細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)課件

1、細(xì)胞的transmembrane信號(hào)傳遞，1，學(xué)習(xí)通訊PPT，信號(hào)傳遞：細(xì)胞對(duì)外源信息發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)生化變化和效果的全過(guò)程，信號(hào)傳遞，“信號(hào)”主要：化學(xué)信號(hào)(激素，神經(jīng)) Transmembrane信號(hào)傳遞的基本過(guò)程，細(xì)胞外信號(hào)的識(shí)別細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)換和擴(kuò)增細(xì)胞內(nèi)效果的3個(gè)階段，4，學(xué)習(xí)通訊PPT，受體：存在于目標(biāo)細(xì)胞膜中或在細(xì)胞內(nèi)可識(shí)別和結(jié)合的外源信號(hào)分子(配體)的一類(lèi)，在目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)生物效果的分子。 化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，個(gè)別是糖脂。細(xì)胞內(nèi)受體：少數(shù)疏水信號(hào)分子通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)(如類(lèi)固醇激素、甲狀腺激素、維生素d等)，大部分親水刺激信號(hào)作用于細(xì)胞內(nèi)。膜表面受體簡(jiǎn)體：能進(jìn)行受體特異性結(jié)合的信

2、號(hào)分子脂溶性分子：能直接穿過(guò)膜進(jìn)入目標(biāo)細(xì)胞的水溶性分子：不能通過(guò)目標(biāo)細(xì)胞膜，只能通過(guò)膜的信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制傳遞信號(hào)，所以也稱(chēng)為第一信使。構(gòu)成信號(hào)傳遞系統(tǒng)的要素，5，學(xué)習(xí)通信PPT，6，學(xué)習(xí)通信PPT，第二信使：受體激活后在細(xì)胞內(nèi)生成，介導(dǎo)信號(hào)傳遞途徑的活性物質(zhì)。構(gòu)成信號(hào)傳遞系統(tǒng)的要素，重要的是：環(huán)核苷酸：環(huán)腺苷酸(cAMP)，環(huán)鳥(niǎo)氨酸(cGMP)脂質(zhì)衍生物：二酰甘油(DG)，1，4，5-三光氣(，第二信使，第一信使，Sutherland，1971年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，第二信使理論，略，8，交換PPT學(xué)習(xí)，腺苷環(huán)化酶：transmembrane 12次。Mg2或Mn2存在下用于生成營(yíng)地的催化劑ATP。，

3、cAMP生成，9，學(xué)習(xí)通信PPT，10，學(xué)習(xí)通信PPT，cAMP，cGMP，DAG，IP3，Ca2，第二信使效果模型：可逆磷酸化，11，學(xué)習(xí)通信PPT 膜受體介導(dǎo)：離子通道受體(環(huán)受體)g蛋白偶聯(lián)受體(7 transmembrane-helical受體)酶偶聯(lián)受體(單transmembrane-helical受體)細(xì)胞內(nèi)受體介導(dǎo)(細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子受體)， 受體由均勻或非均勻的亞基組成，被transmembrane離子通道包圍，激活后引發(fā)離子的transmembrane流，引起生理反應(yīng)，1。離子通道受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞，產(chǎn)生，傳輸電子傳遞，信號(hào)路徑簡(jiǎn)單快速，有局限性，(比較g-protein-Uni

4、com路)，g蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，信號(hào)通路：配體受體g蛋白效應(yīng)器分子第二信使目標(biāo)分子生物學(xué)效應(yīng)，g蛋白偶聯(lián)受體：由包含7次transmembrane helix的肽鏈組成，細(xì)胞外域識(shí)別信號(hào)分子，細(xì)胞內(nèi)域與g蛋白結(jié)合，相關(guān)，17，學(xué)習(xí)交換PPT，2。G蛋白結(jié)合受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞，18，學(xué)習(xí)交換PPT，G蛋白結(jié)合受體G蛋白(合成結(jié)合蛋白)G蛋白效應(yīng)器第二信使，(1)參與傳遞的信號(hào)分子，19，學(xué)習(xí)交換PPT，1。g蛋白偶聯(lián)受體：與配體結(jié)合后，通過(guò)結(jié)構(gòu)變化激活g蛋白。通過(guò)g蛋白的作用稱(chēng)為g蛋白結(jié)合受體。通道結(jié)構(gòu)，沒(méi)有酶活性；每個(gè)受體由包含7個(gè)transmembrane spiral的肽鏈組成，

