第六章细胞信号转导选读.ppt

※离子通道偶联的受体:离子通道偶联的受体是由多亚基级成的受体-离子通道复合物，本身既有信号结合，又是离子通道，其跨膜信号转导无中间步骤。 　　动物中主要是存在神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递 第二节　胞间信号的传递 一、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。在大多数情况下，这些化合物从合成位点迅速扩散到周围环境中，因此它们在植物体内信号的长距离传递中的作用不大。然而，若植物生长在一个密闭的条件下，这些化合物可在植物体内积累并迅速到达作用部位而产生效应。自然条件下发生涝害或淹水时植株体内就经常存在这类信号的传递。 2.化学信号的韧皮部传递 韧皮部是同化物长距离运输的主要途径，也是化学信号长距离传递的主要途径。植物体内许多化学信号物质，如ABA、JA-Me、寡聚半乳糖、水杨酸等都可通过韧皮部途径传递。而且，韧皮部运输的双向性也可解释许多化学信号向顶和向基传递。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·s-1。 3.化学信号的木质部传递 化学信号通过集流的方式在木质部内传递。近年来这方面研究较多的是植物在受到土壤干旱胁迫时，根系可迅速合成并输出某些信号物质，如ABA。根系合成ABA的量与其受的胁迫程度密切相关。合成的ABA可通过木质部蒸腾流进入叶片，并影响叶片中的ABA浓度，从而抑制叶片的生长和气孔的开放。  4.电信号的传递 植物电波信号的短距离传递需要通过共质体和质外体途径，而长距离传递则是通过维管束。对草本非敏感植物来讲，AP的传播速度在1～20mm·s-1之间；但对敏感植物而言，AP的传播速度高达200mm·s-1。 5.水力学信号的传递 水力学信号是通过植物体内水连续体系中的压力变化来传递的。水连续体系主要是通过木质部系统而贯穿植株的各部分，植物体通过这一连续体系一方面可有效地将水分运往植株的大部分组织，同时也可将水力学信号长距离传递到连续体系中的各部分。 二、膜上信号的感受与转换 胞间信号从产生位点经长距离传递到达靶细胞，靶细胞首先要能感受信号并将胞外信号转变为胞内信号，然后再启动下游的各种信号转导系统，并对原初信号进行放大以及激活次级信号，最终导致植物的生理生化反应。 1.受体与信号的感受 受体和信号物质的结合是细胞感应胞外信号，并将此信号转变为胞内信号的第一步。通常一种类型的受体只能引起一种类型的转导过程，但一种外部信号可同时引起不同类型表面受体的识别反应，从而产生两种或两种以上的信使物质。 一般认为受体存在于质膜上。然而植物细胞具有细胞壁，它可能使某些胞间信号分子不能直达膜外侧，而首先作用于细胞壁。一些外界刺激有可能通过细胞壁-质膜-细胞骨架蛋白变构而引起生理反应。如细胞壁对病原入侵后的防御反应以及对细胞生长发育有重要作用。 跨膜信号转换:受体-G蛋白※ G蛋白的发现及其科学意义: G蛋白：GTP结合调节蛋白 G蛋白的分子结构： 大G蛋白：由α β γ三个亚基组成。 α 亚基与GTP结合，并具有GTP酶的活性。Β、γ共价结合锚定于质膜上。 小G蛋白：单体GTP结合调节蛋白。参与细胞生长分化,细胞运动,囊泡和蛋白质运输等的调节过程. G蛋白存在的两种状态： G蛋白的分类 活化型G蛋白（Gs ）： Gs的调节作用：激活腺苷酸环化酶的活性 抑制型G蛋白（Gi ）： Gi的调节作用：抑制腺苷酸环化酶的活性 DG与IP3的信号终止 DG与的信号终止： 途经一：二酰基酯酶水解DG，生成单脂酰甘油 途经二：在二酯酰甘油激酶作用下生成磷脂酸 IP3的信号终止： 在三磷酸肌醇磷酸酶的作用下，逐级去磷酸。 NO信号分子※163-164 NO产生:L精氨酸 NO+L瓜氨酸 作用机制:内源性NO由NOS催化合成后,扩散到邻近细胞,与鸟苷酸环化酶活性中心的Fe2+结合,改变酶构象导致酶活性增强和cGMP合成增多. cGMP作为新的信号分子介导蛋白质的磷酸化等过程,发挥多种生物学作用. 可以调节植物的生产发育和抗逆反应如根、叶的生长、气孔开闭等 NO信号分子的作用机制 1998年R．Furchgott等三位美国科学家因对NO信号转导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学