第9章-信号传导解析.ppt

二、细胞信号分子 分类： 1.生物细胞所接受的信号 2. 化学结构: 短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等， 其共同特点是：①特异性，只能与特定的受体结合； ② 细胞间识别--信号分子高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统③可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳 3. 产生和作用方式: 4.溶解性 分类： 靶细胞上受体存在的部位 细胞内受体：位于细胞质基质或核基质中，主要识别和结合小的脂溶性信号分子，如胞内的甾体类激素受体。 细胞表面受体：主要亲水性信号分子的信息传递。 可分为：①离子通道型受体、②G蛋白耦联型受体和③酶耦联型受体。 ①有组织特异性，主要存在神经、肌肉等兴奋细胞。 ②和③不同组织所有类型细胞 四、第二信使和分子开关 第二信使 定义：细胞表面受体接受细胞外信号后转换而来的细胞内信号称为第二信使,而将细胞外的信号称为第一信使。 第二信使为第一信使作用于靶细胞后在胞浆内产生的信息分子，第二信使将获得的信息增强，分化，整合并传递给效应器才能发挥特定的生理功能或药理效应。 第二信使包括：环磷腺苷，环磷鸟苷，肌醇磷脂，钙离子，廿碳烯酸类，一氧化氮等。 作用方式 ①直接作用。如Ca能直接与骨骼肌的肌钙蛋白结合引起肌肉收缩; ②间接作用。这是主要的方式，第二信使通过活化蛋白激酶，诱导一系列蛋白质磷酸化，最后引起细胞效应。 基本特性 ①第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现、仅在细胞内部起作用的信号分子； ②能启动或调节细胞内稍晚出现的反应信号应答。 分子开关（molecular switches）： 定义：通过激活机制或失活机制精确控制细胞内一系列信号传递的级联反应的蛋白质。 分类 ： 一类GTPase开关蛋白：结合GTP而活化，结合GDP而失活。 二类 蛋白激酶和蛋白磷酸酶调开关蛋白：开关蛋白的活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭，许多由可逆磷酸化控制的开关蛋白是蛋白激酶本身，在细胞内构成信号传递的磷酸化级联反应 3.细胞表面到细胞核的信号途径的各类蛋白成分 2012诺贝尔化学奖获得者 * 以cAMP为第二信使的信号途径可表示为： 激素→ G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白磷酸化→基因转录。 在脊椎动物中,糖原的分解受一些激素的控制,如肾上腺素和胰高血糖素中的任何一种激素同细胞膜受体结合,都会激活磷酸化酶,使糖原分解成1-磷酸葡萄糖,然后进一步分解为6-磷酸葡萄糖、葡萄糖后进入血液 * * * IP3与内质网上的IP3配体门钙通道结合，开启钙通道，促进肌浆网或内质网储存的Ca2+释放，使胞内Ca2+浓度升高。Ca2+与钙调蛋白结合，激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶或磷酸酯酶，产生多种生物学效应。 　 DAG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C（PKC）。PKC以非活性形式分布于细胞溶质中，当细胞接受刺激，产生IP3，使Ca2+浓度升高，PKC便转位到质膜内表面，被DAG活化，PKC可以使蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基磷酸化，使不同的细胞产生不同的反应，如细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖和分化等。 * 细胞对Ca2+的反应取决于细胞内钙结合蛋白和钙调素依赖性激酶的种类。 如：在哺乳类脑神经元突触处钙调素依赖性激酶Ⅱ十分丰富，与记忆形成有关。该蛋白发生点突变的小鼠表现出明显的记忆无能。 * 信号转导分子中存在着一些大约由50~100个氨基酸构成的结构域，它们在不同的信号转导分子中具有很高的同源性。这些结构域的作用是在细胞中介导信号传导分子的相互识别和连接，共同形成不同的信号转导途径。 如电脑的接口一样把不同的设备连接起来，形成信号转导网络。 GAP：是GTPase活化蛋白 * 信号转导分子中存在着一些大约由50~100个氨基酸构成的结构域，它们在不同的信号转导分子中具有很高的同源性。这些结构域的作用是在细胞中介导信号传导分子的相互识别和连接，共同形成不同的信号转导途径。 如电脑的接口一样把不同的设备连接起来，形成信号转导网络。 * GAP ：GTP酶活化蛋白 我们说信号传递有下行调节作用，那么何时信号通路停止，跟信号通路中的一种蛋白质有关，即分子开关蛋白。 RPTK-Ras Pathway 自磷酸化的受体酪氨酸蛋白激酶与接头蛋白（Grb2）结合，在 鸟苷酸释放因子(Sos) 和GTP酶活化蛋白(GA