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《2细胞信号转导》课件
细胞信号转导;细胞信号转导的重要性;对于多细胞生物来说,为了协调和配合各组织细胞之间的功能活动,需要对各组织细胞的物质代谢或生理活动进行调节。此外当外界环境变化时也需通过细胞间复杂的信号传递系统来传递信息,从而调控机体活动。
细胞信息的传递是由许多不同的信息物质所组成的信息传递链来完成的。;贝时璋:根据生物物理学的观点,无非是自然界三个量综合运动的表现,即物质、能量和信息在生命系统中无时无刻地在变化,这三个量有组织、有秩序的活动是生命的基础。信息流起着调节控制物质和能量代谢的作用。
薛定谔:“生命的基本问题是信息问题” ; ;细胞信号转导:;跨膜信号转导的一般步骤;; 一、信息物质;细胞间信息物质的化学本质
* 蛋白质和肽类(如生长因子、细胞因子、胰岛素等)
* 氨基酸及其衍生物(如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等)
* 类固醇激素(如糖皮质激素、性激素等)
* 脂肪酸衍生物(如前列腺素)
* 气体(如一氧化氮、一氧化碳)等;1、神经递质;2、 内分泌激素;含氮激素(蛋白质和肽类)
如肾上腺素、甲状腺、 促甲状腺激素、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等 ;3、局部化学介质;4、气体信号 ;5、其他;第一信使物质经转导刺激细胞内产生的传递细胞调控信号的化学物质。
第二信使(secondary messenger):在细胞内传递信息的小分子物质,如:Ca2+、甘油二酯(DAG)、三磷酸肌醇(IP3)、腺苷-3’, 5’-环化一磷酸(cAMP)、鸟苷-3’ ,5’-环化一磷酸(cGMP)、花生四烯酸及其代谢产物等。
第三信使(third messenger):负责细胞核内外信息传递的物质,又称为DNA结合蛋白,是一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白,能调节基因的转录。如立早基因(immediate-early gene)的编码蛋白质。;细胞内信息物质的化学本质;第二信使;二、信号分子的传递方式;. . .
. . .;. . .
. . .; . . . ..;§ 2受 体;受体(receptor)是一种能够识别和选择性结合某种配体(ligand)(信号分子)的大分子物质,多为糖蛋白。一般至少包括两个功能区域,与配体结合的区域和产生效应的区域。当受体与配体结合后,构象改变而产生活性,启动一系列过程,最终表现为生物学效应。;受体的分类;;细胞内受体;糖皮质激素受体激活;细胞表面受体;三种类型的细胞表面受体;离子通道偶联受体(ino-channel linked receptor) ;离子通道偶联受体与信号传导 ;烟碱样乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptor)是研究得比较清楚的离子通道偶联受体,它存在于脊椎动物骨骼肌细胞以及某些鱼的放电器官细胞的质膜上,受体与乙酰胆碱结合,引起Na+通道的开放,Na+流入靶细胞,使得质膜去极化并引起细胞的收缩。 ;G-蛋白偶联受体(G-protein linked receptor) ;G蛋白在信号转导中的作用 ;G-蛋白偶联受体的信息传递可归纳为;酶联受体(enzyme linked receptor) ;缺少细胞内酪氨酸激酶的酶联受体 ;具有细胞内催化结构域的酶联受体 ;受体的功能 ;受体的主要特征 ;§ 3
信息的传递途径; 一、细胞表面受体介导的信息传递;(一)cAMP - 蛋白激酶A途径;胞外信号; 磷酸化酶激酶b;1. cAMP 的合成与分解;1、cAMP 的合成与分解;cAMP;2.cAMP的作用机理;3.PKA的作用;;受cAMP调控的基因中,在其转录调控区有一共同的DNA序列(TGACGTCA),称为cAMP应答元件(cAMP response element , CRE)。
可与cAMP应答元件结合蛋白 (cAMP response element bound protein,CREB)相互作用而调节此基因的转录。;Gs;C;(二)cGMP-蛋白激酶G途径;信号转导的级联反应为:; ;;使有关蛋白或酶类的丝、苏氨酸残基磷酸化;(三)Ca2+-依赖性蛋白激酶途径;信号传导途径为:;(1) DAG,IP3的生物合成和功能;;;; ;(2) PKC的结构与生理功能; ② 调节基因表达
PKC 对基因的活化分为早期反应和晚期反应。;肝细胞中两个第二信使的协同作用,促进糖原分解并抑制糖原合成;PKC 对基因的早期活化和晚期活化
早期反应:磷酸化立早基因(immediate-early gene)的反式作用因子,加速立早基因表达,合成第三信使。
晚期反应:第三信使受磷酸化修饰后,最终活化晚期反应基因并导致细胞增生或核型变化。;2. Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径;钙调
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