1、細(xì)胞間信息傳細(xì)胞間信息傳 遞及調(diào)控遞及調(diào)控 生物進(jìn)化是由單細(xì)胞到多細(xì)胞，多細(xì)胞生物進(jìn)化是由單細(xì)胞到多細(xì)胞，多細(xì)胞生物往往呈群體生活方式，形成細(xì)胞群體生物往往呈群體生活方式，形成細(xì)胞群體社會化。社會化。 細(xì)胞間信息傳遞和調(diào)控的機(jī)制是多細(xì)胞生物細(xì)胞間信息傳遞和調(diào)控的機(jī)制是多細(xì)胞生物在細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子水平的生命活動調(diào)控在細(xì)胞、亞細(xì)胞和分子水平的生命活動調(diào)控機(jī)制。機(jī)制。細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研研究究生物大分子之間的相互作用生物大分子之間的相互作用揭揭示示生物細(xì)胞信息傳遞過程及其生物細(xì)胞信息傳遞過程及其機(jī)制的前沿領(lǐng)域機(jī)制的前沿領(lǐng)域內(nèi)內(nèi)容容幾乎涉及了生物醫(yī)學(xué)的各個學(xué)科幾乎涉及了生物醫(yī)學(xué)的各個學(xué)科1.有

2、利于認(rèn)識正有利于認(rèn)識正常生理過程常生理過程;2.有利于揭示人有利于揭示人類重大疾病的類重大疾病的分子機(jī)制；分子機(jī)制；3.以及開發(fā)細(xì)胞以及開發(fā)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)的藥物等。的藥物等。意義意義多細(xì)胞生物在個體發(fā)育中按照嚴(yán)格的多細(xì)胞生物在個體發(fā)育中按照嚴(yán)格的時空時空次序次序，有選擇地有選擇地表達(dá)基因，結(jié)構(gòu)上形成表達(dá)基因，結(jié)構(gòu)上形成多多層次層次的復(fù)雜系統(tǒng)；功能上則的復(fù)雜系統(tǒng)；功能上則隨機(jī)反應(yīng)隨機(jī)反應(yīng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)，這是由于進(jìn)化中形成了多層次的信息傳遞這是由于進(jìn)化中形成了多層次的信息傳遞和調(diào)控系統(tǒng)。細(xì)胞間信息傳遞及調(diào)控是其和調(diào)控系統(tǒng)。細(xì)胞間信息傳遞及調(diào)控是其重要部分，是連接整體信息傳遞和受體后重要部

3、分，是連接整體信息傳遞和受體后傳遞途徑。傳遞途徑。第一信使第一信使（first messenger）細(xì)胞所接受的信號，包括細(xì)胞所接受的信號，包括: 物理信號、化學(xué)物理信號、化學(xué)信號及生物學(xué)信號信號及生物學(xué)信號等，其中最重要的是由細(xì)等，其中最重要的是由細(xì)胞分泌的、具有調(diào)節(jié)機(jī)體功能的一大類生理胞分泌的、具有調(diào)節(jié)機(jī)體功能的一大類生理活性物質(zhì)，它們作為化學(xué)信號在細(xì)胞間傳遞活性物質(zhì)，它們作為化學(xué)信號在細(xì)胞間傳遞信息，被信息，被稱為第一信使稱為第一信使（first messenger）。）。 在細(xì)胞間傳遞信息的有：在細(xì)胞間傳遞信息的有：第二信使：第二信使：是細(xì)胞內(nèi)信使，指受體被激活后在細(xì)是細(xì)胞內(nèi)信使，指受

4、體被激活后在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的、能介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的胞內(nèi)產(chǎn)生的、能介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性物質(zhì)，活性物質(zhì)，被稱為第二信使（被稱為第二信使（second messenger）。）。第三信使：第三信使：是在細(xì)胞間起傳遞信息作用的物質(zhì)，包括：是在細(xì)胞間起傳遞信息作用的物質(zhì)，包括：單功能的單功能的：如神經(jīng)介質(zhì)；如神經(jīng)介質(zhì)；多功能的：多功能的：如膜結(jié)合蛋白；大分子和小分子如膜結(jié)合蛋白；大分子和小分子的。的。細(xì)胞的一切生命活動都與信號有關(guān)，細(xì)胞的一切生命活動都與信號有關(guān)，細(xì)胞間的信號傳遞在協(xié)調(diào)細(xì)胞行為細(xì)胞間的信號傳遞在協(xié)調(diào)細(xì)胞行為及功能方面起著重要的作用及功能方面起著重要的作用。 細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 細(xì)

5、胞通過與細(xì)胞膜上或胞內(nèi)受體特細(xì)胞通過與細(xì)胞膜上或胞內(nèi)受體特異性結(jié)合，將信號轉(zhuǎn)換后傳給相應(yīng)的細(xì)胞異性結(jié)合，將信號轉(zhuǎn)換后傳給相應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)系統(tǒng)，使細(xì)胞對外界信號做出適當(dāng)內(nèi)反應(yīng)系統(tǒng)，使細(xì)胞對外界信號做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，這一過程既為的反應(yīng)，這一過程既為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transdution）。）。 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是由以下四大要素構(gòu)成的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是由以下四大要素構(gòu)成的: :受體受體g蛋白蛋白細(xì)胞內(nèi)第二信使細(xì)胞內(nèi)第二信使蛋白激酶蛋白激酶而通過對這些分子的結(jié)構(gòu)及功能關(guān)系的研究，人們對信而通過對這些分子的結(jié)構(gòu)及功能關(guān)系的研究，人們對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的認(rèn)識深入到分子水平，證實(shí)細(xì)胞內(nèi)存在多號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的認(rèn)識深入到

6、分子水平，證實(shí)細(xì)胞內(nèi)存在多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式及途徑，而且彼此間可交叉調(diào)控構(gòu)成復(fù)種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式及途徑，而且彼此間可交叉調(diào)控構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。雜的網(wǎng)絡(luò)。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的闡明不僅加深對細(xì)胞生命活動本質(zhì)的認(rèn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的闡明不僅加深對細(xì)胞生命活動本質(zhì)的認(rèn)識，同時也有助于對腫瘤、藥物中毒等機(jī)制的研究，而識，同時也有助于對腫瘤、藥物中毒等機(jī)制的研究，而研究和設(shè)計(jì)以信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路為靶標(biāo)的藥物和疾病治療方研究和設(shè)計(jì)以信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路為靶標(biāo)的藥物和疾病治療方法，也將成為臨床醫(yī)學(xué)和藥物產(chǎn)業(yè)的新領(lǐng)域法，也將成為臨床醫(yī)學(xué)和藥物產(chǎn)業(yè)的新領(lǐng)域第一節(jié)、第一節(jié)、 細(xì)胞分泌的生理活性物質(zhì)是細(xì)胞分泌的生理活性物質(zhì)是重要的胞外信號重要的胞外信號

7、 一、內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素一、內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素 二、神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)二、神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì) 三、局部化學(xué)介質(zhì)三、局部化學(xué)介質(zhì) 第一節(jié)、第一節(jié)、 細(xì)胞分泌的生理活性物質(zhì)是重細(xì)胞分泌的生理活性物質(zhì)是重要的胞外信號要的胞外信號 細(xì)胞所接受的信號有：細(xì)胞所接受的信號有：物理信號物理信號化學(xué)信號化學(xué)信號生物信號生物信號它們作為化學(xué)信號在細(xì)胞間傳遞信它們作為化學(xué)信號在細(xì)胞間傳遞信息，被稱為第一信使（息，被稱為第一信使（first messenger）。）。包括包括：1 蛋白質(zhì)、肽類蛋白質(zhì)、肽類2 氨基酸及衍生物氨基酸及衍生物3 類固醇激素、類固醇激素、no等。等。 它們的分子一級結(jié)構(gòu)或空間構(gòu)像中本身它們的分

