细胞膜及其表面(三)文件材料.pptVIP

G 蛋白偶联型受体的信号转导途径 配体 受体 Ｇ蛋白 效应酶 第二信使 蛋白激酶 酶或其他功能蛋白 生物学效应 cAMP 腺苷酸环化酶 激活型配体 激活型受体Rs 活化型调节蛋白Gs 抑制型配体 抑制型受体Ri 抑制型调节蛋白Gi ＋ － 路线一 路线二 Gs调节模型（ Rs-Gs-AC- cAMP途径） Gi调节模型 （ Ri-Gi-AC 途径） 信号转导机制的放大效应 一个信号 → 多个受体 (R)；一个活化 R → 多个 G 蛋白；一个 G 蛋白 → 多个效应器 (酶) → 许多第二信使 → 磷酸化更多靶蛋白 (酶) → 产生显著放大效应 信号体系好比信号扩大器，将细胞外微小的信号逐级放大，产生明显效应 引起糖原分解所必需的肾上腺素浓度为10-10 mol/L，可产生 10-6 mol /L cAMP 膜受体与信号转导 （三） 细胞膜受体 受体 (receptor) 是一类存在于细胞膜或细胞内的特殊蛋白质 能特异性识别并结合胞外信号分子，进而激活胞内一系列生化反应，使细胞对外界刺激产生相应的反应 大多为糖蛋白，也有糖脂和糖脂蛋白(糖脂和糖蛋白的复合物) 识别部 (discriminator) 或调节亚单位，糖蛋白带有糖链的部分，狭义的受体即指识别部 效应部 (effector) 或催化亚单位，与配体结合后被激活而具有酶的活性 转换部 (transducer) 或传导部 (inducer)识别部和效应部的偶联部分，将识别部所接受的信息经过转换传给效应部 细胞膜受体 完整的膜受体包括三个部分，可以是不 同蛋白质分子直接或间接结合成一个复合体，也可以是同一个蛋白质的不同亚单位 研究认为，识别部与效应部多是分开的两种分子，但明显保持密切的功能联系 可分可合的功能复合体，在受体与配体结合后通过膜内的侧向移动暂时结合 细胞膜受体 膜受体的分类 从细胞信号转导的角度膜受体分为三类 生长因子类受体 位于细胞膜上，受体本身是酪氨酸蛋白激酶 (tyrosine kinase, Trk)，能直接催化底物的磷酸化 单次跨膜蛋白，分为配体结合区、跨膜区、激酶活性区 细胞膜受体 作用机理：受体和配体结合后，通过蛋白质的构象变化激活激酶活性区的酶活性，后者能使底物磷酸化 磷酸化的底物再引发生物学效应，即把细胞外的信号转导到细胞内 配体有胰岛素、类胰岛素生长因子、血小板生长因子、集落刺激因子、表皮生长因子 细胞膜受体 神经递质受体 配体门控离子通道 (ligand-gated ion channel) 位于细胞膜上，本身是配体门控离子通 道，常由多个亚单位组成，每个亚单位 4 次跨膜， N 端和 C 端均朝细胞外 既为受体，又为离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤 细胞膜受体 受体和配体结合之后，通道蛋白改变构象，导致通道开放或关闭，直接引起细胞反应 最早确认的是 N-乙酰胆碱受体 细胞膜受体 G 蛋白偶联型受体 (G protein-coupled receptor) 一条多肽链有 7 个跨膜疏水区域， N 端向外，C 端向内 N 端有糖基化位点，胞内和 C 端各有一个磷酸化位点 受体和配体结合后，激活偶联的 G 蛋白，调节相关酶活性，产生第二信使 细胞膜受体 细胞的信号转导包括三个部分: 细胞外信号分子 细胞表面受体及跨膜转导系统 细胞内信号转导途径 膜受体与信号转导 细胞内信号转导的基本原理 信号分子这把钥匙一旦打开了细胞表面 的受体锁，细胞就要对此作出应答 细胞自身就是一个小社会，有各种不同 的结构和功能体系 外来信号应由何种功能体系来应答 ? 依靠不同的信号转导通路或途径 膜受体与信号转导 信号转导通路有两个层次的含义 第一层是将外部信号转换成内部信号的通路，即信号转导通路 第二层次的含义是外部信号转换成内部信号后从哪个通路引起应答 膜受体与信号转导 两种最重要的信号转导通路 一种是通过 G 蛋白偶联方式，即信号分子同表面受体结合后激活 G 蛋白，再由G 蛋白激活细胞内效应物，效应物产生细胞内信号 第二种转导通路是结合的配体激活受体的酶活性，然后由激活的酶再去激活产生细胞内信号的效应物 膜受体与信号转导 细胞内各种不同的转导通路都是由一系 列的蛋白和酶所组成 各通路中的上游蛋白对下游蛋白活性的 调节 (激活或抑制) 主要是通过添加或去除磷酸基团，从而改变下游蛋白的构象 来完成的 信号转导通路的最关键成员是蛋白激酶和磷酸酶，它们能够引起细胞活性的快速变化而后又迅速恢复 膜受体与信号转导 细胞的化学信号分子、受体及G蛋白 化学信号分子及其受体 细胞的信号转导 (signal transduction): 由细胞外信号转换为细胞内信号的过程 第一信使: 细胞外信号分子，与