医学细胞生物学 第五章 5节PPT.ppt

第五节 膜受体与细胞的信号转导;Each cell is programmed to respond to specific combinations of exreaceluular signal molecules;胞间通信的主要类型;;;;细胞间信号转导包括： 1、信号分子 2、细胞表面接受信号分子的受体及把这 种信号进行跨膜转导的系统 3、胞内信号转导途径;一、细胞的化学信号分子、受体及G蛋白;Receptors include three classes: glycoproteins;;（二）G蛋白 G蛋白：鸟苷酸结合蛋白; G蛋白耦联型受体;G蛋白(G protein);哺乳动物: 20余种;G蛋白家族;G蛋白的作用机制;GTP-binding regulatory protein;β亚单位的浓度能调节G蛋白的作用强度， β亚单位 浓度越高，G蛋白的作用越小；反之， β亚单位浓度 越低G蛋白的作用越大。 β、γ亚单位的复合体也可以调节某些效应蛋白的活性 G蛋白结合效应蛋白的种类取决于细胞的类型和α 亚单位的类型;G蛋白在信号转导中的活性变化过程 ;二、cAMP信号通路; ③腺苷酸环化酶：跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，催化ATP生成cAMP。;④蛋白激酶A（Protein Kinase A，PKA）：由两个催化亚基和两个调节亚基组成。;⑤环腺苷酸磷酸二酯酶(PDE)：降解cAMP生成5’-AMP，终止信号。;激活的 ?亚基;cAMP浓度的提高可起不同的作用:;cAMP浓度提高后激活特定基因转录的途径;cAMP;cAMP信号途径可表示为： 激素→受体→G蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录。 霍乱毒素能催化ADP核糖基共价结合到Gs的α亚基上，使α亚基持续活化，导致患者细胞内Na+和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。 ;不同细胞对cAMP信号途径的反应： 在肌肉细胞，1秒钟内可启动糖原降解为葡糖1-磷酸，而抑制糖原合成。 气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产生cAMP，开启cAMP门控阳离子通道，引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅觉或味觉。 在某些分泌细胞，需要几个小时， 激活的PKA 进入细胞核，将CRE （cAMP response element ）结合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。CRE是DNA上的调节区域。;;三 、磷脂酰肌醇途径;PIP2水解成两种细胞内介体分子：IP3和二脂酰甘油 ;IP3;IP3开启胞内IP3门控钙通道：Ca2+浓度升高，激活钙调蛋白，CaM将靶蛋白（如：CaM-Kinase）活化。 DAG激活蛋白激酶C：PKC位于细胞???，Ca2+浓度升高时PKC转位到质膜内表面，被DAG活化。;四、具有酪氨酸蛋白激酶活性的受体信号通路;配体与配体结合区结合→蛋白质构象发生变化→激活激酶活性区的活性→激酶活性区酪氨酸发生自体磷酸化→形成具有SH2结合位点的空间结构→与具有SH2结构域蛋白结合→激活其活性→催化生化反应。;无活性与有活性的酪氨酸激酶性受体的结构模式图解;Tyr 激酶区;二体型信号分子;Ras蛋白激活细胞增殖的信号传递途径 ;五、 鸟甘酸环化酶(GC)与cGMP;靶蛋白;;六、 NO信号;;蛋白激酶使底物磷酸化;级联反应(cascade reaction)：可由蛋白质的磷酸化和去磷酸化引起，即催化某一步反应的蛋白质可由上一步反应产物激活或抑制 。 使一系列酶促反应仅通过单一种类的化学分子便可以加以调节； 使信号得到逐步放大。 如肾上腺素（10-10mol/L）+受体→G蛋白→AC →cAMP（10-6mol/L）→PKA→磷酸化酶激酶→糖原磷酸化酶 →葡萄糖-1-磷酸（放大1000倍）→血糖升高50%。;本章内容到此结束