06 细胞通讯与信号传递课件.pptVIP

第六章 细胞通讯与信号传递 主要内容 基本概念 胞内受体介导的信号传递 膜表面受体介导的信号传递 细胞信号传递的基本特征 蛋白激酶的网络整合信息 一、几个容易混淆的概念 信号通路 1 细胞信号分子(signal molecule) 2 受体(receptor) 二、细胞信号传导的主要类型 1.细胞间隙连接 两个相邻的细胞以连接子相联， 允许小分子物质如Ca2+、cAMP通过，有利于相邻细胞对外界信号的协同反应。 三、胞内受体介导的信号传递 NO的作用 NO可以直接跨膜进入平滑肌细胞，并将鸟甘酸环化酶激活，催化GTP水解生成cGMP，cGMP是第二信使可引起肌细胞松弛和血管壁舒张 三、膜表面受体介导的信号传递 (一）离子通道型受体介导的信号传递 当电信号到达神经末端，刺激神经递质从膜运输小泡释放，释放出来的神经递质与靶细胞受体结合，触发细胞膜离子通道开放，离子流入靶细胞，引起细胞反应。 （二） G蛋白耦联型受体介导的信号转导 1.G蛋白耦联型受体：7次跨膜蛋白。 胞外结构域识别信号分子， 胞内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性。 3.分子开关(molecular switches) 4.转导信号类型：①多种神经递质、肽类激素和趋化因子的受体，②味觉、视觉和嗅觉感受器。 相关信号途径：cAMP途径、磷脂酰肌醇途径。 5.cAMP信号转导途径 通过调节cAMP的浓度，将细胞外信号转变为细胞内信号。 1）主要组分： ① 受体（Rs）或 （Ri）； ② 调节蛋白（Gs）或 （Gi）； ③ 腺苷酸环化酶： 催化ATP生成cAMP。 ⑤蛋白激酶A（PKA）： cAMP与调节亚基结合，释放出催化亚基，激活蛋白激酶A的活性。 ①环腺苷酸磷酸二酯酶 ：降解cAMP生成5’-AMP，起终止信号的作用。 ② cAMP浓度的控制---Gi调节模型 6.磷脂酰肌醇途径 胞外信号分子与细胞表面G蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷脂酶C（PLC-β），使质膜上 PIP2 水解成 IP3 和 DAG 。 IP3开启胞内IP3门控钙通道，Ca2+浓度升高，激活钙调蛋白。 Ca2+浓度升高时，DG激活蛋白激酶C（PKC） （三）酶耦联型受体介导的信号转导 酶偶联型受体的特点： ①单次跨膜蛋白； ②接受配体后发生二聚化，起动下游信号转导。 至少包括5类：①受体酪氨酸激酶②受体丝氨酸/苏氨酸激酶③受体酪氨酸磷酸酯酶④受体鸟苷酸环化酶（PKG）⑤酪氨酸蛋白激酶联系的受体 （一）受体酪氨酸激酶 1、受体酪氨酸激酶（RTKs） ：为单次跨膜蛋白，配体（如EGF）与受体结合。导致二聚化，二聚体内彼此相互磷酸化胞内段酪氨酸残基。 受体酪氨酸激酶介导的信号途径主要有RAS途径、PI3K途径、磷脂酰肌醇途径等。 3、RAS信号途径 RTK结合信号分子，形成二聚体，并发生自磷酸化，活化的RPTK激活RAS，RAS引起蛋白激酶的磷酸化级联反应，最终激活有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK），活化的MAPK进入细胞核，可使许多底物蛋白的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化，如将Elk-1激活，促进c-fos，c-jun的表达。 RAS引起蛋白激酶的磷酸化级联反应，最终激活有丝分裂原活化蛋白激酶 四、细胞信号传递的基本特征 信息发散 ④当细胞长期暴露在某种形式的刺激下，细胞对刺激的反应将会降低，即细胞进行适应。 五、蛋白激酶的网络整合信息 蛋白激酶的网络整合信息 PKA在细胞核中调节基因表达 CRE: cyclic AMP response element CREB: CRE-binding protein CBP: CREB-binding protein CRE Degredation of cAMP 3)cAMP 信号的终止 磷脂酰肌醇信号转导途径—IP3、DAG、Ca2+途径 Mimicked by ionomycin 反应的终止: IP3 ? IP2 IP3 ? IP4 Ca2+ is pumped outside the cell 蛋白激酶C位于细胞质，Ca2+浓度升高时，被DG活化进而使不同类型的细胞中的不同底物蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化，最终激活相关基因的转录 Ca2+被质膜上的钙泵和Na+- Ca2+交换器抽出细胞，或被内质网膜上的钙泵抽回内质网。 与酶连接的细胞表面受体， 目前已知的都是跨膜蛋白，当胞外配体与受体结合即激活受体胞内段的酶活性。 Receptor tyrosine kinases RTK-Ras Pathway RTK结合信号分子，形成二聚