细胞信号传导理论推荐.ppt

细胞的跨膜信号转导功能 组员： 郑 煊 章艾斯 郑小龙 * 一、跨膜信号转导的概念 （一）概念： 各类刺激信号通过改变靶细胞膜上的蛋 白质构型，从而引起靶细胞功能改变的过程。 这一过程也可理解为跨膜信号传递。 跨膜信号转导主要涉及到三个环节： 胞外信号的识别与结合 信号转导 胞内效应 * 1.主要信号物质 神经递质:由突触前神经元合成并在末梢处释放，经突触间隙扩散，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞上的受体，产生效应的化学物质。 激素:由内分泌腺或散在内分泌细胞所分泌 的高效能生物活性物质，是细胞与细胞 之间信息传递的化学媒介。 细胞因子:由细胞分泌的一类信息物质,作用于特定的靶细胞,调节其生理功能. * 2.受体 *1.概念：细胞膜或胞内能与化学物质（递质、激素、调质、药物等）发生特异性结合并产生效应的物质或分子。 *配体：能与受体结合的物质。 激动剂：能与受体发生特异性结合并产生相 应生理效应的化学物质. 拮抗剂：只与受体发生特异结合，而不产生 生理效应的化学物质. *受体与配体结合的特性 特异性；饱和性；可逆性;亲和性；竞争性。 * 第一信使:神经递质、激素和细胞因子等化学物质将信息从一种细胞带到一些特定细胞,并与细胞膜上的受体结合 第二信使除cAMP外还有IP3（三磷酸肌醇）、DG（二酰甘油）、钙离子等 第二信使的作用：将细胞外信号传入细胞内 * 跨膜信号转导方式大体有以下三类： ① G蛋白偶联受体介导的信号转导 ② 离子通道介导的信号转导 ③ 酶偶联受体介导的信号转导 * 一、 G蛋白偶联受体介导的信号转导 由单一肽链形成7个α-螺旋来回穿越细胞膜，N端在外，C端在胞内(与G-蛋白结合)。 * G-蛋白：由α、β、γ三个亚基组成,与GTP结合而被激活，GTP水解而失活。 * 3.G-蛋白效应器 主要指催化生成第二信使的酶。 主要有：腺苷酸环化酶(AC)、鸟苷酸环 化酶(GC)、磷脂酶C(PLC)。 * 二、G蛋白偶联受体介导的信号转导 1.受体-G蛋白-AC途径: 激素 激活腺苷酸环化酶(AC) ATP cAMP 细胞内生物效应 受体 G蛋白介导 激活cAMP依赖的蛋白激酶A cAMP为第二信使(second messenger) 激素为第一信使 (first messenger) * * 2.受体-G蛋白-PLC途径 激素（第一信使） 结合G蛋白偶联 受体 抑制性G蛋白(Gi) 激活磷脂酶C(PLC) PIP2 IP3 和 DG 激 活 蛋白激酶C 内质网 释放Ca2+ 激活G蛋白(与β、γ亚单位分离) 细胞内生物效应 * * 二、离子通道受体介导的信号转导 1. 化学门控通道 控制通道开、关的因素-化学物质。 主要分布： 肌细胞终板膜、神经细胞突触后膜、嗅、味感受细胞膜中,使所在膜产生终板电位、突触后电位以及感受器电位等局部电反应。 * Nicotinic Receper ? * 单一肽链反复4次穿越细胞膜形成一个亚基, 由4～5个亚基组成离子通道。 如：乙酰胆碱受体、氨基酸受体等。 * 2.电压门控通道： 主要分布: 神经轴突、骨骼肌、心肌细胞的一般质膜中, 控制这类通道开、关的因素是通道所在膜两侧的跨膜电位的变化。 3.机械门控通道： 细胞表面膜存在能感受机械性刺激并引起 细胞功能改变的通道样结构。 * 三、酶耦联受体介导的信号转导 特点： 受体只有一跨膜α-螺旋和一个较短的膜内肽段。 受体分子的胞质侧自身具有酶的活性，可直接激活 胞质中酶。 酪氨酸激酶受体 重要的受体有 鸟苷酸环化酶受体 * （一）酪氨酸激酶受体 特点：膜外侧-配体结合位点 深入胞质端-酪氨酸激酶结构域 受体与酶是同一蛋白分子 * 酪氨酸激酶受体介导的信号转导 生长因子 与受体酪氨酸激酶结合 细胞内生物效应 膜外N端：识别、结合第一信使 膜内C端：具有酪氨酸激酶活性 特点：①信号转导与G蛋白无关； ②无第二信使的产生； ③无细胞质中蛋白激酶的激活。 * （二）鸟苷酸环化酶受体介导的信号转导 激素 激活鸟苷酸环化酶(GC) GTP cGMP 细胞内生物效应 受体 激活cGMP依赖的蛋白激酶G cGMP为第二信使(second messenger) 激素为第