合，使之活化GTP→cGMP含量升高cGMP活化PKG→抑制肌動-肌球蛋白復(fù)合物信號通路→引起血管平滑肌舒張，血管擴張、血流通暢。血管內(nèi)皮細胞血管平滑肌細胞L-精氨酸+O2L-瓜氨酸+NO一氧化氮合酶NADPH（乙酰膽堿）Ca2+血管腔①離子通道偶聯(lián)的受體；②G蛋白偶聯(lián)的受體；③酶偶聯(lián)的受體。五、通過膜表面受體介導(dǎo)的信號跨膜傳遞（一）受體類型（根據(jù)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制和受體蛋白類型的不同）第一類受體有組織分布特異性，主要存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細胞，后兩類存在于大多數(shù)細胞。Cellsurfacereceptors1.離子通道型受體分為：陽離子通道，如肌細胞質(zhì)膜上乙酰膽堿受體（選擇性運輸Na+和Ca2+）；陰離子通道，如γ－氨基丁酸受體（選擇性運輸Cl-）。受體本身為離子通道，即配體門通道。主要存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細胞，信號分子為神經(jīng)遞質(zhì)。分布：可興奮細胞的質(zhì)膜上（一般是4次跨膜蛋白）

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或其他細胞器膜上（一般是6次跨膜蛋白）ChemicalsynapseAcetylcholinereceptorIon-channellinkedreceptorsinneurotransmission2.G蛋白偶聯(lián)的受體（1）G蛋白偶聯(lián)的受體：是指配體-受體復(fù)合物與靶蛋白的作用要通過與G蛋白的偶聯(lián)，在細胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使，從而將胞外信號跨膜傳遞到胞內(nèi)影響細胞的行為結(jié)構(gòu)：7次（α螺旋）跨膜蛋白（5,6螺旋之間的胞內(nèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)域及C端肽段對于G蛋白的相互作用至關(guān)重要），N端在胞外，C端在胞內(nèi)。胞外結(jié)構(gòu)域識別信號分子，胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與G蛋白耦聯(lián)，調(diào)節(jié)相關(guān)酶活性，在胞內(nèi)產(chǎn)生第二信使種類很多，每一種都有7個α螺旋的跨膜區(qū)類型：①多種神經(jīng)遞質(zhì)、肽類激素和趨化因子受體，②味覺、視覺和嗅覺感受器。（3）相關(guān)信號途徑：cAMP途徑、磷脂酰肌醇途徑。三聚體GTP結(jié)合蛋白組成：αβγ三個亞基,βγ共價結(jié)合錨于膜上起穩(wěn)定α亞基作用作用：分子開關(guān)。α亞基結(jié)合GDP失活，結(jié)合GTP活化。α具GTP酶活性，催化結(jié)合的GTP水解，恢復(fù)無活性狀態(tài)（2）G蛋白：關(guān)傳遞信號接受信號GTPGDP開GTP結(jié)合信號蛋白活化GTP水解信號蛋白失活PGDPGTP開關(guān)蛋白G蛋白耦聯(lián)受體所介導(dǎo)的細胞信號通路

[第二信使]或

受體-配體

激活型G蛋白

激活的

G蛋白效應(yīng)器依賴于第二信使的酶或通道激活或抑制生物效應(yīng)

G蛋白

G蛋白效應(yīng)器

配體

受體cAMP信號途徑環(huán)腺苷酸二酯酶清除下游靶蛋白磷酸化→細胞代謝和細胞行為胞質(zhì)內(nèi)ATP轉(zhuǎn)化成cAMP

受體-配體

激活型Gsα

激活的

腺苷酸環(huán)化酶蛋白激酶A（PKA）激活基因調(diào)控蛋白磷酸化興奮型G蛋白(Gs)腺苷酸環(huán)化酶(AC)

