物质的跨膜运输与信号传递.ppt

第29页,共54页，星期六，2024年，5月三、细胞表面受体介导的信号传递亲水性分子只能与细胞表面受体相结合。细胞表面受体分为：离子通道偶联的受体(ion-channel-linkedreceptor)G蛋白偶联受体(Gprotein-linkedreceptor)酶偶联受体(enzyme-linkedreceptor)第30页,共54页，星期六，2024年，5月1、离子通道偶联受体介导的信号传递配体：神经递质；受体：由多亚基组成的受体－离子通道，既有信号分子结合的位点，又是离子通道，受体与配体结合后，离子通道打开，相应的离子进入细胞，故跨膜信号转导无需中间步骤。主要存在于神经细胞或其它可兴奋细胞膜上。第31页,共54页，星期六，2024年，5月乙酰胆碱N受体（260KD）外周型：5个亚基组成（?2???）调节主要为?亚基变化通道开启：Na+内流，K+外流，膜去极化。第32页,共54页，星期六，2024年，5月2、G蛋白偶联受体介导的信号传递（1）G蛋白的结构及作用三聚体GTP结合调节蛋白（trimericGTP-bindingregulatoryprotein）简称G蛋白。由α、β、γ三个亚基组成，α亚基具有GTP酶活性。β和γ亚基通过共价结合于膜上。G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用，当α亚基与GDP结合时处于关闭状态，与GTP结合时处于开启状态。第33页,共54页，星期六，2024年，5月第34页,共54页，星期六，2024年，5月（2）G蛋白偶联受体G蛋白偶联受体是指配体-受体复合物与靶蛋白要通过与G蛋白的偶联，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号转变成胞内信号。G蛋白偶联受体为7次跨膜蛋白，受体胞外结构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白偶联。通过与G蛋白偶联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内。G蛋白偶联受体家族第35页,共54页，星期六，2024年，5月G蛋白偶联受体蛋白激酶A第36页,共54页，星期六，2024年，5月（3）与G蛋白偶联的细胞表面受体介导的信号传递通路：①cAMP通路；②PIP2通路。①cAMP通路：概念：细胞外信号和相应的受体结合，导致胞内第二信使cAMP的水平变化而引起细胞反应的信号通路。组分及分析：/激活型激素受体（Rs）；/抑制型激素受体（Ri）；/活化型G蛋白（Gs）；/抑制型G蛋白（Gi）；/催化成分（腺苷酸环化酶C）第37页,共54页，星期六，2024年，5月cAMP通路信号传递过程⑴细胞未受刺激时，受体没有和激素结合，这时活化型的G蛋白（Gs）为异三聚体（α、β、γ）的结合状态，Gs的α亚基与GDP结合，故Gs无活性，腺苷酸环化酶没有被激活。⑵当激素和激活型受体（Rs）结合后导致受体（Rs）构象改变，暴露出与Gs结合的位点，膜的流动性使激素－受体复合物与Gs结合。⑶激素受体复合物与Gs的结合导致Gs的α亚基构象改变，从而释放GDP，同时结合GTP，这时Gs变为活化型构象，使α亚基与βγ亚基分离。⑷α亚基与βγ亚基分离后，暴露出α亚基与腺苷酸环化酶的结合位点，并与之结合而使其活化，催化ATP形成cAMP，这时激素与受体分离。第38页,共54页，星期六，2024年，5月⑸由于结合GTP的α亚基具有GTP酶的活性，从而将GTP水解产生GDP，导致α亚基构象恢复并与腺苷酸环化酶分离，这时α亚基与βγ亚基重新结合，使细胞回到刺激前的状态。⑹腺苷酸环化酶产生的cAMP，使细胞内的cAMP浓度升高，至此，细胞外的激素信号通过信号转换机制变为细胞内的信号－cAMP。⑺细胞内的cAMP作为第二信使分子进一步激活胞内靶酶－cAMP依赖的蛋白激酶A（PKA），由这种蛋白酶再去活化细胞中的代谢靶蛋白或活化基因调控蛋白，从而引起细胞产生应答。第39页,共54页，星期六，20