細胞通訊(cellcommunication)

：體內(nèi)一部分細胞發(fā)出信號，另一部分細胞接收信號并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧毎δ茏兓倪^程。信號轉(zhuǎn)導(signaltransduction)

：細胞針對外源信息所發(fā)生的細胞內(nèi)生物化學變化及效應的全過程。1本文檔共142頁；當前第1頁；編輯于星期日\22點38分主要內(nèi)容細胞通訊與信號轉(zhuǎn)導的分子基礎主要信號轉(zhuǎn)導途徑2本文檔共142頁；當前第2頁；編輯于星期日\22點38分第一節(jié)細胞通訊與信號轉(zhuǎn)導

的分子基礎一、細胞間通訊方式二、信息物質(zhì)(信號分子)三、受體四、細胞內(nèi)關鍵信號轉(zhuǎn)導分子五、細胞信號轉(zhuǎn)導的基本方式3本文檔共142頁；當前第3頁；編輯于星期日\22點38分①通過相鄰細胞的直接接觸②通過細胞分泌各種化學物質(zhì)來調(diào)節(jié)自身和其他細胞的代謝和功能。一、細胞間通訊的方式細胞間隙連接膜表面分子接觸通訊4本文檔共142頁；當前第4頁；編輯于星期日\22點38分

1、細胞間隙連接(gapjunction)：連接蛋白，直接通訊，使相鄰的細胞共享一些具有特殊功能的小分子物質(zhì)，使細胞群成為整體。

2、膜表面分子接觸通訊(contact-dependent

signaling)：細胞膜表面的糖蛋白、脂蛋白分子作為細胞的觸角，可以與其他細胞的膜表面分子特異性的識別和相互作用，直接通訊。

3、化學信號通訊(chemicalsignaling)：一些細胞分泌化學物質(zhì)至細胞外（化學信號）作用于其它細胞（靶細胞），調(diào)節(jié)其功能，間接通訊。5本文檔共142頁；當前第5頁；編輯于星期日\22點38分6本文檔共142頁；當前第6頁；編輯于星期日\22點38分二、信息物質(zhì)（SignalMolecules）

把具有調(diào)節(jié)細胞生命活動的化學物質(zhì)稱為信息物質(zhì)。（一）基本概念7本文檔共142頁；當前第7頁；編輯于星期日\22點38分細胞間信息物質(zhì)細胞內(nèi)信息物質(zhì)(詳見后)細胞間信息物質(zhì)是指由細胞分泌的調(diào)節(jié)靶細胞生命活動的化學物質(zhì)，通常又稱作第一信使。細胞內(nèi)信息物質(zhì)指第一信號物質(zhì)經(jīng)轉(zhuǎn)導刺激細胞內(nèi)產(chǎn)生的傳遞細胞調(diào)控信號的化學物質(zhì)。8本文檔共142頁；當前第8頁；編輯于星期日\22點38分１.化學性質(zhì)

蛋白質(zhì)和肽類:如生長因子、細胞因子、胰島素等氨基酸及其衍生物:如甘氨酸、甲狀腺素、腎上腺素等類固醇激素:如糖皮質(zhì)激素、性激素等脂酸衍生物:如前列腺素等氣體:如一氧化氮、一氧化碳等（二）細胞間信息物質(zhì)9本文檔共142頁；當前第9頁；編輯于星期日\22點38分（1）神經(jīng)遞質(zhì)又稱突觸分泌信號特點:由神經(jīng)元細胞分泌；通過突觸間隙到達下一個神經(jīng)細胞；作用距離最短（nm)；作用于膜受體。例如：乙酰膽堿等2.分類10本文檔共142頁；當前第10頁；編輯于星期日\22點38分（2）內(nèi)分泌激素又稱內(nèi)分泌信號特點:由特殊分化的內(nèi)分泌細胞分泌通過血液循環(huán)到達靶細胞作用距離最遠（m）作用于膜受體或胞內(nèi)受體

例如:胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等11本文檔共142頁；當前第11頁；編輯于星期日\22點38分（3）局部化學介質(zhì)又稱旁分泌信號特點:由體內(nèi)某些普通細胞分泌不進入血循環(huán)，通過擴散作用到達附近的靶細胞（μm）作用于膜受體例如:生長因子、前列腺素等。12本文檔共142頁；當前第12頁；編輯于星期日\22點38分有些細胞間信息物質(zhì)能對同種細胞或分泌細胞自身起調(diào)節(jié)作用，稱為自分泌信號。自分泌信號13本文檔共142頁；當前第13頁；編輯于星期日\22點38分本文檔共142頁；當前第14頁；編輯于星期日\22點38分三、受體