配體

受體基因轉(zhuǎn)錄主要組分：①激活型受體（Rs）抑制型受體（Ri）；②激活型調(diào)節(jié)蛋白（Gs）抑制型調(diào)節(jié)蛋白（Gi）；cAMP×③腺苷酸環(huán)化酶：跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，催化ATP生成cAMP。Adenylate

cyclase④蛋白激酶A（ProteinKinaseA，PKA）：由兩個催化亞基和兩個調(diào)節(jié)亞基組成。cAMP與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，使調(diào)節(jié)亞基和催化亞基解離，釋放出催化亞基，激活蛋白激酶A的活性。功能：將ATP上的磷酸基團轉(zhuǎn)移到特定蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸殘基上進行磷酸化⑤環(huán)腺苷酸磷酸二酯酶(PDE)：降解cAMP生成5’-AMP，終止信號。DegredationofcAMPGs調(diào)節(jié)模型:激素與Rs結(jié)合，Rs構(gòu)象改變，與Gs結(jié)合，Gs的α亞基排斥GDP，結(jié)合GTP而活化，Gs解離出α和βγ。α亞基活化腺苷酸環(huán)化酶，將ATP轉(zhuǎn)化為cAMP。βγ亞基復(fù)合物可直接激活某些胞內(nèi)靶分子。GTP-bindingregulatoryproteinA.通過α亞基(Giα)與腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合，直接抑制酶的活性；B.通過βγ亞基復(fù)合物與游離Gs的α亞基結(jié)合，阻斷Gs的α亞基對腺苷酸環(huán)化酶的活化。Gi調(diào)節(jié)模型百日咳毒素催化ADP核糖基共價結(jié)合到Gi的α亞基上抑制α結(jié)合GTP，腺苷酸環(huán)化酶的抑制受阻，粘液分泌減少?；魜y毒素具有ADP-核糖轉(zhuǎn)移酶活性，進入細胞催化胞內(nèi)的NAD+的ADP核糖基共價結(jié)合到Gs的α亞基上，致使α亞基喪失了GTP酶的活性，與α亞基結(jié)合的GTP不能水解成GDP，結(jié)果GTP永久結(jié)合在Gs的α亞基上，使其始終處于持續(xù)活化狀態(tài)。引起小腸上皮細胞Na+和水持續(xù)外流，產(chǎn)生嚴重腹瀉和脫水cAMP信號途徑可表示為：激素→受體→G蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄。不同細胞對cAMP信號途徑的反應(yīng)：在肌肉細胞，1秒鐘內(nèi)可啟動糖原降解為葡糖1-磷酸，而抑制糖原合成。在某些分泌細胞，需要幾個小時，激活的PKA進入細胞核，將CRE（cAMPresponseelement）結(jié)合蛋白磷酸化，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達。CRE是DNA上的調(diào)節(jié)區(qū)域。又稱雙信使途徑。信號分子與G蛋白耦聯(lián)受體結(jié)合，激活質(zhì)膜上的磷脂酶C（PLC-β），使4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）水解成IP3和DAG。磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+生物效應(yīng)

胞質(zhì)內(nèi)IP3

DG(細胞膜內(nèi)側(cè))細胞膜內(nèi)PIP2激活PKC某些蛋白質(zhì)磷酸化鈣調(diào)蛋白-Ca2+復(fù)合物激活蛋白激酶

受體-配體

激活型Gq

激活的磷脂酶C

Gq蛋白磷脂酶C(PLC，質(zhì)膜上)

配體

受體4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）二?；视停―G）磷脂酶C4，5-二磷酸磷脂酰肌醇1，4，5-三磷酸肌醇二酰基甘油蛋白激酶CPIP2HydrolysisIP3開啟胞內(nèi)IP3門控鈣通道：Ca2+濃度升高，激活鈣調(diào)蛋白，CaM將靶蛋白（如：CaM-Kinase）活化。DAG激活蛋白激酶C：PKC位于細胞質(zhì)，Ca2+濃度升高時PKC轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面，被DAG活化。蛋白激酶C增強特殊基因轉(zhuǎn)錄的兩條途徑蛋白激酶C有兩個功能區(qū)：一個是親水的催化活性中心，另一個是疏水的膜結(jié)合中心區(qū)。未受刺激的細胞中，PKC（非活性形式）位于細胞質(zhì)，Ca2+濃度升高時，PKC轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面，被DG活化，PKC屬蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶。IP3信號的終止是通過依次去磷酸化（IP2----IP1---IP）形成肌醇。Ca2+被質(zhì)膜上的鈣泵和Na+-Ca2+交換器抽出細胞，或被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的鈣泵抽回內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。DG通過兩種途徑終止其信使作用：一是被DG激酶磷酸化成為磷脂酸，進入磷脂酰肌醇代謝途徑；二是被DG酯酶水解成單酯酰甘油。鈣調(diào)蛋白（calmodulin，CaM）:可結(jié)合鈣離子將靶蛋白（如：CaM-Kinase）活化。主要組分：其它G蛋白偶聯(lián)型受體1．化學感受器中的G蛋白氣味分子與受體結(jié)合，激活腺苷酸環(huán)化酶，產(chǎn)生cAMP，開啟cAMP門控陽離子通道，引起鈉離子內(nèi)流，膜去極化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動，形成嗅覺或味覺。2．視覺感受器中的G蛋白黑暗時視桿細胞中cGMP濃度較高，cGMP門控鈉通道開放，鈉內(nèi)流，膜去極化，突觸持續(xù)向次級神經(jīng)元釋放遞質(zhì)。有光時視紫紅質(zhì)作用于G蛋白，激活磷酸二酯酶，cGMP濃度下降，形成光感受。cGMPinPhotoreception視紫紅質(zhì)為7次跨膜蛋白，由視蛋白和視黃醛組成。其信號途徑為：光信號→Rh激活→Gt活化→cGMP磷酸二酯酶激活→胞內(nèi)cGMP減少→Na+離子通道關(guān)閉→離子濃度下降→膜超極化→神經(jīng)遞質(zhì)釋放減少→視覺反應(yīng)。G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的離子通道及其調(diào)控