8、子一級結(jié)構(gòu)或空間構(gòu)像中本身攜帶著一攜帶著一定的信息定的信息，當(dāng)與細(xì)胞膜上或胞漿內(nèi)相應(yīng)受體結(jié)合后，當(dāng)與細(xì)胞膜上或胞漿內(nèi)相應(yīng)受體結(jié)合后，受受體可將收到的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)到位于細(xì)胞漿和體可將收到的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)到位于細(xì)胞漿和/或細(xì)胞核或細(xì)胞核內(nèi)的功能反應(yīng)體系，細(xì)胞由此產(chǎn)生效應(yīng)。內(nèi)的功能反應(yīng)體系，細(xì)胞由此產(chǎn)生效應(yīng)。 糖皮質(zhì)激素受體作用糖皮質(zhì)激素受體作用 化學(xué)信號大部分是化學(xué)信號大部分是水溶水溶性的性的，可以在體內(nèi)隨血液或，可以在體內(nèi)隨血液或體液運(yùn)送，但不能通過細(xì)胞體液運(yùn)送，但不能通過細(xì)胞膜；也有一些是膜；也有一些是脂溶性的脂溶性的，如激素，可以直接穿越細(xì)胞如激素，可以直接穿越細(xì)胞膜到達(dá)細(xì)胞內(nèi)。根據(jù)這些化膜到達(dá)細(xì)胞內(nèi)

9、。根據(jù)這些化學(xué)信號的物質(zhì)特點(diǎn)及作用方學(xué)信號的物質(zhì)特點(diǎn)及作用方式，可以將其分為三種。式，可以將其分為三種。一、內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素一、內(nèi)分泌系統(tǒng)的激素 這類信號分子由內(nèi)分泌細(xì)胞合成，這類信號分子由內(nèi)分泌細(xì)胞合成，經(jīng)由血液或淋巴循環(huán)到達(dá)機(jī)體各部位經(jīng)由血液或淋巴循環(huán)到達(dá)機(jī)體各部位的靶細(xì)胞。的靶細(xì)胞。作用特點(diǎn)：作用特點(diǎn)：是距離遠(yuǎn)、范圍大、作用是距離遠(yuǎn)、范圍大、作用時間較持久，如：胰島素、甲狀腺素、時間較持久，如：胰島素、甲狀腺素、腎上腺素。腎上腺素。內(nèi)分泌內(nèi)分泌(endocrine)即激素的作即激素的作用方式，產(chǎn)生細(xì)胞因子的細(xì)胞遠(yuǎn)離用方式，產(chǎn)生細(xì)胞因子的細(xì)胞遠(yuǎn)離靶細(xì)胞，需經(jīng)血液循環(huán)才能到達(dá)效靶細(xì)胞，需經(jīng)血

10、液循環(huán)才能到達(dá)效應(yīng)器官。應(yīng)器官。內(nèi)分泌內(nèi)分泌內(nèi)分泌腺分泌內(nèi)分泌腺分泌激素入血液激素入血液遠(yuǎn)距離靶細(xì)胞遠(yuǎn)距離靶細(xì)胞紅細(xì)胞生成素（紅細(xì)胞生成素（epo)：由腎臟產(chǎn)由腎臟產(chǎn)生，而作用于骨髓；生，而作用于骨髓；血小板生成素（血小板生成素（tpo)在肝臟形成，在肝臟形成，作用于骨髓。作用于骨髓。二、神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)二、神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)這類信號分子由神經(jīng)細(xì)胞的突觸這類信號分子由神經(jīng)細(xì)胞的突觸終端釋放，作用于突觸后膜上的終端釋放，作用于突觸后膜上的特殊特殊受體受體，這類信號分子有作用，這類信號分子有作用時間短、時間短、作用距離短作用距離短等特點(diǎn)，如等特點(diǎn)，如乙酰膽堿、去甲腎上腺素等。乙酰膽堿、去甲腎上腺

11、素等。三、局部化學(xué)介質(zhì)三、局部化學(xué)介質(zhì)局部化學(xué)介質(zhì)：局部化學(xué)介質(zhì)：是一類介于上述是一類介于上述兩類信號分子之間的、由某些細(xì)兩類信號分子之間的、由某些細(xì)胞產(chǎn)生并分泌的生理活性物質(zhì)，胞產(chǎn)生并分泌的生理活性物質(zhì)，如生長因子、前列腺素、如生長因子、前列腺素、no等。等。它們不進(jìn)入血液，而是通過細(xì)胞外它們不進(jìn)入血液，而是通過細(xì)胞外液的介導(dǎo)，作用于附近的靶細(xì)胞液的介導(dǎo)，作用于附近的靶細(xì)胞（同種細(xì)胞或異種細(xì)胞）。（同種細(xì)胞或異種細(xì)胞）。iap il-5genemrna il-5iap引起引起il-5基因活化基因活化il-5mrna構(gòu)成性表達(dá)構(gòu)成性表達(dá)il-5產(chǎn)生產(chǎn)生 il-5分泌分泌 il-5與與il-5r

12、結(jié)合結(jié)合 增殖信號增殖信號 自我復(fù)制自我復(fù)制形成自分泌增殖體系形成自分泌增殖體系il-5自分泌生長方式自分泌生長方式根據(jù)與受體結(jié)合后細(xì)胞所產(chǎn)生的不同效應(yīng)，根據(jù)與受體結(jié)合后細(xì)胞所產(chǎn)生的不同效應(yīng)，可將胞外信號分子分為：可將胞外信號分子分為：激動劑激動劑：是指與受體結(jié)合后能使細(xì)胞產(chǎn)生：是指與受體結(jié)合后能使細(xì)胞產(chǎn)生效效應(yīng)者。應(yīng)者。拮抗劑：拮抗劑：這類信號分子與受體結(jié)合后，不這類信號分子與受體結(jié)合后，不產(chǎn)生細(xì)胞效應(yīng)，但可阻斷激動劑對細(xì)胞的產(chǎn)生細(xì)胞效應(yīng)，但可阻斷激動劑對細(xì)胞的作用。作用。第二節(jié)第二節(jié) 受體與胞外信號分子結(jié)合、啟受體與胞外信號分子結(jié)合、啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一、受體的分類一、受體的分類二、受

13、體的功能二、受體的功能三、受體作用的特點(diǎn)三、受體作用的特點(diǎn)第二節(jié)第二節(jié) 受體與胞外信號分子結(jié)合、受體與胞外信號分子結(jié)合、 啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體（受體（receptor）是一類存在于細(xì)胞是一類存在于細(xì)胞膜膜或細(xì)胞內(nèi)的特殊蛋白，能特異性識別第或細(xì)胞內(nèi)的特殊蛋白，能特異性識別第一信使并與之結(jié)合，進(jìn)而激活細(xì)胞內(nèi)一一信使并與之結(jié)合，進(jìn)而激活細(xì)胞內(nèi)一系列生物化學(xué)反應(yīng)，使細(xì)胞對外界刺激系列生物化學(xué)反應(yīng)，使細(xì)胞對外界刺激產(chǎn)生相應(yīng)的效應(yīng)。產(chǎn)生相應(yīng)的效應(yīng)。配體（配體（ligand) ： 凡能與受體結(jié)合的生物活性物質(zhì)凡能與受體結(jié)合的生物活性物質(zhì)統(tǒng)稱統(tǒng)稱配體配體，如激素、生長因子、神，如激素、生長因子、神經(jīng)遞

14、質(zhì)等。經(jīng)遞質(zhì)等。有人把與細(xì)胞間信號傳導(dǎo)有關(guān)的受體分為四大有人把與細(xì)胞間信號傳導(dǎo)有關(guān)的受體分為四大類：類： 生長因子類受體生長因子類受體: : 配體閘門離子通道：配體閘門離子通道： g g蛋白偶聯(lián)的受體：蛋白偶聯(lián)的受體： 細(xì)胞核受體細(xì)胞核受體 :一、受體的分類一、受體的分類受體種類受體種類生長因子生長因子酪氨酸激酶酪氨酸激酶遞質(zhì)、激素、遞質(zhì)、激素、多肽、胺類多肽、胺類第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶類固醇類固醇t3mrna合成合成離子離子遞質(zhì)遞質(zhì)受體的分類及主要功能受體的分類及主要功能受體也可分類兩大類：受體也可分類兩大類：膜受體膜受體和和胞內(nèi)受體胞內(nèi)受體（一）膜受體：（一）膜受體：主要是鑲嵌在