受體(receptor)：細胞膜上或細胞內(nèi)能特異識別生物活性分子并與之結(jié)合，進而引起生物學效應的特殊蛋白質(zhì)。個別是糖脂。配體(ligand)：能與受體呈特異性結(jié)合的生物活性分子，包括細胞間信息分子、藥物、維生素、毒物等。15本文檔共142頁；當前第15頁；編輯于星期日\22點38分(一)受體作用的特點

高度專一性高度親和力可飽和性可逆性特定的作用模式16本文檔共142頁；當前第16頁；編輯于星期日\22點38分受體按照其在細胞內(nèi)的位置分為：細胞表面受體細胞內(nèi)受體

接收的是不能進入細胞的水溶性化學信號分子和其它細胞表面的信號分子，如生長因子、細胞因子、水溶性激素分子、粘附分子等。接收的信號是可以直接通過脂雙層胞膜進入細胞的脂溶性化學信號分子，如類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸等。（二）受體的分類、一般結(jié)構(gòu)與功能17本文檔共142頁；當前第17頁；編輯于星期日\22點38分18本文檔共142頁；當前第18頁；編輯于星期日\22點38分存在于細胞質(zhì)膜上的受體，絕大部分是鑲嵌糖蛋白。1.膜受體(membranereceptor)19本文檔共142頁；當前第19頁；編輯于星期日\22點38分根據(jù)其結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換信號的方式又分為三大類：

配體依賴性離子通道受體：環(huán)狀受體

G蛋白偶聯(lián)受體：七個跨膜受體

單次跨膜受體：

單個跨膜α螺旋受體20本文檔共142頁；當前第20頁；編輯于星期日\22點38分(1)環(huán)狀受體(配體依賴性離子通道受體)乙酰膽堿受體舉例：21本文檔共142頁；當前第21頁；編輯于星期日\22點38分22本文檔共142頁；當前第22頁；編輯于星期日\22點38分特征：離子通道型受體是一類自身為離子通道的受體，它們的開放或關閉直接受化學配體的控制，被稱為配體依賴性離子通道受體。配體主要為神經(jīng)遞質(zhì)23本文檔共142頁；當前第23頁；編輯于星期日\22點38分離子通道受體信號轉(zhuǎn)導的最終作用是導致了細胞膜電位改變，即通過將化學信號轉(zhuǎn)變成電信號而影響細胞功能。離子通道型受體可以是陽離子通道，如乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺的受體；也可以是陰離子通道，如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受體。24本文檔共142頁；當前第24頁；編輯于星期日\22點38分（2）G蛋白偶聯(lián)受體(G-proteincoupledreceptors,GPCRs)又稱七次跨膜螺旋受體/蛇型受體這類受體的細胞內(nèi)部分總是與異源三聚體G蛋白結(jié)合，受體信號轉(zhuǎn)導的第一步反應都是活化G蛋白。25本文檔共142頁；當前第25頁；編輯于星期日\22點38分ExtracellularCytoplasmicCOOH--NH2C1C2C3E1E2E3H1H2H3H4H5H6H7-S-S-與配體結(jié)合G蛋白作用部位26本文檔共142頁；當前第26頁；編輯于星期日\22點38分特點：由一條肽鏈組成，N端在胞外側(cè)，C端在胞內(nèi)，中段形成七個跨膜螺旋結(jié)構(gòu)。有三個胞外環(huán)和三個胞內(nèi)環(huán)。

受體的N端可有不同的糖基化。

27本文檔共142頁；當前第27頁；編輯于星期日\22點38分

受體內(nèi)有一些高度保守的半胱氨酸殘基，對維持受體的結(jié)構(gòu)起到關鍵作用。

胞內(nèi)的第二和第三個環(huán)能與G-蛋白相偶聯(lián)。

28本文檔共142頁；當前第28頁；編輯于星期日\22點38分（３）單個跨膜α螺旋受體蛋白酪氨酸激酶受體蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶受體具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體非催化型單個跨膜受體—細胞因子受體催化型受體29本文檔共142頁；當前第29頁；編輯于星期日\22點38分蛋白酪氨酸激酶受體（proteintyrosinekinase,PTK)生長因子類受體屬于PTK

30本文檔共142頁；當前第30頁；編輯于星期日\22點38分EGF:表皮生長因子IGF-1:胰島素樣生長因子PDGF:血小板衍生生長因子FGF:成纖維細胞生長因子31本文檔共142頁；當前第31頁；編輯于星期日\22點38分蛋白酪氨酸激酶受體的活化本文檔共142頁；當前第32頁；編輯于星期日\22點38分*受體跨膜區(qū)由22～26個氨基酸殘基構(gòu)成一個α-螺旋，高度疏水。