乙酰膽堿βγGi的αK+通道G蛋白偶聯(lián)型受體的鈍化細胞通過受體鈍化適應(yīng)持續(xù)刺激：①受體失活（receptorinactivation）；②受體隱蔽（receptorsequestration）；③受體下行調(diào)節(jié)（receptordown-regulation）。小G蛋白（SmallGProtein）特點：分子量小，為單體。功能：與Gα類似，起分子開關(guān)的作用。類型：Ras、Rho、微管蛋白β亞基。調(diào)節(jié)因子：GEF、GDI、GAP等。定義：本身具有激酶活性；或者可以連接非受體酪氨酸激酶。類別：①受體酪氨酸激酶、②受體絲氨酸/蘇氨酸激酶、③受體酪氨酸磷脂酶、④酪氨酸激酶連接的受體、⑤受體鳥苷酸環(huán)化酶、⑥組氨酸激酶連接的受體（與細菌的趨化性有關(guān)）。3.酶偶聯(lián)型受體特點：①單次跨膜蛋白；②接受配體后發(fā)生二聚化和自磷酸化，起動下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。（1）受體酪氨酸激酶A、酪氨酸激酶①胞質(zhì)酪氨酸激酶：如Src、JAK；②核內(nèi)酪氨酸激酶：如：Abl、Wee；③受體酪氨酸激酶：如EGF受體。相關(guān)信號途徑：RAS途徑、PI3K途徑、磷脂酰肌醇途徑。ReceptortyrosinekinasesReceptortyrosinekinases自磷酸化激活了受體的酪氨酸蛋白激酶含有SH2結(jié)構(gòu)域的胞內(nèi)信號蛋白識別并與之結(jié)合磷酸化的酪氨酸殘基啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)配體（可溶性的或膜結(jié)合的多肽或蛋白類激素）+RTKB、過程胞質(zhì)中帶有SH2結(jié)構(gòu)域的結(jié)合蛋白或信號蛋白的類型：A.接頭蛋白，如生長因子受體結(jié)合蛋白-2（GRB-2），其作用是偶聯(lián)活化受體與其他信號分子，參與構(gòu)成信號轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物，但它本身不具酶活性，也沒有傳遞信號的性質(zhì)B.在信號通路中有關(guān)的酶，如GTP酶活化蛋白、磷脂酰肌醇代謝有關(guān)的酶、蛋白磷酸酯酶以及Src類非受體酪氨酸蛋白激酶。共同點：這兩類RTK結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)和功能不同，但它們都具有兩個高度保守而無催化活性的結(jié)構(gòu)域（SH2、SH3，又叫Src同源區(qū)），其中，SH2選擇性結(jié)合不同位點的磷酸酪氨酸殘基，SH3選擇性結(jié)合不同的富含脯氨酸的序列。C、RAS信號途徑RPTK結(jié)合信號分子活化，激活RAS；RAS的調(diào)節(jié)因子具有GRF、GAP；GRF需要通過接頭蛋白與RPTK連接?；罨腞AS啟動蛋白激酶的磷酸化級聯(lián)反應(yīng)，激活轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因表達；Ras蛋白是ras基因表達產(chǎn)物。由190個氨基酸殘基組成的小的GTP結(jié)合蛋白，具有GTPase活性，分布于質(zhì)膜胞質(zhì)一側(cè)，結(jié)合GTP時為活化態(tài)，結(jié)合GDP時為失活態(tài)，故其具有分子開關(guān)作用Ras失活態(tài)Ras活化態(tài)先釋放GDP再結(jié)合GTP需鳥苷酸釋放因子（GRF）需GTP酶活化蛋白（GAP）GRF有SH3結(jié)構(gòu)域，但沒有SH2結(jié)構(gòu)域，因此不能直接和受體結(jié)合，而接頭蛋白含有SH2和SH3兩類結(jié)構(gòu)域，在配體激活受體后，接頭蛋白通過SH2與受體的磷酸酪氨酸殘基結(jié)合，再通過SH3與GRF結(jié)合，GRF與膜上的Ras接觸，從而活化RasGAP有SH2結(jié)構(gòu)域可直接與活化的受體結(jié)合