15、細(xì)胞膜上的主要是鑲嵌在細(xì)胞膜上的糖蛋白，由細(xì)胞外域（與配體相互作用的糖蛋白，由細(xì)胞外域（與配體相互作用的區(qū)域）、跨膜域（將受體固定在細(xì)胞膜上區(qū)域）、跨膜域（將受體固定在細(xì)胞膜上的區(qū)域）和細(xì)胞內(nèi)域（起信號傳導(dǎo)作用的的區(qū)域）和細(xì)胞內(nèi)域（起信號傳導(dǎo)作用的區(qū)域）構(gòu)成。區(qū)域）構(gòu)成。 胞外區(qū)胞外區(qū)跨膜區(qū)跨膜區(qū)膜內(nèi)區(qū)膜內(nèi)區(qū)外外膜膜內(nèi)內(nèi)細(xì)胞膜受體細(xì)胞膜受體根據(jù)表面受體與質(zhì)膜的結(jié)合方式則可分為單次跨膜、根據(jù)表面受體與質(zhì)膜的結(jié)合方式則可分為單次跨膜、7次跨膜和多亞單位跨膜等三個家族次跨膜和多亞單位跨膜等三個家族 具有酶活性的受體具有酶活性的受體g蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體離子通道型受體離子通道型受體根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及

16、信號轉(zhuǎn)換機(jī)制的不根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及信號轉(zhuǎn)換機(jī)制的不同膜受體又可分為三類：同膜受體又可分為三類：三三種種表表面面受受體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖離子通道型受體：（離子通道型受體：（ion channel receptor） 是一類自身為離子通道的受體，這種是一類自身為離子通道的受體，這種離子通道與受電位控制的離子通道不同，離子通道與受電位控制的離子通道不同，它們的開放和關(guān)閉直接受化學(xué)配體的控制，它們的開放和關(guān)閉直接受化學(xué)配體的控制，稱為配體門孔受體性離子通道，這些配體稱為配體門孔受體性離子通道，這些配體主要為神經(jīng)遞質(zhì)。主要為神經(jīng)遞質(zhì)。 離子通道受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的最終作用離子通道受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的最終作用是導(dǎo)致細(xì)胞膜電

17、位改變，可以認(rèn)為，離是導(dǎo)致細(xì)胞膜電位改變，可以認(rèn)為，離子通道受體是子通道受體是通過將化學(xué)信號變成為電通過將化學(xué)信號變成為電信號信號而影響細(xì)胞功能的。因此膜離子通而影響細(xì)胞功能的。因此膜離子通道受體是道受體是化學(xué)信號與電信號的轉(zhuǎn)換器化學(xué)信號與電信號的轉(zhuǎn)換器 離子通道型受體結(jié)構(gòu)：離子通道型受體結(jié)構(gòu)：是由多個亞基組成的多聚體，是由多個亞基組成的多聚體，每個亞基含有每個亞基含有2、4或或5個跨膜域，個跨膜域，亞基在胞膜上組裝成環(huán)狀通道，亞基在胞膜上組裝成環(huán)狀通道，中間可供離子通過。故又稱為中間可供離子通過。故又稱為環(huán)狀受體。環(huán)狀受體。 煙堿樣乙酰膽堿受體的分子結(jié)構(gòu)煙堿樣乙酰膽堿受體的分子結(jié)構(gòu) 離子通道

18、型受體在結(jié)構(gòu)上即可以與細(xì)離子通道型受體在結(jié)構(gòu)上即可以與細(xì)胞外信號分子結(jié)合，同時又是離子通道，胞外信號分子結(jié)合，同時又是離子通道，因此具有受體與離子通道偶聯(lián)的特點(diǎn)。因此具有受體與離子通道偶聯(lián)的特點(diǎn)。 所以當(dāng)離子通道受體與配體結(jié)合后，所以當(dāng)離子通道受體與配體結(jié)合后，通道即可迅速打開，離子的流動在細(xì)胞內(nèi)通道即可迅速打開，離子的流動在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生電效應(yīng)，導(dǎo)致膜電位的變化。產(chǎn)生電效應(yīng)，導(dǎo)致膜電位的變化。這類受這類受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號反應(yīng)是一種快速反應(yīng)，是神體轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號反應(yīng)是一種快速反應(yīng)，是神經(jīng)系統(tǒng)所特有的。經(jīng)系統(tǒng)所特有的。 動作電位到達(dá)突觸末端，引起暫時動作電位到達(dá)突觸末端，引起暫時性的去極化；性的去極化；去極

19、化作用打開了電位門控鈣離子去極化作用打開了電位門控鈣離子通道，導(dǎo)致鈣離子進(jìn)入突觸球；通道，導(dǎo)致鈣離子進(jìn)入突觸球；ca2+濃度提高誘導(dǎo)分離的含神經(jīng)遞濃度提高誘導(dǎo)分離的含神經(jīng)遞質(zhì)分泌泡的分泌，釋放神經(jīng)遞質(zhì)；質(zhì)分泌泡的分泌，釋放神經(jīng)遞質(zhì)；ca2+引起儲存小泡分泌釋放神經(jīng)遞引起儲存小泡分泌釋放神經(jīng)遞質(zhì)；質(zhì)；分泌的神經(jīng)遞質(zhì)分子經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突分泌的神經(jīng)遞質(zhì)分子經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突觸后細(xì)胞的表面受體；觸后細(xì)胞的表面受體；神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合，改變受體神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合，改變受體的性質(zhì)；的性質(zhì)；離子通道開放，離子得以進(jìn)入突觸離子通道開放，離子得以進(jìn)入突觸后細(xì)胞；后細(xì)胞；突觸后細(xì)胞中產(chǎn)生動作電位。突觸后細(xì)胞中產(chǎn)生動作電

20、位。 g蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體 (g-protein linked receptor) 是一類與是一類與g蛋白偶聯(lián)、通過蛋白偶聯(lián)、通過g蛋蛋白的作用來實(shí)現(xiàn)信號傳遞、引起細(xì)白的作用來實(shí)現(xiàn)信號傳遞、引起細(xì)胞效應(yīng)的受體胞效應(yīng)的受體 。是膜受體中最大的。是膜受體中最大的家族，分布廣泛、類型多樣。家族，分布廣泛、類型多樣。 g蛋白偶聯(lián)受體的特點(diǎn)：蛋白偶聯(lián)受體的特點(diǎn)：所介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程較慢；所介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程較慢； 歷時較長；歷時較長； 具有高度敏感性；具有高度敏感性； 靈活性大；靈活性大； 類型多樣；類型多樣；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.1. 均為一條多肽鏈構(gòu)成的糖蛋白，由均為一條多肽鏈構(gòu)成的糖蛋白，

21、由400-500個氨基酸殘基組成，分為細(xì)胞外、細(xì)胞個氨基酸殘基組成，分為細(xì)胞外、細(xì)胞膜上、細(xì)胞內(nèi)三個區(qū)；膜上、細(xì)胞內(nèi)三個區(qū)；2. n末端位于細(xì)胞外區(qū)，帶有多個糖基化末端位于細(xì)胞外區(qū)，帶有多個糖基化位點(diǎn)；位點(diǎn)；3.3. 細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)區(qū)由細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)區(qū)由7個跨膜疏水的個跨膜疏水的-螺旋螺旋結(jié)構(gòu)組成，其氨基酸組成高度保守，各跨膜結(jié)構(gòu)組成，其氨基酸組成高度保守，各跨膜螺旋結(jié)構(gòu)之間有螺旋結(jié)構(gòu)之間有6個環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成，胞外、個環(huán)狀結(jié)構(gòu)形成，胞外、胞內(nèi)各胞內(nèi)各3個；個；4. c末端位于胞內(nèi)區(qū)。末端位于胞內(nèi)區(qū)。 5.5.跨膜區(qū)的跨膜區(qū)的-螺旋結(jié)構(gòu)片段是受體與配體螺旋結(jié)構(gòu)片段是受體與配體結(jié)合的部位，位于胞質(zhì)內(nèi)的跨膜第

