2013 第八章 细胞信号转导.ppt

一、细胞通讯 （一）细胞通讯的方式 （二）信号分子与受体（配体、受体、第二信使与分子开关） 二、信号转导系统及其特性 （一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白 （二）胞内信号蛋白的相互作用 （三）信号转导系统的主要特性 内分泌激素随血液循环输 至全身，作用于靶细胞。 特点： ① 低浓度（10-8～10-12M ）； ② 全身性； ③ 长时效。 信号分子通过扩散作用 于邻近的细胞。 包括： ① 各类细胞因子； ② 气体信号分子。 信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞. 常见于癌变细胞。 突触信号发放：神经递质经突触作用于靶细胞。 信号传导（cell signalling)--- 强调信号的产生与细胞间传送。 信号转导（cell transduction)--- 强调信号的接收与接收后信号转换的方式和结果。 （二）细胞的信号分子与受体 配体：指生物体内的某些化学分子，即非营养物质，又非能源物质和结构物质，也不是酶。它们能与靶细胞受体结合并传递信息。 包括激素、局部介质、神经递质等。 1.2 信号分子的分类 ① 亲脂性信号分子： 特点：分子小、疏水性强，可穿过细胞膜与细胞质或细胞核中受体结合形成激素－受体复合物，调节基因表达。 主要代表：甾类激素和甲状腺素 1.3 信号分子的分类 ② 亲水性信号分子： 特点：不能穿过脂双层，只能与靶细胞表面受体结合，经信号转换机制，在细胞内产生第二信使引起细胞应答反应。 主要包括：神经递质、生长因子、局部化学介质、多种激素 ③ 气体性信号分子： NO是第一个被发现的气体信号分子。 2.1 信号分子受体 受体：一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，受体结合特异性配体后被激活，通过信号转导途径将胞外信号转换为胞内化学或物理的信号，以启动一系列过程，最终表现为细胞生物学效应。 绝大多数为蛋白质，且为糖蛋白。 ① 细胞表面受体 ② 细胞内受体 ① 细胞内受体 位于细胞质或核基质中； 识别并结合小的脂溶性分子； 通常是基因调控蛋白或酶，与信号分子结合后被激活。 ② 效应特点： (1) 第二信使 cAMP 的发现 胰高血糖素或肾上腺素能使与之温育的破碎肝细胞制剂中的磷酸化酶激活； 将破碎细胞制剂离心而被分成主要含细胞膜的微粒组分和可溶性的上清组分，磷酸化酶仅存在于上清组分中； 胰高血糖素或肾上腺素与上清组分温育，磷酸化酶没有被激活；说明微粒组分对磷酸化酶活化是必须的； 激素与微粒组分温育，某种物质释放；将该物质加入上清组分，磷酸化酶被激活。 Sutherland鉴定出这种由微粒组分的膜所释放出来的物质为环式腺嘌呤单核苷酸（cAMP） 二、信号转导系统及其特性 信号蛋白间的识别结构域（P227）： SH2结构域（Src Homology 2 结构域）： 介导信号分子与含磷酸酪氨酸蛋白分子的结合。 SH3结构域（Src Homology 3 结构域）： 介导信号分子与富含脯氨酸的蛋白分子的结合。 PH结构域 （Pleckstrin Homology 结构域）： 介导与磷脂类分子PIP2、PIP3、IP3等结合。 （三）信号转导系统的主要特征 特异性 放大作用 信号终止或下调 细胞对信号的整合作用 一、细胞内核受体及其对基因表达的调节 二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接 与酶结合 配体：为脂溶性、相对分子量小，可直接穿膜； 胞内受体的本质：依赖激素激活的基因调控蛋白； 受体含3个功能结构域： C 端---激素结合位点； 中部---DNA或抑制性蛋白的结合位点； N 端---转录激活结构域。 1. NO 概述 NO为脂溶性气体，可快速扩散透过细胞膜，作用于临近靶细胞； 血管内皮细胞和神经细胞是NO的生成细胞； NO的生成以精氨酸为底物由NO合成酶催化； NO的效应酶是鸟苷酸环化酶。 乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合酶（NOS）活化→NO释放→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶（GC）→cGMP升高→血管平滑肌细胞的Ca2+浓度下降→平滑肌舒张→血管扩张、血流通畅。 硝酸甘油治疗心绞痛具有百年历史，其作用机理是在体内转化为NO，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。 硝酸甘油治疗心绞痛：作用机理是硝酸甘油代谢生成NO，后者刺激心脏血管平滑肌细胞舒张，从而增加心脏供血。 败血症休克病：该病是在某些革兰氏阳性菌感染细胞时，诱发巨噬细胞在全身释放NO，再由NO触发大范围的血管舒张。已显示一氧化氮合酶的抑制物