8 细胞信号转导.ppt

离子通道偶联的受体对配体具有特异性选择；激活的通道对运输的离子也有选择性。如：在肌细胞膜上有乙酰胆碱（Ach）激活的通道，选择性运输Na+和Ca2+，γ－氨基丁酸（GABA）激活的通道，选择性地运输Cl-。 神经递质与受体结合引发G蛋白偶联的离子通道的开放或关闭，进而导致膜电位的改变。 神经递质受体、嗅觉受体和眼睛光受体等是通过第二信使的作用间接调节离子通道活性的G蛋白偶联受体。 受体的结构 门通道 受体功能 在α亚基 上结合位 乙酰胆碱 2、G蛋白偶联受体介导的离子通道及其调控 M-型乙酰胆碱受体在心肌细胞质膜上工作模型 受体通过三聚体G蛋白与K+ 通道相联系，乙酰胆碱的结合以常见的方式引发Giα亚基活化并与Gβγ解离。 右图中，释放的Gβγ亚基（而不是Giα-GTP）结合并打开K+离子通道，K+通透性增加，使膜超级化，降低心肌收缩频率。当与Giα结合的GTP水解形成GDP时， Giα-GDP重新与Gβγ结合。 3、Gt蛋白偶联的光受体的活化诱发cGMP-门控阳离子通道的关闭 人的视杆细胞 A.完整的视杆细胞模式图； B.透射电镜下视杆细胞外节与内节相连接的一部分 视杆细胞中Gt蛋白偶联的光受体（视紫红质）诱导的阳离子通道的关闭 1、在盘膜上活化的视蛋白单个分子活化500个Gtα分子，每个Gtα分子又活化cGMP磷酸二脂酶（PDE），这是视觉系统中信号放大的初级阶段； 2、光诱导的cGMP的减少导致非选择性阳离子通道的关闭； 3、当光刺激停止，cGMP又逐渐恢复到原来水平。 第四节 酶连受体介导的信号转导 当胞外配体与受体结合激活受体胞内段的有关酶的活性，即酶连受体（催化性受体），酶连受体均属跨膜蛋白。 与酶连接的受体至少包括5类： ①受体酪氨酸激酶（RTKs)；②受体丝氨酸/苏氨酸激酶；③受体酪氨酸磷酸酯酶；④受体鸟苷酸环化酶；⑤酪氨酸蛋白激酶。 一、受体酪氨酸激酶及RTK—Ras蛋白信号通路 富含半胱氨酸 结构域 酪氨酸激酶 结构域 免疫球蛋白样 结构域 激酶插入 区域 表皮 胰岛素样 神经生长 血小板 成纤细胞 血管内皮 受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTKs）又称酪氨酸蛋白激酶受体，是细胞表面一大类重要受体家族，包括六个亚族。EGF（表皮生长因子）；IGF-1(胰岛素样生长因子－1）；NGF（神经生长因子）；PDGF(血小板衍生因子）；M-CSF（巨噬细胞集落刺激因子）；FGF（成纤维细胞生长因子）；VEGF（血管内皮生长因子） 受体酪氨酸激酶（RTKs）作用机制： 配体与受体结合→受体构象变化→受体二聚化→形成二聚体→受体自磷酸化→激活受体的酪氨酸蛋白激酶→磷酸化的酪氨酸残基可被含有SH2结构域的胞内信号蛋白（如接头蛋白）识别并结合，接头蛋白再通过SH3与Ras激活蛋白（如鸟苷酸释放因子GRF）结合→ GRF与膜上Ras蛋白接触→ Ras蛋白的GDP释放，GTP结合导致Ras蛋白活化→ Ras蛋白也可在GTP酶活化蛋白（GAP）参与下，使Ras蛋白结合的GTP水解成GDP而失活→活化的Ras蛋白激活Raf（MAPKKK）→ MAPKK → MAPK（mitogen-activated protein kinase）→进入细胞核→使其它激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修饰→导致基因的转录。 RTK－Ras信号通路小结： （1）作用机理：受体酪氨酸激酶（RTKs）是细胞表面一大类重要酶连受体家族，当配体与受体结合，导致受体二聚化，酪氨酸蛋白激酶被激活，引起一系列磷酸化的级联反应，使细胞生理代谢和（或）基因表达的改变。 （2）功能：调节细胞的增殖与分化，促进细胞存活，调节与校正细胞的代谢过程。 （3）RTKs信号通路的基本模式：配体→RTK→接头蛋白（adaptor）→生长受体因子（GRF）→基因表达蛋白（Ras）→靶酶（Raf）MAPKKK → MAPKK→ MAPK→进入细胞核→其他激酶或基因调控蛋白（转录因子）的磷酸化修饰。 配体结合所诱导的受体酪氨酸激酶（RTK）的二聚化与磷酸化图解 活化的RTK激活Ras蛋白及信号通路 表皮生长因子 受体单体 无活性基因表达蛋白 二聚体受体激活Ras蛋白 GRB2和Sos粘合连接受体到 无活性的Ras蛋白上 激素的结合引起酪氨酸 残基的自主磷酸化和二聚化 二、细胞表面其它与酶偶联的受体 ⑴受体丝氨酸/苏氨酸激酶，主要配体是转化生长因子-β（TGF－β） 作用机理：抑制细胞增殖，刺激胞外基质合成及其骨架的形成，通过趋化性吸引细胞和作为胚胎发育过程中诱导信号发生。 ⑵受体酪氨酸磷酸酯酶，是重要的细胞周期调控酶系。 ⑶受体鸟苷酸环化酶，其配体是心钠素（AN