细胞生物学第四部分.pptx

第四部分 ;细胞信号转导;细胞通讯;细胞通讯的方式－I.分泌化学信号;细胞通讯的方式－I.分泌化学信号;细胞通讯的方式－II.接触依赖; ; 信号通路;信号分子;信号分子;;通过细胞内受体介导的信号传递;通过细胞内受体介导的信号传递;NO气体信号的转导;NO作为气体信号分子进入靶细胞;NO作为气体信号分子进入靶细胞;;通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递;通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递;电兴奋传导波沿神经元质膜传递 ↓ 动作电位使门控离子通道打开（钠离子/钾离子等） ↓ 轴突末梢细胞膜去极化：-60mV→30mV ↓ 电位门控钙离子通道打开，钙离子进入细胞 ↓ 刺激突触泡与突触前膜融合 ↓ 释放神经递质到突触裂隙，与突触后细胞的膜受体相互作用（注：仅少数神经元之间的突触为电突触，大多数为化学突触） ↓ 突触后细胞感受神经递质的受体一类是配体门控离子通道，将化学信号重新转换为电信号；另一类通过信号转导产生胞内信使。;G蛋白耦联的受体（GPCRs）;G 蛋白;G protein;蛋白质磷酸化和去磷酸化以及G蛋白分子开关的研究，分获1992、1994年诺贝尔奖;G蛋白偶联受体的信号转导途径;腺苷酸环化酶;血糖水平的调控;不同细胞对PKA的应答底物不同，从而产生不同的效应 识别氨基酸序列：X-Arg-(Arg/Thr)-φ;霍乱病患者的症状是严重腹泻，其主要原因就是霍乱毒素催化Gsα亚基ADP-核糖基化，致使小肠上皮细胞中cAMP水平增加100倍以上，导致细胞大量钠离子和水分持续外流，产生严重腹泻和脱水。;信号转导过程必需被及时终止才能防止不必要的错误。细胞终止某信号转导过程的方式可能包括： 细胞分泌胞外酶降解胞外信号分子 受体与配体一同降解 靶向降解过程的信号蛋白的激活 细胞含有能够逆转信号过程的酶;;磷脂酰肌醇(phosphoinositide)信号转导途径;磷脂酰肌醇信号通路;Ca2+作为胞内信使;Ca2+作为胞内信使;calmodulin;细胞中某一微区Ca2+探针Fluo-3的荧光强度骤升一倍，随后又在20ms内消失，故称钙火花。 Ryanodine：位于肌质网上的Ca2+通道 钙火花第一次发现是在静息心肌细胞中;在心肌单细胞中，单个钙火花触发毗邻的雷诺丁受体打开钙通道，引发肌浆网端末池的钙离子释放，又形成新的钙火花，这一连锁式的反应形成钙波，这是钙火花传播的基本模式。 ;ECC需要胞质中游离钙离子浓度由静息时的10-8 -10-7 mol/L上升到10-5 mol/L 在单个心肌细胞中，每次收缩可形成大约104个钙火花 钙火花不仅可以在静息的状态下随机产生，而且可以被通过L-型钙通道内流的少量钙离子诱发产生。 咖啡因的作用之一就是降低雷诺丁受体对钙离子的敏感性，因而增加这些离子通道被钙离子诱导的钙释放（CICR）的可能性，提高细胞的兴奋度。 ;第二信使学说;DG与蛋白激酶C;;M-型乙酰胆碱受体在心肌细胞质膜上的工作模型 P168，图9-14 视杆细胞中Gt蛋白耦联的光受体（视紫红质）诱导的阳离子通道的关闭 P168，图9-15 ;PDE： cGMP磷酸二酯酶;色彩感受;在暗环境下，外节中CGMP为高浓度，许多CGMP门控阳离子通道是开放的，允许Na+和Ca2+稳定地内流进入外节，保持光感受器处于部分去极化状态（-30mV ~ -40mV）;视紫红质C端多位点的Ser/Thr残基磷酸化 抑制蛋白识别光受体的上述磷酸化位点 PDE?有刺激GTP水解能力 视网膜鸟苷酸环化酶的激活 Ca2+浓度的变化 曝光过程中阳离子通道的关闭限制了Ca2+进入，但Ca2+的外流却不改变，因此在光照中Ca2+浓度降低。 Ca2+的降低是分级的，该信号反馈与眼睛的光适应有关，也与鸟苷酸环化酶的活性有关。;G蛋白极其所偶联的受体所涉及的代谢反应是一个庞大的代谢网络。 受体超家族 不同的G蛋白亚基 不同的第二信使系统 不同的靶蛋白 特异性的生理效应;受体本身具酶活性 胞外配体为可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素 包括 受体酪氨酸激酶（RTK-Ras/Akt） 受体丝氨酸/苏氨酸激酶 转化生长因子-β的受体（TGF-β-Smad） 受体酪氨酸磷酸酯酶 作用与RTK相反 受体鸟苷酸环化酶 心房排钠肽（ANPs）的受体，导致血管平滑肌松弛和血压下降；也接受NO的作用 酪氨酸蛋白激酶联系的受体（JAK-STAT）;受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号转导途径;SH2 Domain;例：RTK-Ras蛋白信号转导途径;活化的RTK激活Ras蛋白;;;蛋白质模式结合域 参与信号转导的蛋白具有某种特征结构域，该结构域被上游信号或蛋白激活后，其构象被下游蛋白所识别，与下游蛋白相匹配的特征结构域进一步结合，如此级联进行，形成信号转导通路中的特