细胞信号转导.ppt

* * * * * * * * * * * * * 图1-11 植物细胞中Ca2+的运输系统 图1-12 肌醇磷酸代谢循环过程 在动物细胞中，cAMP信号系统的作用中心是依赖cAMP的蛋白激酶。植物中也可能存在PKA（依赖cAMP的蛋白激酶）。 返回 3.环腺苷酸(cAMP)信号系统 胞内信号通过调节蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程而实现信号的进一步转导。 四. 蛋白质的可逆磷酸化 共价修饰 蛋白质磷酸化由蛋白激酶(A,C)催化， 去磷酸化由蛋白磷酸酯酶催化。 蛋白质磷酸化是一种共价修饰。 蛋白质磷酸化在信号传递中的最重要的 特点： 返回 是对外界信号具有级联放大作用。 胞外即使有很微弱的信号也可以通过一系列连锁反应得到充分的放大。 2. 肌醇磷酸信号系统 这是以肌醇磷酸代谢为基础的细胞信号系统 特点 胞外信号被膜受体接受 肌醇三磷酸（IP3） 二酰甘油（DAG） 同时产生两个胞内信号分子 IP3/Ca2+途径 DAG/PKC途径 因此把这一信号系统称为“双信号系统” * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * §5. 细胞信号传导（第六节讲授〉 植物在整个生长过程中，受到各种内外因素的影响，这就需要植物体正确地辨别各种信息并作出相应的反应，以确保正常的生长和发育。例如植物的向光性能促使植物向光线充足的方向生长，在这个过程中，首先植物体要能感受到光线，然后把相关的信息传递到有关的靶细胞，并诱发胞内信号转导，调节基因的表达或改变酶的活性，从而使细胞作出反应。这种信息的胞间传递和胞内转导过程称为植物体内的信号传导。 概念 在植物细胞的信号反应中，已发现有几十种信号分子。按其作用范围可分为胞间信号分子和胞内信号分子。对于细胞信号传导的分子途径，可分为四个阶段，即：胞间信号传递、膜上信号转换、胞内信号转导及蛋白质可逆磷酸化 4 蛋白质的可逆磷酸化 3 胞内信号的转导 2 膜中信号的转换 1 胞间信号的传递 细胞信号传导的分子途径分为四个阶段： 图 6-25 细胞信号传导的主要分子途径IP3.三磷酸肌醇；DG.二酰甘油； PKA.依赖cAMP的蛋白激酶；PK Ca2+ 依赖Ca2+的蛋白激酶；PKC.依赖Ca2+与磷脂的蛋白激酶；PK Ca2+-CaM. 依赖Ca2+-CaM的蛋白激酶 一、胞间信号的传递 (一)物理信号 物理信号(physical signal)是指细胞感受到刺激后产生的能够起传递信息作用的电信号和水力学信号。电信号传递是植物体内长距离传递信息的一种重要方式，是植物体对外部刺激的最初反应。植物的电波研究较多的为动作电位 (action potential,AP)，也叫动作电波，它是指细胞和组织中发生的相对于空间和时间的快速变化的一类生物电位。植物中动作电波的传递仅用短暂的冲击(如机械震击、电脉冲或局部温度的升降)就可以激发出来，而且受刺激的植物没有伤害，不久便恢复原状。 水力学信号是由于细胞压力势的变化而产生的一种信号。玉米叶片木质部压力的微小变化就能迅速影响叶片气孔的开度，即压力势降低时气孔开放，反之亦然。 (二)化学信号 化学信号(chemical signal)是指细胞感受刺激后合成并传递到作用部位引起生理反应的化学物质。一般认为，植物激素是植物体主要的胞间化学信号。如当植物根系受到水分亏缺胁迫时，根系细胞迅速合成脱落酸(ABA)，ABA再通过木质部蒸腾流输送到地上部分，引起叶片生长受抑和气孔导度的下降。而且ABA的合成和输出量也随水分胁迫程度的加剧而显著增加。这种随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量也随之增加的化学信号物质称之为正化学信号(positive chemical signal)。然而在水分胁迫时，根系合成和输出细胞分裂素(CTK)的量显著减少，这样的随着刺激强度的增加，细胞合成量及向作用位点输出量随之减少的化学信号物质称为负化学信号(negative chemical signal)。 (三)胞间信号的传递 当环境信号刺激的作用位点与效应位点处在植物不同部位时，胞间信号就要作长距离的传递，高等植物胞间信号的长距离传递，主要有以下几种。 1.易挥发性化学信号在体内气相的传递 易挥发性化学信号可通过在植株体内的气腔网络 (air space network) 中的扩散而迅速传递，通常这种信号的传递速度可达2mm·s-1左右。植物激素乙烯和茉莉酸甲酯(JA-Me)均属此类信号，而且这两类化合物在植物某器官或组织受到刺激后可迅速合成。2.化学信号的韧皮部传递 一般韧皮部信号传递的速度在0.1～1mm·s-1之间，最高可达4mm·