细胞信号转导障碍与疾病.ppt

关于细胞信号转导障碍与疾病一、细胞信号转导的定义细胞通过胞膜或胞内受体感受胞外信息的刺激、通过胞内信号转导系统影响其生物学功能的过程。信号转导通路的组成包括胞外信息、受体、信号转导通路、终端。第2页,共24页，星期六，2024年，5月以激素为例展示细胞膜受体在信号转导中的作用细胞膜膜受体激素（第一信使）G蛋白腺苷酸环化酶GTPGDPATPcAMP（第二信使）依赖于cAMP的蛋白激酶蛋白质磷酸化效应第3页,共24页，星期六，2024年，5月二、细胞信号种类（一）物理信号：如光、电、机械刺激、紫外线、温度、渗透压等。（二）化学信号：1、体液因子：激素、神经递质、细胞因子等。2、气味分子：3、细胞代谢产物、药物等：水溶性化学信息分子（肽类激素、生长因子）不能直接穿过细胞膜，需要与膜表面的特殊受体结合，才能将信息传到细胞内。此过程称跨膜信号转导。脂溶性化学信息分子（类固醇、甲状腺激素）能直接穿过细胞膜与胞浆或核内受体结合，诱发细胞特定的应答效应。第4页,共24页，星期六，2024年，5月三、细胞信号的接收与转导：（一）信号的接收与跨膜转导：1、膜受体介导的跨膜信号转导：膜受体包括离子通道型受体、G蛋白偶联受体、具有酶活性的受体、TNF受体超家族、细胞粘附分子等。离子通道型受体存在于细胞膜和内质网膜，由多个亚基组成。具有四个跨膜段、蒹有受体和离子通道两种功能，与配体（信息分子）结合后通道开放，离子跨膜流动转导信号，包括烟碱型乙酰胆碱受体（nAchR）、A型γ－氨基丁酸受体（GAABAAR）与5－HT受体中的5－HT3R。第5页,共24页，星期六，2024年，5月光受体介导的信号转导Na+通道光信号磷酸二酯酶细胞膜cGMP5‘-GMPG蛋白光感受细胞光信号通过光感受细胞激活G蛋白，再激活磷酸二酯酶后者使cGMP分解为5‘-GMP，抑制cGMP对Na+通道的活化，使细胞膜处于超极化状态，以此传递兴奋信息。第6页,共24页，星期六，2024年，5月G蛋白偶联受体：为七次跨膜受体，其配体（信息分子）包括多种激素、神经递质、神经肽、趋化因子、PG、光、气味分子等。G蛋白由α、β、γ三个亚基组成，其中α亚基能与GTP启动信号转导；与GDP结合终止信号转导，起分子开关的作用。一次跨膜具有酶活性的受体包括酪氨酸蛋白激酶型受体（PTK）、丝/苏氨酸蛋白激酶型受体、鸟氨酸环化酶型受体。配体与受体结合后导致酶的激活，后者对底物蛋白作用，信号进一步转导。第7页,共24页，星期六，2024年，5月离子通道型受体细胞膜nAchR、谷氨酸受体甘氨酸受体、GABARGTPGDPG蛋白偶联受体跨膜受体具有酶活性受体催化区酪氨酸蛋白激酶型受体丝/苏氨酸蛋白激酶型受体酪氨酸蛋白磷酸酶型受体鸟氨酸环化酶型受体a亚基与GTP结合启动信号转导；与GDP结合信号转导终止第8页,共24页，星期六，2024年，5月核受体（存在于胞浆或核内）细胞核膜甾体激素受体甲状腺素受体维甲酸受体与配体结合之后核受体（配体依赖的转录调节因子）（与配体结合之前）配体结合区与配体结合后构象变化，并与核内靶基因中的激素反应元件结合。再通过与转录中介因子、基础转导因子和其它转录因子间相互作用，激活或抑制靶基因的表达，调节机体的生长、发育、生殖并参与体内的免疫与炎症反应。靶基因第9页,共24页，星期六，2024年，5月2、物理信号的接收与转导：已知光信号是通过视网膜细胞中的光受体－紫红质接受和转导的。神经系统－信号通过电压敏感的离子以动作电位方式沿神经纤维传送，到了突触部位电信号变成光信号，突触前膜释放神经递质被突触后膜受体接受，再将化学信号转变成电信号传送。第10页,共24页，星期六，2024年，5月（二）??细胞内的信号转导通路：

1、细胞内信使－蛋白激酶介导的信号通路：（1）腺苷酸环化酶：该酶与刺激性G蛋白（Gs）和抑制性G蛋白（Gi）偶联，Gs激活该酶产生第二信使cAMP；Gi则抑制该酶活性。（2）磷脂酶：包括磷脂酶A2（PLA2）、磷脂酶C（PLC）、磷脂酶D（PLD）等。激活的磷脂酶分解膜磷脂产生花生四烯酸、三磷酸肌醇（IP3）、二酰甘油（DAG，又称甘油二酯、PG）、磷脂酸（PA）、磷酸胆碱、神经酰胺等第二信使，再继续将信号传向下游。第11页,共24页，星期六，2024年，5月（3）磷脂酰肌醇激酶：包括磷脂酰肌醇3、4、5激酶（PI-3K、PI-4K、PI-5K）。磷