*

胞外區(qū)為配體結(jié)合部位。*胞內(nèi)區(qū)為酪氨酸蛋白激酶功能區(qū)，位于C末端，包括ATP結(jié)合和底物結(jié)合兩個功能區(qū)。蛋白酪氨酸激酶受體特點:33本文檔共142頁；當前第33頁；編輯于星期日\22點38分自身磷酸化(autophosphorylation)當配體與單跨膜螺旋受體結(jié)合后，催化型受體大多數(shù)發(fā)生二聚化，二聚體的酪氨酸蛋白激酶(tyrosineproteinkinase,TPK)被激活，彼此使對方的某些酪氨酸殘基磷酸化，這一過程稱為自身磷酸化。該型受體與細胞的增殖、分化、分裂及癌變有關。

34本文檔共142頁；當前第34頁；編輯于星期日\22點38分具有蛋白絲/蘇氨酸激酶受體如：轉(zhuǎn)化生長因子β受體（TGFβ）Ⅰ型Ⅱ型35本文檔共142頁；當前第35頁；編輯于星期日\22點38分具有鳥苷酸環(huán)化酶（GC）活性的受體

膜受體：

由同源的三聚體或四聚體組成配體：心鈉素（ANP）、鳥苷蛋白部位：心血管細胞、小腸、精子、視網(wǎng)膜桿狀細胞可溶性受體：α、β二聚體，具有GC結(jié)合域和血紅素結(jié)合域

配體：NO、CO

部位：腦、肺、肝、腎36本文檔共142頁；當前第36頁；編輯于星期日\22點38分鳥苷酸環(huán)化酶（GC）

具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體結(jié)構(gòu)本文檔共142頁；當前第37頁；編輯于星期日\22點38分非催化型單個跨膜受體：γ-干擾素（IFNγ）受體

38本文檔共142頁；當前第38頁；編輯于星期日\22點38分

細胞膜表面受體特性特性離子通道G蛋白偶聯(lián)單次跨膜

配體

神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)、激素、味、光等細胞因子生長因子

結(jié)構(gòu)

寡聚體

單體單體跨膜區(qū)段數(shù)目4個7個1個

功能

離子通道

激活G蛋白激活蛋白酪氨酸激酶等

細胞應答

去極化與超極化去極化與超極化，調(diào)節(jié)蛋白功能和表達調(diào)節(jié)蛋白功能和表達，調(diào)節(jié)細胞增值和分化本文檔共142頁；當前第39頁；編輯于星期日\22點38分2.胞內(nèi)受體

包含四個區(qū)：高度可變區(qū)、DNA結(jié)合區(qū)、激素結(jié)合區(qū)和鉸鏈區(qū)。40本文檔共142頁；當前第40頁；編輯于星期日\22點38分胞內(nèi)受體41本文檔共142頁；當前第41頁；編輯于星期日\22點38分相關配體：類固醇激素、甲狀腺素和維甲酸等功能：多為反式作用因子，當與相應配體結(jié)合后，能與DNA的順式作用元件結(jié)合，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。42本文檔共142頁；當前第42頁；編輯于星期日\22點38分離子通道受體G-蛋白偶聯(lián)受體單次跨膜受體細胞內(nèi)受體細胞膜受體受體小結(jié)43本文檔共142頁；當前第43頁；編輯于星期日\22點38分四、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導相關分子

小分子物質(zhì)---第二信使大分子的信號轉(zhuǎn)導分子---蛋白質(zhì)44本文檔共142頁；當前第44頁；編輯于星期日\22點38分（一）小分子物質(zhì)---第二信使第二信使(secondarymessenger)概念

在細胞內(nèi)傳遞信息的小分子物質(zhì)，如cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3等稱為第二信使。45本文檔共142頁；當前第45頁；編輯于星期日\22點38分第二信使的主要類型：環(huán)核苷酸類脂類無機離子：鈣離子氣體分子：NO46本文檔共142頁；當前第46頁；編輯于星期日\22點38分1.環(huán)核苷酸類cAMPcGMP47本文檔共142頁；當前第47頁；編輯于星期日\22點38分

核苷酸環(huán)化酶催化cAMP和cGMP生成

（adenylatecyclase，AC）（guanylatecyclase，GC）AC：為膜結(jié)合的糖蛋白GC：一種是膜結(jié)合的受體分子；另一種存在于細胞質(zhì)。48本文檔共142頁；當前第48頁；編輯于星期日\22點38分

細胞內(nèi)的磷酸二酯酶水解環(huán)核苷酸細胞內(nèi)有水解cAMP和cGMP的磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）。PDE對cAMP和cGMP的水解具有相對特異性。49本文檔共142頁；當前第49頁；編輯于星期日\22點38分cAMP和cGMP的結(jié)構(gòu)及其代謝鳥苷酸環(huán)化酶50本文檔共142頁；當前第50頁；編輯于星期日\22點38分