22、五及第結(jié)合的部位，位于胞質(zhì)內(nèi)的跨膜第五及第六區(qū)間的細(xì)胞內(nèi)環(huán)則是能被六區(qū)間的細(xì)胞內(nèi)環(huán)則是能被g蛋白識別的蛋白識別的區(qū)域區(qū)域 ；6. 受體被激活時，該區(qū)域與受體被激活時，該區(qū)域與g蛋白結(jié)合，蛋白結(jié)合，并使并使g蛋白激活蛋白激活 。7.7. c c末端的絲氨酸、蘇氨酸為磷酸化部位，末端的絲氨酸、蘇氨酸為磷酸化部位，在蛋白激酶的作用下可結(jié)合磷酸基團(tuán)。在蛋白激酶的作用下可結(jié)合磷酸基團(tuán)。 g蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)當(dāng)受體被激活時該區(qū)域當(dāng)受體被激活時該區(qū)域g蛋蛋白結(jié)合白結(jié)合激活激活g蛋白蛋白gg蛋白偶聯(lián)受體的分子結(jié)構(gòu)蛋白偶聯(lián)受體的分子結(jié)構(gòu)g g蛋白偶聯(lián)受體可分為三個超家族：蛋白偶聯(lián)受體可分為三個

23、超家族：第第族族 具有典型的具有典型的g g蛋白偶聯(lián)受體的特蛋白偶聯(lián)受體的特征，包括征，包括神經(jīng)遞質(zhì)類神經(jīng)遞質(zhì)類： 如如m-m-乙酰膽堿、乙酰膽堿、，腎上腺素、多巴胺腎上腺素、多巴胺-d1-d1受體、受體、5-5-羥色胺羥色胺-2-2受體等；受體等；激素類激素類： 如促甲狀腺素受體、胰高血如促甲狀腺素受體、胰高血糖受體、生長因子釋放受體、血管加壓受糖受體、生長因子釋放受體、血管加壓受體、血管緊張素受體等；體、血管緊張素受體等； 第第族：族：該族受體成員的共同特點(diǎn)是在第該族受體成員的共同特點(diǎn)是在第5 5區(qū)與第區(qū)與第6 6區(qū)的細(xì)胞內(nèi)環(huán)的氨基酸組成上區(qū)的細(xì)胞內(nèi)環(huán)的氨基酸組成上 有較大的有較大的同源性

24、，如甲狀旁腺激素受體、同源性，如甲狀旁腺激素受體、降鈣素受體等。降鈣素受體等。第第族：族：特點(diǎn)為肽鏈較長，在特點(diǎn)為肽鏈較長，在n n末端及末端及c c末末端個有一個大的疏水區(qū)（以代謝型谷氨酸端個有一個大的疏水區(qū)（以代謝型谷氨酸受體為代表）。受體為代表）。g g蛋白蛋白（g-proteing-protein） ： 是指在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中與是指在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中與受體偶聯(lián)受體偶聯(lián)的、能與的、能與鳥苷酸鳥苷酸結(jié)合的一類蛋白質(zhì)，位結(jié)合的一類蛋白質(zhì)，位于細(xì)胞膜質(zhì)面，為可溶性膜外周蛋白，于細(xì)胞膜質(zhì)面，為可溶性膜外周蛋白，由由和和蛋白亞基組成。蛋白亞基組成。與跨膜信息的傳遞有關(guān)的與跨膜信息的傳遞有關(guān)的g蛋白有許

25、多種，它蛋白有許多種，它們之間存在有許多共同點(diǎn)：們之間存在有許多共同點(diǎn)：1. 都是膜蛋白；都是膜蛋白；2. 都是有都是有3個不同的亞單位構(gòu)成；個不同的亞單位構(gòu)成；3. 亞單位的分子量均在亞單位的分子量均在39-46kda；4. 通常都構(gòu)成緊密的二聚體，共同發(fā)揮作用。通常都構(gòu)成緊密的二聚體，共同發(fā)揮作用。5. 在在亞單位上，都具有亞單位上，都具有g(shù)dp或或gtp結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合位點(diǎn),有有g(shù)tp酶活性。酶活性。不同的不同的g蛋白間的差異：蛋白間的差異：主要表現(xiàn)在主要表現(xiàn)在亞單位，既不同的亞單位，既不同的g蛋白蛋白具有不同的具有不同的亞單位，亞單位， 亞單位具有多亞單位具有多樣性。樣性。g g蛋白的功能

26、：蛋白的功能： 主要是通過其自身構(gòu)象的變化來激主要是通過其自身構(gòu)象的變化來激活效應(yīng)蛋白（活效應(yīng)蛋白（effectoreffector protein protein）, ,進(jìn)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信號從細(xì)胞膜外向細(xì)胞膜內(nèi)的傳而實(shí)現(xiàn)信號從細(xì)胞膜外向細(xì)胞膜內(nèi)的傳遞。每一個遞。每一個g g蛋白都與一個特殊的受體蛋白都與一個特殊的受體和一個特殊結(jié)構(gòu)的下游靶蛋白有特定的和一個特殊結(jié)構(gòu)的下游靶蛋白有特定的結(jié)合關(guān)系。結(jié)合關(guān)系。 在各種細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，在各種細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中，g蛋蛋白起到開關(guān)的作用。白起到開關(guān)的作用。 當(dāng)其結(jié)合的核苷酸為當(dāng)其結(jié)合的核苷酸為gtp時，即時，即成成為活化形式，可作用于下游分子使相應(yīng)為活化形

27、式，可作用于下游分子使相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑開放，而當(dāng)其結(jié)合的的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑開放，而當(dāng)其結(jié)合的gtp水解成為水解成為gdp時（時（g蛋白自身具有蛋白自身具有g(shù)tp酶活性）則回到非活化狀態(tài)使相酶活性）則回到非活化狀態(tài)使相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑關(guān)閉。應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑關(guān)閉。 在靜止?fàn)顟B(tài)下，在靜止?fàn)顟B(tài)下，亞基與亞基與、亞基構(gòu)成三亞基構(gòu)成三聚體的形式與聚體的形式與gdpgdp結(jié)合，此時的結(jié)合，此時的g g蛋白與受體分蛋白與受體分離，無活性。離，無活性。g g蛋白的作用機(jī)制：蛋白的作用機(jī)制： g g蛋白蛋白亞基上有亞基上有g(shù)dpgdp或或gtpgtp的結(jié)合位點(diǎn)，具有的結(jié)合位點(diǎn)，具有g(shù)tpgtp酶活性，能促進(jìn)與其結(jié)合

28、的酶活性，能促進(jìn)與其結(jié)合的gtpgtp分解為分解為gdpgdp。受體受體亞基與亞基與、亞基構(gòu)亞基構(gòu)成三聚體成三聚體當(dāng)配體與受體結(jié)合后，受體分子的構(gòu)象當(dāng)配體與受體結(jié)合后，受體分子的構(gòu)象改變，與改變，與g g蛋白蛋白亞單位結(jié)合的位點(diǎn)暴露，亞單位結(jié)合的位點(diǎn)暴露，導(dǎo)致受體胞內(nèi)部分與導(dǎo)致受體胞內(nèi)部分與g g蛋白蛋白亞基接觸并亞基接觸并相互作用，使得相互作用，使得亞基構(gòu)象發(fā)生改變，與亞基構(gòu)象發(fā)生改變，與gdpgdp的親和力減弱，而與的親和力減弱，而與gtpgtp的親和力增強(qiáng)，的親和力增強(qiáng)，進(jìn)而與進(jìn)而與gtpgtp結(jié)合；結(jié)合； gtpgdp之后之后g g蛋白被激活，進(jìn)入功能狀態(tài)，并解體蛋白被激活，進(jìn)入功能狀

29、態(tài)，并解體為為gtp/gtp/亞基和亞基和二聚體兩部分；二聚體兩部分； 激活效應(yīng)蛋白激活效應(yīng)蛋白沿細(xì)胞膜擴(kuò)散沿細(xì)胞膜擴(kuò)散完成將信號從細(xì)胞外完成將信號從細(xì)胞外傳遞到細(xì)胞內(nèi)的過程傳遞到細(xì)胞內(nèi)的過程這兩個分子沿著細(xì)胞膜自由擴(kuò)散，直接與細(xì)胞膜這兩個分子沿著細(xì)胞膜自由擴(kuò)散，直接與細(xì)胞膜下游的效應(yīng)蛋白發(fā)生作用，并激活其完成將信號從下游的效應(yīng)蛋白發(fā)生作用，并激活其完成將信號從細(xì)胞膜外傳遞到細(xì)胞膜內(nèi)的過程；細(xì)胞膜外傳遞到細(xì)胞膜內(nèi)的過程；當(dāng)配體與受體解離后，當(dāng)配體與受體解離后，g g蛋白蛋白亞基分解與其結(jié)亞基分解與其結(jié)合的合的gtpgtp，其構(gòu)象改變，與，其構(gòu)象改變，與gdpgdp的親和力增強(qiáng)并與之的親和力增強(qiáng)

