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第二节 细胞的跨膜信号转导 跨膜信号的传导 一、G蛋白偶联受体介导的信号转导 2.G蛋白  鸟苷酸结合蛋白（guanine nucleotide-binding protein) 4.第二信使（second messenger） G蛋白-GDP 第一信使+R G蛋白-GTP 效应器酶 蛋白激酶 第二信使 及其他 第二信使前体 细胞功能改变 二、酶偶联受体介导的信号转导 三、离子通道受体介导的信号转导 2、电压门控通道 跨膜电位控制 * 外界信号 细胞膜表面 膜蛋白分子变构 新信号形成 的功能变化靶细胞膜内 细胞的信号传导路径有很多，但根据细胞膜上感受信号物质(激素、递质、因子等）的 蛋白分子结构和功能的不同，将信号传导路径分为三类： 信号分子的连锁: 膜受体→G蛋白→G蛋白效应器→第二信使→蛋白激酶 1.G蛋白偶联受体(促代谢型受体):7次跨膜受体 特点： 配体结合部位——受体分子胞外侧、跨膜螺旋部 G蛋白结合部位——受体分子膜内胞质侧 包括： 肾上腺素能?、?受体、Ach受体、 5-羟色胺受体、肽类激素受体等1000种 常由?、?、?三个亚单位形成的异源三聚体 其中?亚单位：具有结合GTP、GDP的能力， 具有GTP酶活性 种类： Gs、Gi、Gq、G12 家族 3.G蛋白效应器（G protein effector） 概念：催化生成或分解第二信使的酶 包括：腺苷酸环化酶（AC）； 鸟苷酸环化酶 (GC)； 磷脂酶A2 (PLA2)； 磷脂酶C (PLC)； cGMP磷酸二酯酶(PDE) 概念：第一信使作用于细胞膜后产生的细胞内信号 分子，可以把第一信使携带的信息转入胞内 包括：环磷酸腺苷(cAMP)；环磷酸鸟苷(cGMP)； 三磷酸肌醇(IP3)；二酰甘油(DG)；Ca2+ 调节的效应：靶蛋白（蛋白激酶、离子通道）构象 变化，产生联级反应和细胞功能改变 特点:①受体自身具有酶的活性 ②直接结合并激活胞质的酶 ③不需要G蛋白参与 1.通过酪氨酸激酶受体（TKR）介导的信号转导 受体一端具有酪氨酸激酶结构域，受体一旦被激活，酶活性部分活化，经信号转导产生生物效应 2.通过鸟苷酸环化酶受体介导的信号转导 受体一端具有鸟苷酸环化酶(GC)结构域， GC一旦被激活，可将GTP环化，生成cGMP，cGMP结合并激活蛋白激酶G(PKG),使底物蛋白磷酸化而实现信号转导。 受体蛋白本身就是离子通道，通道的开放、或关闭导致离子的跨膜转运，更重要的是实现体内各种电信号和机械信号的跨膜转导。 1、化学门控通道 化学物质控制：(递质、 激素、因子等) 例：终板膜化学门控通道 过程： 化学物质→相应受体→构象改变→通道开放 →离子流动→膜去极化→终板电位形成→功能改变 例：钠通道 3、机械门控通道 机械性刺激控制 例：听觉毛细胞 本节结束! G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白 G蛋白分子开关过程 ! 乙酰胆碱受体是目前了解较多的配体门通道。由4种不同的亚单位组成的5聚体，总分子量约为290kd。亚单位通过氢键等非共价键，形成一个结构为α2βγδ的梅花状通道样结构，其中的两个α亚单位是同两分子Ach相结合的部位。当受体与Ach结合时，引起通道构象改变，通道瞬间开启，膜外Na+内流，膜内K+外流。形成终板电位，引起肌细胞动作电位，肌肉收缩。筒箭毒和α银环蛇毒素可阻断乙酰胆碱受体，导致肌肉麻痹。 G蛋白以α、β、γ亚基三聚体的形式存在于细胞质膜内侧。α亚基有20余种，分子量为36～52kd。α亚基具有多个活化位点，可与受体结合并受其活化调节的部位、与βγ亚基相结合的部位、GDP或GTP结合部位以及与下游效应分子相互作用的部位等等。α亚基还具有GTP酶活性。α亚基结合GDP时是无活性状态，而与GTP结合时则为有活性状态，GTP的水解又使其返回无活性状 鸟苷酸结合蛋白 G蛋白的激活过程 G蛋白有α、β、γ三个亚单位， α亚单位具有结合GTP或GDP的能力；还具有GTP酶活性，