環(huán)核苷酸的作用機制是調(diào)節(jié)蛋白激酶活性蛋白激酶（proteinkinase):能將ATP分子中的γ－磷酸基團轉(zhuǎn)移至底物蛋白氨基酸殘基上的一大類酶。是一類重要的信號轉(zhuǎn)導分子，也是許多小分子第二信使直接作用的靶分子。51本文檔共142頁；當前第51頁；編輯于星期日\22點38分蛋白激酶A是cAMP的靶分子cAMP作用于cAMP依賴性蛋白激酶即蛋白激酶A（proteinkinaseA，PKA）。PKA活化后，可使多種蛋白質(zhì)底物的絲氨酸或蘇氨酸殘基發(fā)生磷酸化，改變其活性狀態(tài)。52本文檔共142頁；當前第52頁；編輯于星期日\22點38分cAMP激活PKA的作用機理

機制：

C2R2(無活性PKA)

4cAMPR2-4cAMP

C2(有活性PKA)R調(diào)節(jié)亞基C催化亞基53本文檔共142頁；當前第53頁；編輯于星期日\22點38分蛋白激酶G是cGMP的靶分子

cGMP作用于cGMP依賴性蛋白激酶即蛋白激酶G（proteinkinaseG，PKG）。

54本文檔共142頁；當前第54頁；編輯于星期日\22點38分cGMP激活PKG示意圖55本文檔共142頁；當前第55頁；編輯于星期日\22點38分2.脂類二脂酰甘油（diacylglycerol，DAG）磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol-4,5-diphosphate，PIP2)肌醇-1,4,5-三磷酸（Inositol-1,4,5-triphosphate，IP3）神經(jīng)酰胺（ceramide）……等56本文檔共142頁；當前第56頁；編輯于星期日\22點38分磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)三磷酸肌醇(IP3)二脂酰甘油(DAG)磷脂酰肌醇特異的磷脂酶C(PI-PLC)+IP3和DAG的生成57本文檔共142頁；當前第57頁；編輯于星期日\22點38分DAG，IP3的功能DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKC。IP3：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的受體結(jié)合，促使細胞內(nèi)Ca2+釋放。58本文檔共142頁；當前第58頁；編輯于星期日\22點38分IP3的靶分子是鈣離子通道IP3為水溶性，生成后從細胞質(zhì)膜擴散至細胞質(zhì)中，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌質(zhì)網(wǎng)膜上的IP3受體結(jié)合。IP3＋IP3受體鈣離子通道開放，細胞內(nèi)鈣釋放細胞內(nèi)鈣離子濃度迅速增加59本文檔共142頁；當前第59頁；編輯于星期日\22點38分淋巴細胞和嗅覺細胞

IP3＋IP3受體（細胞膜上）鈣離子通道開放，細胞外鈣內(nèi)流細胞內(nèi)鈣離子濃度迅速增加60本文檔共142頁；當前第60頁；編輯于星期日\22點38分DAG和鈣離子的靶分子是蛋白激酶C蛋白激酶C（proteinkinaseC，PKC），屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶。61本文檔共142頁；當前第61頁；編輯于星期日\22點38分催化結(jié)構(gòu)域Ca2+DAG磷脂酰絲氨酸調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域催化結(jié)構(gòu)域底物Ca2+DAG磷脂酰絲氨酸調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域假底物結(jié)合區(qū)DAG和Ca2+活化PKC的作用機制示意圖62本文檔共142頁；當前第62頁；編輯于星期日\22點38分PKC

一條多肽鏈組成，N端為調(diào)節(jié)區(qū)段，C端為催化區(qū)段。調(diào)節(jié)區(qū)段與DAG、磷脂酰絲氨酸、Ca2+結(jié)合時，PKC構(gòu)象改變發(fā)揮活性，使底物蛋白Ser/Thr殘基磷酸化。包括：質(zhì)膜受體、膜蛋白和多種酶。

PKC對代謝、基因表達、細胞分化和增殖起作用。

63本文檔共142頁；當前第63頁；編輯于星期日\22點38分3.鈣離子（1）鈣離子在細胞中的分布細胞外液游離鈣濃度高（1.12~1.23mmol/L）；細胞內(nèi)液的鈣離子含量很低，且90%以上儲存于細胞內(nèi)鈣庫（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)）；胞液中游離Ca2+的含量極少（基礎濃度只有0.01~0.1mol/L）。64本文檔共142頁；當前第64頁；編輯于星期日\22點38分導致胞液游離Ca2+濃度升高的反應有兩種：

一是細胞質(zhì)膜鈣通道開放，引起鈣內(nèi)流；二是細胞內(nèi)鈣庫膜上的鈣通道開放，引起鈣釋放。胞液Ca2+可以再經(jīng)由細胞質(zhì)膜及鈣庫膜上的鈣泵（Ca2+-ATP酶）返回細胞外或胞內(nèi)鈣庫，以消耗能量的方式維持細胞質(zhì)內(nèi)的低鈣狀態(tài)。65本文檔共142頁；當前第65頁；編輯于星期日\22點38分（2）鈣離子的信號功能主要是通過鈣調(diào)蛋白實現(xiàn)鈣調(diào)蛋白（calmodulin，CaM）可看作是細胞內(nèi)Ca2+的受體。乙酰膽堿、兒茶酚胺、加壓素、血管緊張素和胰高血糖素等胞液Ca2+濃度升高CaMCaMCa2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+/CaM-依賴性激酶（CaM-K）66本文檔共142頁；當前第66頁；編輯于星期日\22點38分67本文檔共142頁；當前第67頁；編輯于星期日\22點38分4.NONO合酶介導NO生成