5、也稱(chēng)為7個(gè)transmembrane受體。(a)參與傳遞的信號(hào)分子，“第七次transmembrane receptor”:膜外N-端識(shí)別，配膜內(nèi)C-端激活膜內(nèi)g蛋白，20，學(xué)習(xí)AC PPT，2。g蛋白：一種肌苷酸結(jié)合蛋白，它與GTP或GDP結(jié)合，位于細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)表面。和三個(gè)子單元形成的異種三聚體；然后堿基通過(guò)共價(jià)結(jié)合的脂肪酸鏈尾部固定膜受體和下游效應(yīng)器(酶或離子通道)的蛋白質(zhì)。(a)參與轉(zhuǎn)基因的信號(hào)分子具有GTP結(jié)合部位三個(gè)功能部位；鳥(niǎo)苷三磷酸水解酶(GTPase)活性部位；效果酶結(jié)合部位。21，學(xué)習(xí)通信PPT，2。g蛋白：分子開(kāi)關(guān)作用。并入子準(zhǔn)則GDP已關(guān)閉，GTP已打開(kāi)。與活動(dòng)受體相遇并

6、激活，在活動(dòng)-GTP和子單位中進(jìn)一步激活下游效應(yīng)器，從而改變細(xì)胞內(nèi)第二信使的濃度。(a)參與轉(zhuǎn)基因的信號(hào)分子，22，學(xué)習(xí)醫(yī)生PPT，GTP酶，“分子開(kāi)關(guān)”，滅活G蛋白，激活G蛋白，蛋白質(zhì)循環(huán)，23，學(xué)習(xí)交換PPT，哺乳動(dòng)物細(xì)胞的G子細(xì)胞膜上催化磷脂酰肌醇，第二信使DG和IP3生成的C(phospholipas C，PLC細(xì)胞內(nèi)第二信使cGMP可水解的磷酸二酯酶；磷脂酶a2(磷脂酶a2)，(1)主要催化(或分解)第二信使，(2)離子通道：G蛋白也直接調(diào)節(jié)離子通道的活動(dòng)，(26)溝通PPT，第四信使催化域，催化域，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，28，學(xué)習(xí)通訊PPT，G-蛋白

7、偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞過(guò)程，第二信使，蛋白質(zhì)激酶或通道，GDP，GTP，細(xì)胞功能變化， 受體-G蛋白-AC(腺苷酸環(huán)酶)途徑，(不同細(xì)胞內(nèi)PKA磷酸化的基質(zhì)不同，其功能也不同)，細(xì)胞外信息分子，體，G卵白色，AC，第二信使(cAMP)，蛋白質(zhì)激酶(PKA)32P標(biāo)記研究表明，外部刺激引起膜中磷脂酰肌醇(PI)的變化。1975年米歇爾等人用3H標(biāo)記肌醇磷酸和細(xì)胞溫肉，測(cè)定了添加興奮劑顯示的PI及其代謝產(chǎn)物，PI減少，其代謝產(chǎn)物增加，證明刺激促進(jìn)了質(zhì)膜上PI水解。隨后幾年，PI水解物肌醇三磷酸(IP3)刺激內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2蛋白激酶C(PKC)由Ca2和PI水解的其他產(chǎn)品二酰基甘油(DG)激活。后來(lái)

8、發(fā)現(xiàn)，大量的膜脂代謝產(chǎn)物，如磷脂酰肌醇磷酸、核糖核酸、神經(jīng)酰胺，是重要的細(xì)胞內(nèi)信使。2 .受體-G蛋白-磷脂酶c(PLC)途徑：自學(xué)，34，學(xué)習(xí)通訊PPT，2。受體-G蛋白-磷脂酶C(PLC)途徑：自學(xué)，磷脂酶C通過(guò)PIP2水解激活DAG和IP3“雙信使系統(tǒng)”蛋白激酶C(PKC)或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放鈣，35雖然是跨膜蛋白質(zhì)，但每個(gè)受體分子只穿一次膜，也稱(chēng)為初級(jí)跨膜受體。，3 .酶結(jié)合受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞，更重要的是：酪氨酸激酶受體(TKR)酪氨酸激酶結(jié)合受體肌苷酸環(huán)化酶受體，39，學(xué)習(xí)醫(yī)生PPT，1。酪氨酸激酶受體(tyrosine-kinase receptor，TKR)，配體：大部分生長(zhǎng)因子和肽激素，如胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、生長(zhǎng)激素、催乳素等。生長(zhǎng)因子，胰島素，受體酪氨酸激酶結(jié)合，細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)效應(yīng)，膜外n-端：酪氨酸激酶活性，40，學(xué)習(xí)通訊PPT，2。鳥(niǎo)氨酸循環(huán)酶受體、配體：心房利鈉肽(ANP、心房利尿因子)、腦利鈉肽(BNP)、NO受體等。位于平滑肌細(xì)胞質(zhì)量的NO的肌苷環(huán)化酶受體，41，交流ppt學(xué)習(xí)，1998年R.Furchgott等3名美國(guó)科學(xué)家因研究NO信號(hào)傳遞機(jī)制而獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。硝酸甘油治療心絞痛：硝化甘油結(jié)合可溶性新酸環(huán)化酶(GC)三磷酸(GTP)，激活PKG，松弛血管，增加血流。學(xué)