第五章 细胞表面受体与信号转导课件1.pptVIP

细胞表面受体与信号转导 受体(receptor) 概念：细胞膜或细胞内的蛋白质，特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生化反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应。 概念：是受体接受的细胞外的信号分子， 如：激素、药物、神经递质、毒素等。 调节单位 催化单位 转换单位 离子通道型受体 概念：既为受体，又为离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤。 作用机理： 乙酰胆碱受体结构模型 信号跨膜传递 细胞识别 磷脂酰信号通路 受体必须与G蛋白结合才能产生信号传导效应。 G蛋白偶联的受体多为一些激素类受体。 G蛋白的类型 受体：①激活型受体（Rs）或抑制型受体（Ri） G蛋白：②活化型调节蛋白（Gαs）或抑制型调节蛋白（Gαi） 同一个信号分子作用到不同的G蛋白偶联受体，可能产生截然相反的效果。 磷脂酰信号通路 cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。 降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用 cAMP信号通路对基因转录的激活 思考题 1.细胞表面受体有几种类型？各有何特点？ 2.以cAMP途径为例说明G蛋白偶联受体介导的信号转导过程。 G-蛋白偶联型受体 作用机理 共同点：①通常为单次跨膜蛋白； ②接受配体后发生二聚化而激活. 受体酪氨酸激酶 组织特异性 特异性 高亲和性 可饱和性 可逆性 膜受体的特性 膜受体的功能 膜受体的分布 同一个细胞上有不同的受体不同的细胞上有相同和不同的受体 信号分子与受体相互作用的复杂性 一种信号只能同一种受体作用，但能作用于不同 的靶细胞引起不同效应。 一个细胞表面有几十甚至上千种不同的受体同时 与细胞外基质中的不同信号分子起作用，这些信 号分子共同作用的影响比任何单个信号所起的作 用都强得多。 不同信号产生相同的效应。 细胞应答 信号转导概述 几个概念 信号分子 信号转导途径 胞内信号级联放大 第二信使 是细胞通讯的基本概念, 强调信号的产生、分泌与传送,即信号分子从合成的细胞中释放出来,然后进行传递。 信号传导(cell signalling) 细胞之间通过细胞表面的信息分子相互作用，引起细胞反应的现象。 指外界信号分子作用于细胞表面受体，引起胞内信使的浓度变化，进而导致细胞应答反应的一系列过程即信号的识别、转移与转换。 细胞识别（cell recognition） 信号转导（signal transduction） 信号分子 信号转导途径 通过G蛋白偶联方式，即信号分子同表面受体结合后激活G蛋白，再由G蛋白激活效应物，效应物产生细胞内信号; 结合的配体激活受体的酶活性，然后由激活的酶去激活产生细胞内信号的效应物。 信号级联放大 细胞应答 细胞对外部信号的应答 通常是综合性反应: 基因表达的变化、 酶活性的变化、 细胞骨架构型的变化、 通透性的变化、 DNA合成的变化等 第二信使(second messengers) 由细胞表面受体接受信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使。 cAMP、cGMP、1,2-二酰甘油(DG)、1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)、Ca2+ 信号转导途径 由G蛋白偶联受体介导的信号转导 离子通道 腺苷环化酶： 磷脂酶C： 磷脂酶A2 磷酸二酯酶 鸟苷环化酶： G蛋白 G蛋白偶联受体 效应蛋白 效 应 cAMP信号通路 胞外信号分子 cGMP信号通路 G-protein linked receptor G蛋白偶联受体 受体中含有7段疏水性跨膜序列 G蛋白(鸟苷酸结合蛋白) 由???三个亚单位组成，?和?亚基属于脂锚定蛋白； 位于细胞膜受体与效应器之间的转导蛋白； 具有结合GDP或GTP的能 力，有GTP酶活性； 可激活效应蛋白，实现信 息转导功能。 而与GTP结合时则为有活性状态 G蛋白循环 α亚基结合GDP时是无活性状态， GTP的水解又使其返回无活性状态 离子通道 腺苷环化酶： 磷脂酶C： 磷脂酶A2 磷酸二酯酶 鸟苷环化酶： G蛋白 G蛋白偶联受体 效应蛋白 效 应 cAMP信号通路 胞外信号分子 cGMP信号通路 cAMP信号通路 G蛋白 腺苷环化酶,AC cAMP 蛋白激酶A, PKA 配体 G蛋白偶联受体 效应蛋白(AC) 腺苷酸环化酶(AC) Gα活化后可催化细胞内侧的腺苷酸环化酶，使其活化，催化ATP生成cAMP 蛋白激酶A （Protein Kinase A，PKA） 环腺苷酸磷酸二酯酶 cAMP， phosphodiesterase 腺苷环化酶 G蛋白 G蛋白偶联受体 效应 胞外信