NO合酶

胍氨酸精氨酸NHH2NNH2+H2N+COO-NHH2NOH2N+COO-NO＋68本文檔共142頁；當前第68頁；編輯于星期日\22點38分NO的生理調(diào)節(jié)作用:NO與可溶性鳥苷酸環(huán)化酶分子中的血紅素鐵結(jié)合生成cGMP引起鳥苷酸環(huán)化酶構(gòu)象改變.酶活性增高cGMP作為第二信使，產(chǎn)生生理效應GTP69本文檔共142頁；當前第69頁；編輯于星期日\22點38分（二）細胞內(nèi)大分子信號轉(zhuǎn)導分子GTP結(jié)合蛋白（G蛋白）蛋白激酶和蛋白磷酸酶蛋白質(zhì)相互作用的調(diào)控結(jié)合元件銜接蛋白和支架蛋白70本文檔共142頁；當前第70頁；編輯于星期日\22點38分1.GTP結(jié)合蛋白(G蛋白)

(GTPbindingprotein,Gprotein)是一類和GDP或GTP結(jié)合、位于細胞膜胞漿面與七次跨膜受體相結(jié)合的外周蛋白。由三個亞基組成三聚體：α、β、γ兩種構(gòu)象活化型(GTP)：α與β、γ解聚結(jié)合GTP。非活化型(GDP)：α、β、γ三聚體結(jié)合GDP。α亞基有磷酸酶（GTPase）活性71本文檔共142頁；當前第71頁；編輯于星期日\22點38分G蛋白72本文檔共142頁；當前第72頁；編輯于星期日\22點38分RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP73本文檔共142頁；當前第73頁；編輯于星期日\22點38分已發(fā)現(xiàn)多種類型的G蛋白，常見的有激動型Gs，抑制型Gi和磷脂酶C型Gq。74本文檔共142頁；當前第74頁；編輯于星期日\22點38分兩種G蛋白的活性型和非活性型的互變下游分子本文檔共142頁；當前第75頁；編輯于星期日\22點38分Gα種類效應分子細胞內(nèi)信使靶分子αsAC活化cAMPPKAαiAC抑制cAMPPKAαq磷脂酶c活化Ca2+,IP3,DAGPKCαtcGMP磷酸二酯酶活化cGMPNa+通道關閉G蛋白的α亞基的效應分子及其功能76本文檔共142頁；當前第76頁；編輯于星期日\22點38分

與G蛋白三聚體比，分子量要小得多（21KD），主要位于MAPK系統(tǒng)的上游，非活化狀態(tài)時結(jié)合GDP，在外源信號的作用下釋放GDP，結(jié)合GTP而被活化。Ras超家族成員。小G蛋白(smallGprotein)77本文檔共142頁；當前第77頁；編輯于星期日\22點38分

與G蛋白相同點：

GTP/GDP轉(zhuǎn)換；GTPase與G蛋白不同點：受酪氨酸蛋白激酶調(diào)節(jié)，需蛋白中介：接頭蛋白(GRB2)和Sos、GTP

酶激活蛋白(GAPs)，類似G蛋白中的α亞基。78本文檔共142頁；當前第78頁；編輯于星期日\22點38分舉例：小G蛋白79本文檔共142頁；當前第79頁；編輯于星期日\22點38分2.蛋白激酶和蛋白磷酸酶（1）蛋白激酶：能將ATP分子中的γ－磷酸基團轉(zhuǎn)移至底物蛋白氨基酸殘基上的一大類酶。分類：(1)絲/蘇氨酸蛋白激酶：磷酸基團受體為羥基(2)酪氨酸蛋白激酶：磷酸基團受體為酚羥基80本文檔共142頁；當前第80頁；編輯于星期日\22點38分酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白81本文檔共142頁；當前第81頁；編輯于星期日\22點38分重要的蛋白激酶：

蛋白激酶A(proteinkinaseA,PKA)

蛋白激酶G(proteinkinaseG,PKG)

蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)

鈣調(diào)素依賴的蛋白激酶

蛋白酪氨酸激酶(proteintyrosinekinase)