30、并與之結(jié)合，結(jié)合，亞基與效應(yīng)蛋白分離，重新與亞基與效應(yīng)蛋白分離，重新與亞基構(gòu)亞基構(gòu)成三聚體，此時成三聚體，此時g g蛋白又回復(fù)到靜息狀態(tài)。蛋白又回復(fù)到靜息狀態(tài)。g蛋白循環(huán)蛋白循環(huán)g蛋白循環(huán)蛋白循環(huán)： 配體與受體結(jié)合，改變受體的構(gòu)象，再引起配體與受體結(jié)合，改變受體的構(gòu)象，再引起g蛋白構(gòu)象改變，蛋白構(gòu)象改變，a亞基與亞基與gdp的親和力下降，的親和力下降，釋放釋放gdp，與，與gtp結(jié)合，與結(jié)合，與亞基解離，成亞基解離，成為活化狀態(tài)的為活化狀態(tài)的a 亞基。亞基。a 亞基再激活細(xì)胞內(nèi)的各亞基再激活細(xì)胞內(nèi)的各種效應(yīng)分子，將信號進(jìn)一步傳遞；種效應(yīng)分子，將信號進(jìn)一步傳遞；a 亞基具有亞基具有內(nèi)在的內(nèi)在的g

31、tp酶活性，將酶活性，將gtp水解為水解為gdp，a 亞亞基重新和基重新和亞基結(jié)合成三聚體，回到靜止?fàn)顟B(tài)。亞基結(jié)合成三聚體，回到靜止?fàn)顟B(tài)。g 蛋白這種有活性和無活性的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換稱為蛋白這種有活性和無活性的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換稱為g蛋白循環(huán)蛋白循環(huán)。 兩種兩種gg蛋白的活性型和非活性型的互變蛋白的活性型和非活性型的互變3 3酪氨酸蛋白激酶型受體酪氨酸蛋白激酶型受體 是一類本身具有酪氨酸激酶（是一類本身具有酪氨酸激酶（tyrosine-tyrosine-specific protein kinasespecific protein kinase，tpktpk）活性的受體。）活性的受體。 是由一條多肽鏈構(gòu)成的

32、跨膜糖蛋白；是由一條多肽鏈構(gòu)成的跨膜糖蛋白； n n端位于細(xì)胞外端位于細(xì)胞外區(qū)區(qū)，為配，為配體體結(jié)合部位結(jié)合部位，識別，識別并并接受外來信號接受外來信號； 跨膜區(qū)有一個高度疏水的跨膜區(qū)有一個高度疏水的螺旋構(gòu)螺旋構(gòu)成成。起。起連接細(xì)胞內(nèi)外區(qū)連接細(xì)胞內(nèi)外區(qū)，并，并固定在細(xì)胞膜固定在細(xì)胞膜上的作用。上的作用。 c c端位于胞質(zhì)內(nèi)具有酪氨酸激酶功能端位于胞質(zhì)內(nèi)具有酪氨酸激酶功能區(qū)，該區(qū)的氨基酸組成高度保守，包括結(jié)區(qū)，該區(qū)的氨基酸組成高度保守，包括結(jié)合合atpatp與結(jié)合底物的兩個區(qū)域與結(jié)合底物的兩個區(qū)域，是，是酪氨酸激酪氨酸激酶的催化部位，他催化各種底物蛋白磷酸酶的催化部位，他催化各種底物蛋白磷酸化從

33、而將細(xì)胞外的信號傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)部。化從而將細(xì)胞外的信號傳導(dǎo)到細(xì)胞內(nèi)部。 酪氨酸激酶型受體的作用機(jī)制酪氨酸激酶型受體的作用機(jī)制1.當(dāng)配體與受體結(jié)合后，受體胞外結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象當(dāng)配體與受體結(jié)合后，受體胞外結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象發(fā)生變化；發(fā)生變化； 2.引起胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域構(gòu)象的變化，使得受體引起胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域構(gòu)象的變化，使得受體c c端的端的酪氨酸殘基迅速被磷酸化；酪氨酸殘基迅速被磷酸化；3.3.受體的激酶活性被激活，在空間結(jié)構(gòu)上形成一受體的激酶活性被激活，在空間結(jié)構(gòu)上形成一個或數(shù)個個或數(shù)個shsh2 2結(jié)合位點(diǎn)（結(jié)合位點(diǎn)（shsh2 2-binding site-binding site）通）通過這些位點(diǎn)，受體可以和具有

34、過這些位點(diǎn)，受體可以和具有shsh2 2結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)結(jié)合，并使之激活；結(jié)合，并使之激活； 4.4.被激活的蛋白質(zhì)進(jìn)一步催化細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)，被激活的蛋白質(zhì)進(jìn)一步催化細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)，由此來完成信號從細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)的傳遞。由此來完成信號從細(xì)胞外向細(xì)胞內(nèi)的傳遞。 酪氨酸激酶型受體可分為三大類：酪氨酸激酶型受體可分為三大類： 第一類：第一類：由一條多肽鏈構(gòu)成，胞外區(qū)由一條多肽鏈構(gòu)成，胞外區(qū)包括兩個富含半胱氨酸的重復(fù)區(qū)，彼此包括兩個富含半胱氨酸的重復(fù)區(qū)，彼此間無二硫鍵形成，但重復(fù)區(qū)內(nèi)可有二硫間無二硫鍵形成，但重復(fù)區(qū)內(nèi)可有二硫鍵的存在。鍵的存在。 富含半胱氨富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域酸結(jié)構(gòu)域酪氨酸激

35、酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域酶結(jié)構(gòu)域 egf-r第二類：第二類： 由四條多肽鏈構(gòu)成，由由四條多肽鏈構(gòu)成，由3對二硫鍵將四對二硫鍵將四條肽鏈相連條肽鏈相連; ; 兩條兩條鏈不越過細(xì)胞膜，在組成上均具鏈不越過細(xì)胞膜，在組成上均具有豐富的半胱氨酸重復(fù)序列有豐富的半胱氨酸重復(fù)序列; ; 兩條兩條鏈個有一跨膜區(qū)和激酶區(qū)；胰島鏈個有一跨膜區(qū)和激酶區(qū)；胰島素受體屬此類；素受體屬此類；ss ssss igf-i-r兩條兩條鏈不越過細(xì)胞膜鏈不越過細(xì)胞膜 兩條兩條鏈各有一跨鏈各有一跨膜區(qū)和激酶區(qū)；膜區(qū)和激酶區(qū)； 第三類：第三類：由一條多肽鏈構(gòu)成，胞外區(qū)不具有由一條多肽鏈構(gòu)成，胞外區(qū)不具有富含半胱氨酸的重復(fù)序列，細(xì)胞內(nèi)的催化區(qū)

36、富含半胱氨酸的重復(fù)序列，細(xì)胞內(nèi)的催化區(qū)由一親水區(qū)分成兩部分，常見的有由一親水區(qū)分成兩部分，常見的有pdgfpdgf受體。受體。ngf-rpdge-rfgf-rvegf-r各類受體酪氨酸激酶各類受體酪氨酸激酶 酪氨酸激酶受體的配體：酪氨酸激酶受體的配體：主要是一些生長因子和分化因子，主要是一些生長因子和分化因子，如表皮生長因子、血小板源生長因如表皮生長因子、血小板源生長因子、胰島素等。子、胰島素等。 （二）（二） 胞內(nèi)受體胞內(nèi)受體 (intracellular receptor) 通常是由通常是由400-1000個氨基酸組成的單體蛋白。個氨基酸組成的單體蛋白。特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 其其n末端的氨基酸