MEKHomosapiensMAPkinase

kinase

RPTK-RasPathway配體→RPTK→adaptor→GRF→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→細胞核→轉(zhuǎn)錄因子→基因表達。Ras是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶RTK-Ras信號途徑的功能：調(diào)節(jié)細胞的增殖與分化，促進細胞存活，以及細胞代謝過程中的調(diào)節(jié)和校正作用PDKisphosphoinositol

dependentkinaseAktisPKB,influencecellsurvivalRTK-RasPathway有絲分裂原活化蛋白激酶GEF其他與酶偶聯(lián)的受體（1）受體絲氨酸/蘇氨酸激酶（2）受體酪氨酸磷酸酯酶（3）受體鳥苷酸環(huán)化酶（4）酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體配體是轉(zhuǎn)化生長因子-βs。（transforminggrowthfactor-βs，TGF-βs。）家族成員。包括TGF-β1-5。依細胞類型不同，可抑制細胞增殖、刺激胞外基質(zhì)合成、刺激骨骼的形成、通過趨化性吸引細胞、作為胚胎發(fā)育過程中的誘導(dǎo)信號等。（1）受體絲氨酸/蘇氨酸激酶可以使特異的胞內(nèi)信號蛋白的磷酸酪氨酸殘基去磷酸化，其作用是控制磷酸酪氨酸殘基的壽命，使靜止細胞具有較低的磷酸酪氨酸殘基的水平。與酪氨酸激酶一起協(xié)同工作，如參與細胞周期調(diào)控。白細胞表面的CD45屬這類受體，對具體配體尚不了解。和酪氨酸激酶一樣存在胞質(zhì)酪氨酸磷酯酶。（2）受體酪氨酸磷酯酶分布在腎和血管平滑肌細胞表面，配體為心房排鈉肽（atrial

natriureticpeptide，ANP）當血壓升高時，心房肌細胞分泌ANP，促進腎細胞排水、排鈉，同時導(dǎo)致血管平滑肌細胞松弛，結(jié)果使血壓下降。信號途徑為：配體→受體鳥苷酸環(huán)化酶→cGMP→依賴cGMP的蛋白激酶G（PKG）→靶蛋白的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化而活化。（3）受體鳥苷酸環(huán)化酶包括各類細胞因子（如干擾素）的受體，在造血細胞和免疫細胞通訊上起作用。受體本身不具有酶活性，但胞內(nèi)段具有酪氨酸蛋白激酶的結(jié)合位點，可連接胞內(nèi)酪氨酸蛋白激酶（如JAK），信號途徑為JAK－STAT或RAS途徑。JAK（janus

kinase）屬非受體酪氨酸激酶家族。JAK的底物為STAT，即信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子（signaltransducerandactivatoroftranscription，STAT）。（4）酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體JAK屬非受體酪氨酸激酶，底物為STAT，即信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子。配體→受體二聚化→JAK→STAT→基因表達。JAK/STATPathway配體與受體結(jié)合導(dǎo)致受體二聚化；二聚化受體激活JAK；JAK將STAT磷酸化；STAT形成二聚體，暴露出入核信號；STAT進入核內(nèi)，調(diào)節(jié)基因表達。由細胞