有絲分裂原激活的蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)等。82本文檔共142頁；當前第82頁；編輯于星期日\22點38分蛋白酪氨酸激酶(PTK)分類跨膜的蛋白酪氨酸激酶受體胞漿的蛋白酪氨酸激酶：為受體和最終效應分子之間的中間介導分子；Src家族：包括Src,Fyn,Lck,Lyn等常與受體結(jié)合存在。ZAP70家族：包括ZAP70和Syk等。Tec家族：包括Btk,Itk,Tec等。JAK家族：包括JAK1,JAK2,JAK3等。83本文檔共142頁；當前第83頁；編輯于星期日\22點38分Abl：存在于核內(nèi)和胞漿，參與轉(zhuǎn)錄和細胞周期調(diào)節(jié)。Wee：調(diào)節(jié)cyclin2，調(diào)節(jié)細胞有絲分裂。核內(nèi)的蛋白酪氨酸激酶：84本文檔共142頁；當前第84頁；編輯于星期日\22點38分有絲分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）

屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶。作用途徑：被MAPKK磷酸化激活，轉(zhuǎn)移至核內(nèi)，可使一些轉(zhuǎn)錄因子磷酸化，從而改變基因表達狀態(tài)。作用：接受膜受體轉(zhuǎn)換和傳遞的信號并將其帶入細胞核內(nèi)，參與細胞增殖、分化及調(diào)亡等多種細胞功能的調(diào)控。85本文檔共142頁；當前第85頁；編輯于星期日\22點38分（2）蛋白磷酸酶(proteinphosphatase)使磷酸化的蛋白質(zhì)去磷酸化的一類酶。蛋白磷酸酶與蛋白激酶相對應，構(gòu)成蛋白質(zhì)活性的開關系統(tǒng)。分為蛋白絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶和蛋白酪氨酸磷酸酶兩大類。86本文檔共142頁；當前第86頁；編輯于星期日\22點38分蛋白磷酸酶衰減蛋白激酶信號PTKPTK無活性活化P自我磷酸化PTPPTPSSP無活性活化SrcfamilyPTK無活性SrcfamilyPTKPTPPPTK活化活化信號抑制信號87本文檔共142頁；當前第87頁；編輯于星期日\22點38分3.蛋白質(zhì)相互作用的調(diào)控結(jié)合元件

概念：

調(diào)控結(jié)合元件(modularbindingdomain)

是蛋白質(zhì)分子中的特殊結(jié)構(gòu)域，是信號分子相互識別的部位。88本文檔共142頁；當前第88頁；編輯于星期日\22點38分SH2結(jié)構(gòu)域（srchomology2domain)：介導信號分子與含磷酸酪氨酸蛋白分子的結(jié)合。SH3結(jié)構(gòu)域(srchomology3domain)：

介導信號分子與富含脯氨酸的蛋白分子結(jié)合。PH結(jié)構(gòu)域（Pleckstrinhomologydomain）：其功能尚未確定，可以與PIP2、PIP3等結(jié)合。PTB結(jié)構(gòu)域(proteintyrosinebindingdomain)：識別一些含磷酸酪氨酸的基序。常見類型：89本文檔共142頁；當前第89頁；編輯于星期日\22點38分90本文檔共142頁；當前第90頁；編輯于星期日\22點38分信號轉(zhuǎn)導分子中的蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域的分布和作用蛋白激酶BtkPHTHSH3SH2催化區(qū)銜接蛋白Grb2SH3SH2SH3轉(zhuǎn)錄因子statDNA結(jié)合區(qū)SH2TA細胞骨架蛋白tensin//SH2PTB91本文檔共142頁；當前第91頁；編輯于星期日\22點38分特點：一個信號分子可含兩種以上結(jié)合元件。同一類調(diào)控結(jié)合元件可存在于多種不同的信號轉(zhuǎn)導分子中。這些結(jié)構(gòu)域本身均為非催化結(jié)構(gòu)域。92本文檔共142頁；當前第92頁；編輯于星期日\22點38分（四）銜接蛋白和支架蛋白銜接蛋白（adaptorprotein）是信號轉(zhuǎn)導通路中不同信號轉(zhuǎn)導分子的接頭，連接上游信號轉(zhuǎn)導分子與下游信號轉(zhuǎn)導分子。發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)基礎：蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域。功能：募集和組織信號轉(zhuǎn)導復合物，即引導信號轉(zhuǎn)導分子到達并形成相應的信號轉(zhuǎn)導復合物。大部分銜接蛋白的結(jié)構(gòu)中只有2個或2個以上的蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域，除此以外幾乎不含有其他的序列。銜接蛋白連接信號轉(zhuǎn)導分子93本文檔共142頁；當前第93頁；編輯于星期日\22點38分銜接蛋白Nck結(jié)構(gòu)與相互作用分子示意圖SH2CNSH3SH3SH3HGFR,VEGFR,BCR-AblPDGFR,EphB1SLP-76,HPK1,p130casIRS-1,p62doc