37、順序具有高度可變性，長短末端的氨基酸順序具有高度可變性，長短不一不一 。2. 具有轉(zhuǎn)錄激活作用，大多數(shù)受體的這一區(qū)域具有轉(zhuǎn)錄激活作用，大多數(shù)受體的這一區(qū)域也是抗體結(jié)合區(qū)；也是抗體結(jié)合區(qū)；3. 其其c端是配體結(jié)合區(qū)，由端是配體結(jié)合區(qū)，由200多個氨基酸組成，多個氨基酸組成，富含半胱氨酸殘基，具有兩鋅指結(jié)構(gòu)，由此可富含半胱氨酸殘基，具有兩鋅指結(jié)構(gòu)，由此可與與dna結(jié)合。結(jié)合。4. 胞內(nèi)受體分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)。胞內(nèi)受體分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)或細(xì)胞核內(nèi)。配體結(jié)合區(qū)配體結(jié)合區(qū)胞內(nèi)受體結(jié)構(gòu)圖胞內(nèi)受體結(jié)構(gòu)圖鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)27抗體結(jié)合區(qū)抗體結(jié)合區(qū)胞內(nèi)受體的胞內(nèi)受體的配體為脂溶性配體為脂溶性的小分子甾體類激素的小分

38、子甾體類激素（類固醇類、甲狀腺素、維生素（類固醇類、甲狀腺素、維生素d d等），等）， 可以直接以簡單擴(kuò)散的方式或借助某些載體蛋白可以直接以簡單擴(kuò)散的方式或借助某些載體蛋白跨越靶細(xì)胞膜，與位于胞質(zhì)或細(xì)胞核內(nèi)的胞內(nèi)受跨越靶細(xì)胞膜，與位于胞質(zhì)或細(xì)胞核內(nèi)的胞內(nèi)受體結(jié)合。體結(jié)合。胞內(nèi)受體在細(xì)胞中的分布不同胞內(nèi)受體在細(xì)胞中的分布不同 ，可位于胞漿、胞，可位于胞漿、胞核或同時存在于胞漿與胞核中。核或同時存在于胞漿與胞核中。如糖皮質(zhì)激素、如糖皮質(zhì)激素、鹽皮質(zhì)激素的受體位于胞漿，而維生素鹽皮質(zhì)激素的受體位于胞漿，而維生素d3d3及維甲及維甲酸受體則存在于胞核內(nèi)。酸受體則存在于胞核內(nèi)。胞內(nèi)受體是基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白

39、，在與配體結(jié)合后胞內(nèi)受體是基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白，在與配體結(jié)合后期分子的構(gòu)像發(fā)生改變，進(jìn)入功能狀態(tài)，其期分子的構(gòu)像發(fā)生改變，進(jìn)入功能狀態(tài)，其dna結(jié)合區(qū)與結(jié)合區(qū)與dna分子上的激素調(diào)節(jié)元件相結(jié)合，通分子上的激素調(diào)節(jié)元件相結(jié)合，通過穩(wěn)定或干擾轉(zhuǎn)錄因子對過穩(wěn)定或干擾轉(zhuǎn)錄因子對dna序列的結(jié)合，對基序列的結(jié)合，對基因轉(zhuǎn)錄有選擇地進(jìn)行促進(jìn)或抑制。因轉(zhuǎn)錄有選擇地進(jìn)行促進(jìn)或抑制。 高度可變區(qū)高度可變區(qū) dna結(jié)合區(qū)結(jié)合區(qū) 激素結(jié)合區(qū)激素結(jié)合區(qū) 核受體結(jié)構(gòu)核受體結(jié)構(gòu)二、受體的功能二、受體的功能 能特異性識別、結(jié)合相應(yīng)的配體；在能特異性識別、結(jié)合相應(yīng)的配體；在與配體結(jié)合后，可將其相互作用的信號與配體結(jié)合后，可將其相

40、互作用的信號向其他信號分子傳導(dǎo)；與配體結(jié)合后，向其他信號分子傳導(dǎo)；與配體結(jié)合后，可使細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。可使細(xì)胞產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。 三、受體作用的特點(diǎn)三、受體作用的特點(diǎn) 受體與配體的結(jié)合有以下幾個特征：受體與配體的結(jié)合有以下幾個特征： (一一) 受體分子的立體構(gòu)型決定受體的特異性受體分子的立體構(gòu)型決定受體的特異性受體與配體的結(jié)合是高度特異性的反應(yīng)，但不是絕對受體與配體的結(jié)合是高度特異性的反應(yīng)，但不是絕對的，的， 有受體交叉（有受體交叉（receptor crossover）現(xiàn)象）現(xiàn)象 . 如胰島素受體如胰島素受體除結(jié)合胰島素外除結(jié)合胰島素外, 還可同胰島素樣生長還可同胰島素樣生長因子結(jié)合。糖皮質(zhì)

41、因子結(jié)合。糖皮質(zhì)(激激)素受體除同糖皮質(zhì)素受體除同糖皮質(zhì)(激激)素結(jié)合素結(jié)合以外以外, 還可同其它甾類激素結(jié)合。還可同其它甾類激素結(jié)合。 (二二) 配體具備高度親和力配體具備高度親和力 受體與配體結(jié)合的能力稱為親和力。受體與配體結(jié)合的能力稱為親和力。受體對其配體的親和力很強(qiáng)，受體對其配體的親和力很強(qiáng)， 親和力親和力越強(qiáng)，越強(qiáng)， 受體越容易被占據(jù)。親和力的受體越容易被占據(jù)。親和力的大小常用受體大小常用受體-配體復(fù)合物的解離常數(shù)配體復(fù)合物的解離常數(shù)（kd）值來表示，）值來表示， 通常是通常是10-9 m左右。左右。(三三)受體被配體完全結(jié)合后呈現(xiàn)受體被配體完全結(jié)合后呈現(xiàn)可飽和性可飽和性（satur

42、ation） 由于細(xì)胞含有有限數(shù)量受體分子，提由于細(xì)胞含有有限數(shù)量受體分子，提高配體分子的濃度，可使細(xì)胞的受體全高配體分子的濃度，可使細(xì)胞的受體全部被配體所占據(jù)，此時的受體處于飽和部被配體所占據(jù)，此時的受體處于飽和狀態(tài)，因?yàn)榧词乖黾优潴w的濃度也不會狀態(tài)，因?yàn)榧词乖黾优潴w的濃度也不會增加配體與受體的結(jié)合。由于一個細(xì)胞增加配體與受體的結(jié)合。由于一個細(xì)胞或一定組織內(nèi)受體的數(shù)目是有限的，或一定組織內(nèi)受體的數(shù)目是有限的， 因因此受體與配體的結(jié)合是可以飽和的。此受體與配體的結(jié)合是可以飽和的。 (四四)受體與配體的結(jié)合及解離處于受體與配體的結(jié)合及解離處于可逆的動態(tài)平衡中可逆的動態(tài)平衡中 配體與受體的結(jié)合是通

43、過非共價(jià)鍵，所以是快速可配體與受體的結(jié)合是通過非共價(jià)鍵，所以是快速可逆的。逆的。 當(dāng)引發(fā)出生物效應(yīng)后，當(dāng)引發(fā)出生物效應(yīng)后， 受體受體-配體復(fù)合物解離，配體復(fù)合物解離， 受體可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)，受體可以恢復(fù)到原來的狀態(tài)， 并再次使用。受體與并再次使用。受體與配體結(jié)合的可逆性有利于信號的快速解除，避免受體配體結(jié)合的可逆性有利于信號的快速解除，避免受體一直處于激活狀態(tài)。一直處于激活狀態(tài)。 (五五) 受體的磷酸化與非磷酸化具有調(diào)節(jié)性受體的磷酸化與非磷酸化具有調(diào)節(jié)性第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制外源信號外源信號-受體受體-細(xì)胞內(nèi)多種生物分子的細(xì)胞內(nèi)多種生物分子的濃度、活性、位置變化濃度

44、、活性、位置變化-細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)。細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)。（一）（一）信號信號必須經(jīng)由受體發(fā)揮作用必須經(jīng)由受體發(fā)揮作用（二）（二）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子負(fù)責(zé)信號在細(xì)胞內(nèi)的傳遞和轉(zhuǎn)換負(fù)責(zé)信號在細(xì)胞內(nèi)的傳遞和轉(zhuǎn)換 細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程是由一個復(fù)雜的細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程是由一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成的。這一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是一些關(guān)完成的。這一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是一些關(guān)鍵的蛋鍵的蛋白質(zhì)分子和一些小分子活性物質(zhì)，其中的蛋白白質(zhì)分子和一些小分子活性物質(zhì)，其中的蛋白質(zhì)分質(zhì)分子常被稱為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，小分子活性物質(zhì)常子常被稱為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，小分子活性物質(zhì)常被稱被稱為第二信使。為第二信使。一、受體激活后細(xì)胞產(chǎn)生接到信號傳

