医学细胞生物学5章第四节膜受体与信号转导.ppt

细胞的信号转导 信号转导（signal transduction）：细胞之间的信号分子与靶细胞的受体特异性结合，通过信号转换系统把细胞外信号转变成细胞内的信号，从而使细胞对外界信号作出适当的反应。这种由细胞外信号转变成细胞内细胞内信号的过程称为信号转导。 一、信号分子 是与受体特异结合，通过受体介导对细胞产生效应的分子，又称配体（ligand）。　 第二信使：细胞膜受体被激活后，在细胞内产生的能介导信号转导通路的活性物质，如cAMP, cGMP, Ca2+, DAG, IP3等。 第二信使的作用：对细胞外信号起转换和放大。 二、受体（receptor） 受体：能识别和选择性结合信号分子（配体），将细胞外信号转变成细胞内信号，引起胞内生物学效应的蛋白质。 （一）细胞内受体 （一）细胞内受体（二）细胞膜表面受体 3. 具备酶活性的受体 1.离子通道型受体 Ⅰ型： 烟碱型乙酰胆碱受体 Ⅱ型： 光受体　嗅神经受体 Ⅲ型： 肌浆网膜上的Ca2+通道 G蛋白 ?结构 ?功能 ?功能 G蛋白介导的信号通路 ? cAMP信号通路 ? cAMP信号通路 蛋白激酶A PKA对预存蛋白活性的调节 ? cAMP信号转导通路 G蛋白介导的信号通路 磷脂酰肌醇(PIP2) 信号通路 2. Ca2+－钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径 G蛋白作用的效应蛋白 Ｋ＋离子通道　 腺苷酸环化酶 磷脂酶C 磷脂酶A2 磷酸二脂酶C2 （一）G蛋白偶联受体介导的信号转导通路 ※1.cAMP信号通路 ※2.磷脂酰肌醇信号通路 （二）催化型受体介导的信号转导通路 1.受体酪氨酸蛋白激酶信号通路 （三）其他 1.cGMP信号通路 五、信号转导的终止 1、作为第一信使的信息分子很快被降解或重吸收 受体被内吞而失去作用。 2、与G蛋白或Ras蛋白结合的GTP被水解成GDP失活 3、第二信使被降解 PDE（环核苷酸磷酸二酯酶） 降解cAMP生成5′-AMP? 终止cAMP的作用 信号终止障碍可导致疾病的发生。 六、受体异常引起的疾病 （一）受体异常与疾病 遗传性受体病： 　　 家族性高胆固醇血症，因低密度脂蛋白受体编码基因突变，血浆中LDL不能进入细胞代谢（LDL与胆固醇结合成颗粒），血浆中胆固醇不能被细胞利用而浓度升高。 （二）自身免疫性受体病： 自身产生抗受体的抗体，使受体失去功能。 1.重症肌无力 患者胸腺上皮细胞及淋巴细胞内含有与AChR3结构相似的物质而产生抗AChR的抗体，干扰ACh与受体的结合，同时还能促进AChR分解，并从肌肉表面消失(受体减少一半以上) ，肌肉收缩无力。 （三）G蛋白功能异常与疾病 霍乱： 　　 霍乱弧菌产生的外毒素，不可逆的结合在α亚基上，使α亚基与β、γ亚基分离，并丧失了GTP酶的活性。因此Gα处于不可逆激活状态，不断刺激AC产生大量的cAMP，导致小肠上皮细胞通道蛋白持续开启，大量离子和水转运入肠腔，引起严重的腹泻。 （四）G蛋白偶联受体相关的疾病 （五）继发性受体病 患者因受体前、受体、受体后异常导致细胞对胰岛素的反应性降低。机体代谢紊乱引起。 肥胖引起胰岛素受体活性下降，引起糖尿病。 二、受体作用的特点 4. 可逆性 肾上腺素对糖原磷酸化酶的调节作用 1.受体酪氨酸激酶（RTKs）信号转导通路 配体：多种生长因子、胰岛素等 （1）与配体结合后，受体自身的酪氨酸磷酸化，形成SH2结构域的结合位点； （2）使效应蛋白特定的酪氨酸残基磷酸化。 效应蛋白：蛋白激酶、磷酸酶或磷酯酶。 RPTK-Ras信号通路可概括如下： 配体→RPTK→adaptor→Ras→Raf（MAPKKK）→MAPKK→MAPK→进入细胞核→转录因子→基因表达。 （四）酪氨酸蛋白激酶途径 （五）核因子?B途径 核因子?B (nuclear factor- ?B, NF- ?B) 二、胞内受体介导的信息传递 胞内受体 核内受体 胞浆内受体 配体 类固醇激素 甲状腺激素  1. 一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径 2. 两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用 3. 一种信息分可作用于几条信息传递途径 1、鸟苷酸环化酶（GC）与cGMP GC在细胞内有两种存在形式： 1、膜结合性GC: 存在于细胞膜上。与配体（神经肽）结合后