CKIg2,WASP,IRS-1,DOCK180,NIKIRS-1,DOCK180,Sos,NIK,Pak1,Pak3,NAP4,WIP,dynamin,synaptojanin、Abl,c-CblAbl,c-Cbl,NAP1,Sam6894本文檔共142頁；當前第94頁；編輯于星期日\22點38分支架蛋白保證特異和高效的信號轉(zhuǎn)導支架蛋白一般是分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，可同時結(jié)合很多位于同一信號轉(zhuǎn)導通路中的轉(zhuǎn)導分子。信號轉(zhuǎn)導分子組織在支架蛋白上的意義：①

保證相關信號轉(zhuǎn)導分子容于一個隔離而穩(wěn)定的信號轉(zhuǎn)導通路內(nèi)，避免與其他不需要的信號轉(zhuǎn)導通路發(fā)生交叉反應，以維持信號轉(zhuǎn)導通路的特異性；②支架蛋白可以增強或抑制結(jié)合的信號轉(zhuǎn)導分子的活性；③增加調(diào)控復雜性和多樣性。95本文檔共142頁；當前第95頁；編輯于星期日\22點38分五、細胞信號轉(zhuǎn)導的基本方式細胞信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡的構(gòu)成結(jié)構(gòu)基礎：信號分子信號分子相互作用進行轉(zhuǎn)換和傳遞，構(gòu)成不同的信號轉(zhuǎn)導途徑(pathway)，交互調(diào)控(crosstalking)，形成網(wǎng)絡(network)。大分子蛋白質(zhì)小分子活性物96本文檔共142頁；當前第96頁；編輯于星期日\22點38分

信號在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)換和傳遞的基本方式

1.小分子信使分子：濃度、細胞內(nèi)定位的改變。

2.大分子信使構(gòu)象變化化學修飾：磷酸化與去磷酸化（最主要的方式)，

GTP/GDP結(jié)合形式變化。小分子信使的變構(gòu)效應:

如cAMP的變構(gòu)效應大分子信使的變構(gòu)作用：蛋白質(zhì)—蛋白質(zhì)相互作用97本文檔共142頁；當前第97頁；編輯于星期日\22點38分3.蛋白質(zhì)分子的細胞內(nèi)定位改變：

轉(zhuǎn)位（translocation）4.蛋白質(zhì)分子的細胞內(nèi)水平調(diào)節(jié)：

合成與分解的變化98本文檔共142頁；當前第98頁；編輯于星期日\22點38分細胞信號轉(zhuǎn)導的基本路線外源信號受體小分子信使：濃度或分布變化大分子信使化學修飾蛋白質(zhì)相互作用效應分子構(gòu)象變化細胞應答

反應99本文檔共142頁；當前第99頁；編輯于星期日\22點38分第二節(jié)主要細胞信號轉(zhuǎn)導途徑

及其作用機制

細胞內(nèi)受體介導的信號轉(zhuǎn)導離子通道型受體及其信號轉(zhuǎn)導G蛋白偶聯(lián)型受體及其信號轉(zhuǎn)導單次跨膜受體介導的信號轉(zhuǎn)導細胞信號轉(zhuǎn)導過程的基本規(guī)律膜受體100本文檔共142頁；當前第100頁；編輯于星期日\22點38分一、細胞內(nèi)受體介導的信號轉(zhuǎn)導

受體屬轉(zhuǎn)錄因子，其鋅指結(jié)構(gòu)作為DNA結(jié)合區(qū)。沒有激素時，受體—熱休克蛋白(heatshockproteins,Hsps)形成復合物，阻止受體向細胞核移動及與DNA的結(jié)合。激素與受體結(jié)合后，Hsps解離，形成激素—受體復合物，結(jié)合于DNA上的激素反應元件。(hormoneresponseelement,HRE)101本文檔共142頁；當前第101頁；編輯于星期日\22點38分“zincfinger”structure本文檔共142頁；當前第102頁；編輯于星期日\22點38分103本文檔共142頁；當前第103頁；編輯于星期日\22點38分HRE:hormoneresponseelementBoundhormone-receptorcomplexcaneitherenhanceorsuppresstheexpressionofspecificgenesadjacenttoHREs.本文檔共142頁；當前第104頁；編輯于星期日\22點38分細胞內(nèi)受體（轉(zhuǎn)錄因子）激素受體復合物DNA激素反應元件（HRE）開放或關閉下游基因細胞內(nèi)受體的信號轉(zhuǎn)導過程

激素基本轉(zhuǎn)錄因子熱休克蛋白105本文檔共142頁；當前第105頁；編輯于星期日\22點38分二、離子通道型受體及其信號轉(zhuǎn)導配體：主要為神經(jīng)遞質(zhì)作用：導致細胞膜電位改變舉例：乙酰膽堿受體組成：5個高度同源的亞基構(gòu)成，即α2βγδ每個亞基都是四次跨膜蛋白。乙酰膽堿的結(jié)合部位位于α亞基。106本文檔共142頁；當前第106頁；編輯于星期日\22點38分107本文檔共142頁；當前第107頁；編輯于星期日\22點38分三、G蛋白偶聯(lián)型受體及其信號轉(zhuǎn)導