45、遞的胞內(nèi)信使一、受體激活后細(xì)胞產(chǎn)生接到信號傳遞的胞內(nèi)信使 （三）受體激活后細(xì)胞產(chǎn)生介導(dǎo)信號（三）受體激活后細(xì)胞產(chǎn)生介導(dǎo)信號 傳遞的傳遞的胞內(nèi)信使胞內(nèi)信使細(xì)胞內(nèi)信使細(xì)胞內(nèi)信使是指受體被激活后在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的、能介導(dǎo)信是指受體被激活后在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的、能介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性物質(zhì)，又稱為號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性物質(zhì)，又稱為第二信使第二信使(second messenger)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞內(nèi)信使有。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞內(nèi)信使有許多種，其中最重要的有許多種，其中最重要的有camp、鈣離子、鈣離子、cgmp、二脂酰甘油、三磷酸肌醇等。、二脂酰甘油、三磷酸肌醇等。二、二、camp信使體系信使體系camp: 是細(xì)胞膜的腺苷

46、酸環(huán)化酶是細(xì)胞膜的腺苷酸環(huán)化酶(ac)在在g蛋白激活下，催化蛋白激活下，催化atp脫去一個焦脫去一個焦磷酸后的磷酸后的產(chǎn)物產(chǎn)物。 ac在在g蛋白激蛋白激活下活下催化催化atp脫去脫去一個焦磷酸一個焦磷酸 camp水解水解 5-amp在短時間內(nèi)可被在短時間內(nèi)可被環(huán)核苷酸磷酸二脂酶環(huán)核苷酸磷酸二脂酶細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi)camp信號消失信號消失細(xì)胞細(xì)胞noch2oohonnnnh2poohcampnoch2oohohnnnnh2poohopoohopoohohatpacppinoch2oohohnnnnh2poohohamppdeh2o磷酸二酯酶磷酸二酯酶(phosphodiesterase, pde)腺苷

47、酸環(huán)化酶腺苷酸環(huán)化酶(adenylate cyclase,ac)campcamp的產(chǎn)生與分解的產(chǎn)生與分解ac: 腺苷酸環(huán)化酶，腺苷酸環(huán)化酶，是一種由是一種由1100個氨基個氨基酸組成的、分子量為酸組成的、分子量為150000的糖蛋白，的糖蛋白，由由 2個大的疏水區(qū)域個大的疏水區(qū)域(m1、m2)； 2個胞質(zhì)區(qū)域個胞質(zhì)區(qū)域(c1、c2)組成；組成；2個疏水區(qū)個疏水區(qū)2個胞質(zhì)區(qū)個胞質(zhì)區(qū)跨膜跨膜6次次跨膜跨膜6次次atp結(jié)合及具酶活性的部位結(jié)合及具酶活性的部位 腺腺苷苷酸酸環(huán)環(huán)化化酶酶的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)ac的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：1）可分為不同的）可分為不同的6種亞型種亞型;2) 在不同的細(xì)胞中各亞型的分布不同在不

48、同的細(xì)胞中各亞型的分布不同;3) 不同亞型的不同亞型的ac在活性調(diào)節(jié)的機(jī)制上也存在在活性調(diào)節(jié)的機(jī)制上也存在明顯的差異。明顯的差異。ac的主要功能的主要功能: : 是催化是催化atp生成生成camp，這，這一過程不僅需經(jīng)一過程不僅需經(jīng)g蛋白激活，還需要蛋白激活，還需要mg2+、mn2+的存在的存在; ; camp的作用的作用: : 是激活依賴是激活依賴camp的的蛋白質(zhì)激酶蛋白質(zhì)激酶a(camp-dependent protein kinase，pka)，進(jìn)一步使，進(jìn)一步使下游信號蛋白的絲氨酸蘇氨酸殘基磷酸化，下游信號蛋白的絲氨酸蘇氨酸殘基磷酸化，將其激活或鈍化將其激活或鈍化(圖圖15-6)。

49、pka是一種能被是一種能被camp活化的蛋白激酶，活化的蛋白激酶，其分子結(jié)構(gòu)：是由其分子結(jié)構(gòu)：是由c2r24個亞基組成的四聚體，個亞基組成的四聚體，其中其中2 2個個c c亞基亞基是是催化亞基催化亞基；2 2個個r r亞基是亞基是調(diào)節(jié)亞調(diào)節(jié)亞基基；催化亞基能催化蛋白質(zhì)上某些特定絲氨酸；催化亞基能催化蛋白質(zhì)上某些特定絲氨酸蘇氨酸殘基的磷酸化（底物蛋白），每個調(diào)蘇氨酸殘基的磷酸化（底物蛋白），每個調(diào)節(jié)亞基則可與兩個節(jié)亞基則可與兩個campcamp結(jié)合。結(jié)合。當(dāng)當(dāng)pka與與4分子分子camp結(jié)合，結(jié)合，c亞基以單體的形亞基以單體的形式從式從pka中游離出來后，即具有了蛋白激酶活中游離出來后，即具有了

50、蛋白激酶活性，性，通過使其蛋白底物磷酸化，進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)通過使其蛋白底物磷酸化，進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝反應(yīng)。胞的代謝反應(yīng)。 蛋白激酶蛋白激酶a的活性依賴于的活性依賴于camprc從胞質(zhì)從胞質(zhì)進(jìn)入胞進(jìn)入胞核，使核，使camp反應(yīng)元反應(yīng)元件結(jié)合件結(jié)合蛋白磷蛋白磷酸化，酸化，進(jìn)而參進(jìn)而參與基因與基因的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)rrcampgsacatpcampccrrcc 底物蛋白磷酸化底物蛋白磷酸化rr 2camp2campcrebnpi pi pi 轉(zhuǎn)錄活化域轉(zhuǎn)錄活化域dna結(jié)合域結(jié)合域細(xì)胞膜細(xì)胞膜核核 膜膜2 2camp-camp-蛋白激酶蛋白激酶a a的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程：的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)過程： 當(dāng)當(dāng)pka被被ca

51、mp激活后，其游離的激活后，其游離的c亞亞基可從胞質(zhì)進(jìn)入胞核，通過使基可從胞質(zhì)進(jìn)入胞核，通過使creb絲氨酸絲氨酸殘基磷酸化而激活，進(jìn)而參與基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)殘基磷酸化而激活，進(jìn)而參與基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。節(jié)。 crebcreb是位于胞核中的是位于胞核中的campcamp反應(yīng)元件結(jié)合反應(yīng)元件結(jié)合蛋白蛋白（campcamp response element binding response element binding protein,creb)protein,creb) ; pka主要分布在胞漿中；在某些胞核中也主要分布在胞漿中；在某些胞核中也可見到；不同類的細(xì)胞，作用的底物可見到；不同類的細(xì)胞，作用的

52、底物蛋白也不同；蛋白也不同；底物蛋白底物蛋白camp通過通過pka調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝camp反應(yīng)元件結(jié)合蛋白反應(yīng)元件結(jié)合蛋白激激活活催化催化atpac細(xì)細(xì)胞胞核核pipipipi結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因dna蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)pkapka對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用（演示）對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用（演示）pka的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：1）. 主要分布在胞漿中；在某些胞核中也可主要分布在胞漿中；在某些胞核中也可見到；見到；2）. 不同類的細(xì)胞，作用的底物蛋白不同類的細(xì)胞，作用的底物蛋白也不同，因此造成了也不同，因此造成了camp的生物學(xué)效應(yīng)也的生物學(xué)效應(yīng)也不相同。不相同。 因此推測各種細(xì)胞內(nèi)可能存在種類和數(shù)因此推測各種細(xì)胞

