细胞间信号转导(研究生)..pptVIP

细胞信号转导系统Cell signal transduction 单细胞生物直接对外界环境的变化作出反应。 高等生物往往是由成亿个细胞所组成的有机体，大多数细胞不与外界直接接触，而且已分化成具有特殊结构与功能的细胞，如此众多的细胞之间必然需要有效的信息联络，对细胞功能进行调控，从而完善地发挥各自的功能，彼此协调，相互配合，维持机体的恒稳状态，适应各种生命活动和生长、繁殖的需求。 细胞间通讯方式 细胞间隙连接 1500D以下 膜表面分子接触通讯 如:T细胞的激活 化学信号通讯 化学信号 细胞间信息传递的方式 神经传导 神经递质 体液传导 体液传导 内分泌传导 激素 旁分泌传导 细胞因子 自分泌传导 细胞因子 信息分子 定义：携带生物信息，在细胞之间进行传递的小分子化学物质 在细胞间进行信息传递的信息分子称为第一信使 将第一信使的信息在细胞内进一步传递的信息分子称为第二信使 信息分子的化学本质 蛋白质多肽类 氨基酸衍生物 如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等。 脂类化合物 固醇类化合物：糖皮质激素、性激素等，磷脂类化合物：甘油二酯,PIP3,1—磷酸神经酰胺，溶血磷脂酸， 其他小分子 核苷酸衍生物、NO、CO等 信息分子作用特点 亲水性 ：不能穿过细胞膜的脂质双分子层，而需要与细胞膜上的受体相结合，把信息转入靶细胞。 亲脂性：能穿过细胞膜，进入细胞内，形成信息分子-受体复合物，引起效应。 信息分子由信息细胞释放分泌，经运输系统，达到靶细胞，与特异性受体结合，产生细胞内的第二信使，作用于效应分子，产生效应。 信息分子的种类 激素 主要指内分泌激素 神经递质 细胞因子 是由免疫细胞或非免疫细胞分泌的，能参与调控真核细胞的增殖、分化、代谢和运动功能等多项生命过程的生物活性的多肽分子。同一细胞因子作用于不同的靶细胞，可以产生不同的效应。 受 体（receptor） 定义：靶细胞中能够被体内一些生物活性物质如激素、细胞因子所识别，并与之结合将信号传至细胞内产生生物效应的物质，也即细胞接受细胞外信号的接收装置，直接参与细胞的信息传递。受体的化学性质主要为蛋白质。 受体与信息分子的结合特点 高度亲和力 高度特异性 可逆性 可饱和性 放大效应 受体的分类 细胞表面受体 水溶性 表面信号分子 离子通道受体 G蛋白偶联受体 单次跨膜受体 细胞内受体 脂溶性化学信号 细胞信号转导的基本方式 网络构成基础：蛋白质分子和小分子活性物质 基本方式 小分子信使的浓度或细胞内定位分布发生改变 大分子信使的构象变化：蛋白质分子的化学修饰；小分子信使的变构效应；大分子信使的变构作用 蛋白质分子的细胞内定位改变 蛋白质分子的细胞内水平调节 细胞内的关键信号转导分子 蛋白激酶与蛋白磷酸酶 蛋白激酶（protein kinase）：能够将γ-磷酸基团从磷酸供体分子上转移至底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。 蛋白激酶分类 蛋白丝/苏氨酸激酶-丝/苏氨酸的羟基 蛋白酪氨酸激酶-酪氨酸的酚羟基 蛋白组/赖/精氨酸激酶-咪唑环、胍基、ε-氨基 蛋白半胱氨酸激酶-巯基 蛋白天冬氨酸/谷氨酸激酶-酰基 PKA、PKG、PKC、钙调素依赖的蛋白激酶、蛋白酪氨酸激酶、MAPK 蛋白磷酸酶（protein phosphatase）是具有催化已经磷酸化的蛋白质分子发生去磷酸化反应的一类酶分子，与蛋白激酶相对应存在，共同构成磷酸化与去磷酸化这一重要的蛋白质活性的开关系统。 对蛋白激酶所引起的变化产生衰减信号 GTP结合蛋白 GTP结合蛋白三聚体 α亚基和βγ亚基 低分子量G蛋白 21kD Ras 调控结合元件(modular binding domain) 即信号分子中存在着的一些特殊的结构域，大约50-100个氨基酸构成，信号分子通过这些特殊结构域相互识别和作用而有序衔接，形成不同的信号传递链。 SH2结构域 信号分子与含磷酸酪氨酸蛋白分子 SH3结构域 信号分子与含脯氨酸蛋白分子 PH结构域 磷脂分子PIP2、PIP3 PTB结构域 同SH2 磷酸酪氨酸 一个信号分子含两种以上的结合元件 同一调控元件可存在多种不同的信号转导分子 结构域本身均为非催化结构域 主要信号转导途径及作用机制 (一)离子通道型受体及信号转导 这种受体本身就是离子通道，这种通道的开放与接受信息分子（神经介质）的控制紧密连接，少量的神经介质能短暂快速的打开或关闭离子通道而改变某些离子的通透性。如骨骼肌细胞的乙酰胆碱受体 。 （二）G蛋白偶联型受体及信号转导 这类受体结构较相似，均为单链多肽，氨基端在胞膜外，形成