激素

受體Ｇ蛋白酶

第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白

生物學效應信息傳遞基本途徑：108本文檔共142頁；當前第108頁；編輯于星期日\22點38分激素（H）

HR

G蛋白腺苷酸環(huán)化酶（AC）cAMP受體（R）蛋白激酶A（PKA）酶或功能蛋白磷酸化生物學效應1、cAMP-蛋白激酶A途徑109本文檔共142頁；當前第109頁；編輯于星期日\22點38分與第二信使cAMP有關的激素激活腺苷酸環(huán)化酶（促cAMP生成

）的激素抑制腺苷酸環(huán)化酶（抑cAMP生成

）的激素促腎上腺皮質(zhì)素（ACTH）乙酰膽堿抗利尿激素(ADH)血管緊張素Ⅱβ腎上腺素α腎上腺素

降鈣素類鴉片

卵泡刺激素（FSH）生長激素釋放抑制因子

黃體生成激素（LH）

甲狀旁腺素（PTH）促甲狀腺素（TSH）胰高血糖素110本文檔共142頁；當前第110頁；編輯于星期日\22點38分如：胰高血糖素受體通過cAMP-PKA途徑轉(zhuǎn)導信號111本文檔共142頁；當前第111頁；編輯于星期日\22點38分GsACATPcAMPCCRRCC

蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi

轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細胞膜核膜對基因表達的調(diào)節(jié)作用cAMP應答元件結(jié)合蛋白本文檔共142頁；當前第112頁；編輯于星期日\22點38分ＣＣ結(jié)構(gòu)基因ＣＲＥＢＣＲＥＢ細胞核PiPiＣＲＥＢPiＣＲＥＢPiＣＲＥDNA蛋白質(zhì)cAMP應答元件本文檔共142頁；當前第113頁；編輯于星期日\22點38分PKA的作用

Ser/Thr殘基磷酸化對代謝的調(diào)節(jié)作用對基因表達的調(diào)節(jié)作用

cAMP應答元件（cAMPresponseelement,CRE）

cAMP應答元件結(jié)合蛋白（cAMPresponseelementbindingprotein,CREB)（轉(zhuǎn)錄因子）對功能蛋白的調(diào)節(jié)作用114本文檔共142頁；當前第114頁；編輯于星期日\22點38分115本文檔共142頁；當前第115頁；編輯于星期日\22點38分2、Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑

在收縮、運動、分泌和分裂等復雜的生命活動中，需要Ca2+參與，胞漿內(nèi)Ca2+濃度在10-8--10-6mol/L比細胞外Ca2+濃度（約2.5mmol/L）低得多。116本文檔共142頁；當前第116頁；編輯于星期日\22點38分Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑HHRG蛋白PI-PLC膜上PIP2水解

R

DAG蛋白激酶C(PKC)

生物學效應

IP3胞內(nèi)Ca2+升高

CaM

117本文檔共142頁；當前第117頁；編輯于星期日\22點38分本文檔共142頁；當前第118頁；編輯于星期日\22點38分如：血管緊張素II受體通過PLC-IP3/DAG-PKC通路轉(zhuǎn)導信號119本文檔共142頁；當前第119頁；編輯于星期日\22點38分四、單次跨膜受體介導的信號轉(zhuǎn)導途徑

1.鳥苷酸環(huán)化酶信號轉(zhuǎn)導途徑2.受體酪氨酸蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導途徑

3.非受體酪氨酸蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導途徑4.絲/蘇氨酸蛋白激酶受體信號轉(zhuǎn)導途徑

120本文檔共142頁；當前第120頁；編輯于星期日\22點38分1.鳥苷酸環(huán)化酶信號轉(zhuǎn)導途徑

cGMP的作用是激活蛋白激酶G（PKG），使有關蛋白Ser/Thr殘基磷酸化而發(fā)揮生物學作用。此途徑多存在于心血管系統(tǒng)與腦組織內(nèi)121本文檔共142頁；當前第121頁；編輯于星期日\22點38分1.鳥苷酸環(huán)化酶信號轉(zhuǎn)導途徑ＮＯ激活胞漿可溶性ＧＣ心鈉素腦鈉素激活膜結(jié)合性ＧＣGTPcGMP激活PKG磷酸化靶蛋白引起血管舒張等生物學效應本文檔共142頁；當前第122頁；編輯于星期日\22點38分

cGMP的作用是激活蛋白激酶G（PKG），使有關蛋白Ser/Thr殘基磷酸化而發(fā)揮生物學作用。此途徑多存在于心血管系統(tǒng)與腦組織內(nèi)123本文檔共142頁；當前第123頁；編輯于星期日\22點38分

2.受體酪氨酸蛋