53、內(nèi)可能存在種類和數(shù)量各不相同的量各不相同的pka底物，由此使得底物，由此使得pka作用作用底物下游的各條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路呈現(xiàn)差異。底物下游的各條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路呈現(xiàn)差異。三、鈣離子三、鈣離子/二酯酰甘油二酯酰甘油/三磷酸肌醇信使體系三磷酸肌醇信使體系_磷脂酰肌醇途徑磷脂酰肌醇途徑 細(xì)胞外的某些信號分子，在磷脂酰肌醇信號細(xì)胞外的某些信號分子，在磷脂酰肌醇信號通路中與細(xì)胞表面通路中與細(xì)胞表面g蛋白耦聯(lián)型受體結(jié)合，激活蛋白耦聯(lián)型受體結(jié)合，激活質(zhì)膜質(zhì)膜上上的磷脂酶的磷脂酶c（plc-），使質(zhì)膜上），使質(zhì)膜上4，5-二磷酸磷脂酰二磷酸磷脂酰肌醇肌醇（pip2）水解成）水解成1，4，5-三三磷酸肌醇（磷酸肌醇（i

54、p3）和二）和二酰基酰基甘油（甘油（dg）兩個第）兩個第二信使，胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信二信使，胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號（圖號（圖8-21），），這一信號系統(tǒng)又稱為這一信號系統(tǒng)又稱為“雙信使系統(tǒng)雙信使系統(tǒng)”（double messenger system），），又稱鈣離子又稱鈣離子/二酯酰甘油二酯酰甘油/三磷酸肌醇信使體系。三磷酸肌醇信使體系。 l通過通過g蛋白介導(dǎo)，存在于細(xì)胞膜上的蛋白介導(dǎo)，存在于細(xì)胞膜上的plc 可被可被激活；而激活；而plc 則是在受體的酪氨酸蛋白激酶催則是在受體的酪氨酸蛋白激酶催化下，其酪氨酸殘基被磷酸化修飾而激活。化下，其酪氨酸殘基被磷酸化修飾而激活。lplc激活后，可催化

55、質(zhì)膜上的磷脂酰肌醇激活后，可催化質(zhì)膜上的磷脂酰肌醇-4,5-雙磷酸（雙磷酸（pip2）水解產(chǎn)生兩種第二信使，即甘）水解產(chǎn)生兩種第二信使，即甘油二酯（油二酯（dag）和）和1,4,5-三磷酸肌醇三磷酸肌醇（ip3）。）。磷脂酶磷脂酶c c（plcplc）：）：dg (二酯酰甘油二酯酰甘油) ：在磷脂酰絲氨酸和在磷脂酰絲氨酸和ca2+協(xié)同下協(xié)同下激活激活pkc。ip3 (三磷酸肌醇三磷酸肌醇) ：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的ip3受體結(jié)合，促使細(xì)胞內(nèi)受體結(jié)合，促使細(xì)胞內(nèi) ca2+釋放。釋放。磷脂酶磷脂酶c(plc)_c(plc)_催化催化_細(xì)胞細(xì)胞膜上膜上4 4，5-5-二磷酸磷脂酰肌

56、醇二磷酸磷脂酰肌醇（pip2pip2） 水解后水解后 產(chǎn)生產(chǎn)生三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（ip3)二酯酰甘油（二酯酰甘油（dg）激活激活ca2+激活激活pkc，使靶蛋白，使靶蛋白發(fā)生磷酸化發(fā)生磷酸化ca2+胞外信號分子胞外信號分子活化的受體活化的受體二磷脂酰二磷脂酰肌醇水解肌醇水解三磷酸肌醇三磷酸肌醇ip3ip3與與ca2+隔離庫膜上隔離庫膜上的特異受體結(jié)合，介的特異受體結(jié)合，介導(dǎo)導(dǎo)ca2+通道開放，通道開放， ca2+釋放入膜質(zhì)中釋放入膜質(zhì)中二酯酰甘油二酯酰甘油(dg)胞內(nèi)靶蛋白磷酸化胞內(nèi)靶蛋白磷酸化特異的磷酸酯酶特異的磷酸酯酶啟動細(xì)胞內(nèi)啟動細(xì)胞內(nèi)ca2+信號系信號系統(tǒng)，使細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。統(tǒng)，

57、使細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。脂溶性的脂溶性的dg生成后仍保留在細(xì)胞膜生成后仍保留在細(xì)胞膜上，在上，在有有ca2+、磷脂酰絲氨酸存在、磷脂酰絲氨酸存在的情況下激活的情況下激活蛋白激酶蛋白激酶c(pkc)，pkc以磷酸化方式對多種胞內(nèi)以磷酸化方式對多種胞內(nèi)蛋白進(jìn)行修飾，由此啟動細(xì)胞蛋白進(jìn)行修飾，由此啟動細(xì)胞的一系列生理、生化反應(yīng)。的一系列生理、生化反應(yīng)。這一信號系統(tǒng)又稱為“雙信使系統(tǒng)” 鈣離子鈣離子/二酯酰甘油二酯酰甘油/三磷酸肌醇信使體三磷酸肌醇信使體系系“雙信使系統(tǒng)雙信使系統(tǒng)” pkc(蛋白激酶蛋白激酶c) 在細(xì)胞未受到外界信號刺激時，亦以在細(xì)胞未受到外界信號刺激時，亦以非活性構(gòu)像存在于胞質(zhì)中，其催化

58、結(jié)構(gòu)域非活性構(gòu)像存在于胞質(zhì)中，其催化結(jié)構(gòu)域的活性中心部分嵌合于調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域中；的活性中心部分嵌合于調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域中； 當(dāng)細(xì)胞膜受體與外界信號結(jié)合后，當(dāng)細(xì)胞膜受體與外界信號結(jié)合后，pkc的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域與的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域與dg、磷脂酰絲氨酸及、磷脂酰絲氨酸及ca2+結(jié)結(jié)合，致使合，致使pkc構(gòu)像發(fā)生改變，催化活性中心構(gòu)像發(fā)生改變，催化活性中心暴露，暴露，pkc由此被激活。當(dāng)外界信號消失時，由此被激活。當(dāng)外界信號消失時，dg最先從最先從pkc上解離，使上解離，使pkc失活。失活。在鈣離子在鈣離子/二酯酰甘油二酯酰甘油/三磷酸肌醇信使體系三磷酸肌醇信使體系中中 三磷酸肌醇（三磷酸肌醇（ip3）動員細(xì)胞內(nèi)）動員細(xì)胞

59、內(nèi)ca2+庫庫與與dg活化活化pkc兩個過程，既是獨(dú)立的又是相兩個過程，既是獨(dú)立的又是相互協(xié)調(diào)的。細(xì)胞庫的互協(xié)調(diào)的。細(xì)胞庫的ca2+在在ip3作用下被釋作用下被釋放到胞漿，引起放到胞漿，引起ca2+濃度的升高，濃度的升高，ca2+可進(jìn)可進(jìn)一步與一步與pkc結(jié)合并聚集至細(xì)胞膜，與結(jié)合并聚集至細(xì)胞膜，與dg和和膜磷脂一起共同誘導(dǎo)、激活膜磷脂一起共同誘導(dǎo)、激活pkc。通過該信使體系使細(xì)胞產(chǎn)生效應(yīng)的胞外信號分子通過該信使體系使細(xì)胞產(chǎn)生效應(yīng)的胞外信號分子有：血管緊張素、有：血管緊張素、5-羥色胺、各種生長因子等。羥色胺、各種生長因子等。pkc pkc 對基因的早期活化和晚期活化對基因的早期活化和晚期活化

60、l此信號傳遞途徑與此信號傳遞途徑與camp-蛋白激酶蛋白激酶a途徑類似，途徑類似，即通過激活鳥苷酸環(huán)化酶（即通過激活鳥苷酸環(huán)化酶（gc），催化生成），催化生成第二信使第二信使cgmp，再通過激活蛋白激酶，再通過激活蛋白激酶g（pkg）而傳遞信息。而傳遞信息。l目前已知心房肽（心房利鈉因子）是通過此途目前已知心房肽（心房利鈉因子）是通過此途徑傳遞信號，可引起血管平滑肌的松弛。徑傳遞信號，可引起血管平滑肌的松弛。 lno可激活可激活gc，從而激活該途徑。，從而激活該途徑。四、四、cgmp信使體系信使體系cgmp 是一種廣泛的存在于動物細(xì)胞是一種廣泛的存在于動物細(xì)胞中的胞內(nèi)信使，是鳥苷酸環(huán)化酶中的胞