第九章 细胞通讯2010.ppt

细 胞 信 号 发 放 Cell signaling 细 胞 信 号 转 导 Cell signal transduction 多细胞生物适应环境、调节代谢离不开内外环境与细胞、细胞与细胞之间的细胞通讯（cell communication），这是生物存活、生长、分化，以及多细胞、多组织系统执行正常功能的需要。 这种针对内外源信息所发生的细胞应答过程称为信号转导（signal transduction）。 代谢调控概述 物质交换———物质流 能量转换———能量流 信息流动———信息流 代谢途径的分类 线状代谢途径：如由乙酰CoA合成胆固醇 分支状代谢途径：有枢纽点存在 环状代谢途径：如TAC、鸟氨酸循环 限速酶(limiting velocity enzymes)或关键酶(key enzymes)： 决定一条代谢途径速度和/或方向的关键所在； 是代谢途径的调控点。 细胞水平的代谢调节 酶含量的调节 特点： 含量决定活性； 酶蛋白含量的增加涉及基因表达过程，耗时数小时或数天； 缓慢而持久； 单细胞生物与外环境直接交换信息。 多细胞生物中的单个细胞不仅需要适应环境变化，而且还需要细胞与细胞之间在功能上的协调统一。 信号通讯是生物适应环境不断变异、进化的结果。  间隙连接细胞间通讯（gap junction intercellular comunication, GJIC)，是细胞生长、发育、增殖、分化及凋亡的重要调节机制； 间隙连接蛋白（Cx）的表达与恶性肿瘤的发生、发展、浸润和转移有密切关系； 近年来研究发现，多种肿瘤的发生与间隙连接蛋白(connexni，Cx)基因表达和信号转导机制的异常以及间隙连接细胞通讯功能（GJIC）缺陷密切相关。 Cx基因的上调和间隙连接通讯功能的恢复表现出肿瘤细胞生长抑制和恶性表型逆转， Cx基因的表达对肿瘤细胞的生长起负调控作用，被认为是非突变型肿瘤抑制基因。 化学信息分子 信息分子：是指在细胞内外进行信息传递 的一类化学物质； 种类繁多，性质各异，作用复杂； 细胞间信息物质——第一信使 细胞内信息物质——第二信使 化学信息分子按化学本质分： 蛋白质和肽类（生长因子、细胞因子等） 氨基酸及其衍生物（甘氨酸、肾上腺素） 类固醇激素(性激素、类固醇激素） 脂酸衍生物（如前列腺素、白三稀） 气体信息分子：NO、CO.H2S 单胺类（多巴胺等） 胆硷类等（乙酰胆碱） 化学信息分子按作用方式和作用距离分: 内分泌信号（endocrine) : 信息分子为激素 传递介质为血液，作用距离最远 旁分泌信号(paracrine): 信息分子为局部化学介质因子或称细胞因子如白细胞介素、各种生长因子、细胞分化发育因子等。这些细胞因子分泌后，主要作用于周围细胞；传递介质为细胞间液 自分泌信号(autocrine):信息分子作用于自身如IL-2 突触分泌信号（synaptic)：为作用距离最短的是神经元突触内的神经递质 (neurotransmitter)。 　　 　　 cAMP cGMP DAG IP3 Ca2+ 细胞间信息物质影响细胞功能的途径 　 受体(receptor) 受体概念：是指定位于细胞膜上或细胞内（胞浆或胞核）能特异识别化学信息分子并与之特异结合进而引起生物学效应的物质。 化学本质：蛋白质（尤其糖蛋白），个别是糖脂。 配体(ligand)：能与受体呈特异结合的生物活性分子。 受体的分类：按细胞定位 （一）膜受体：存在于细胞膜上的受体。 它们绝大部分为糖蛋白。 （二）胞内受体：位于胞浆或细胞核中的受体。 它们多为DNA结合蛋白 （反式作用因子）。 膜受体分类 　 　 　 　 1.环状受体(离子通道型受体)： 多为数个亚基组成的寡聚体蛋白； 兼具受体和离子通道两种功能。 跨膜信号转导无需中间步骤，反应快 受体分子构成离子通道。受体与信号分子结合后变构，导致离子通道开放或关闭，引起迅速短暂的效应。 它们的开放或关闭直接受化学配体的控制，又被称为配体-门控受体