第七章 细胞膜与细胞信号转导PPT.ppt

* * 第七章　细胞膜与细胞信号转导 第一节? 基本概念 第二节　膜表面受体介导的信号转导 １基因转录２细胞增殖３细胞存活４细胞死亡５细胞分化６细胞运动性７细胞免疫反应 第一节?　基本概念 信号转导 受体 配体 　信号转导（signal transduction） 　　　指外界信号（如光、电、化学分子）与细胞细胞表面受体作用，通过影响细胞内信使的水平变化，进而引起细胞应答反应的一系列过程。 　受体 概念：存在于细胞膜或细胞内、能够接收外界的信号，并将这一信号转化为细胞内的一系列生物化学反应，从而对细胞的结构或功能产生影响的蛋白质分子 特征：①特异性；②饱和性；③高度的亲和力； ④可逆性。 膜受体的分类 G蛋白偶联受体、 受体酪氨酸激酶、 配体闸门通道、 G蛋白偶联受体 结构特点： 　　①一条７次跨膜α螺旋多肽链； 　　②氨基末端朝向膜外，有４个胞外区，羧基末 　　端朝向细胞膜内，有４个胞内区； 　　③在氨基末端带有糖基化位点，羧基末端第３个襻和羧基末端各有发生磷酸化的位点。 G-蛋白偶联受体 分布广泛，类型多样，包括多种激素受体、神经递质受体、眼的光激活受体、与嗅觉有关的受体等等。 内源性配体：神经递质、激素、外源性刺激、化合物。 功能：激活G蛋白 受体酪氨酸激酶 类型： 　①存在于胞质中，激活后使底物蛋白酪氨酸残基磷酸化； 　②存在于胞膜上，起受体作用，同时有酪氨酸激酶的作用。 结构：单次跨膜蛋白，包括３个区域，①配体结合区；②跨膜区；③激酶活性区：具有酪氨酸激酶的活性。 内源性配体：生长因子、细胞因子。 功能：激活酪氨酸激酶 当配体与配体结合区结合后，通过蛋白质构象的变化，使位于细胞质部分的激酶活性区的酪氨酸残基发生自体磷酸化. 可以与具有SH2结构域的蛋白质。 结合并使之激活，激活后的蛋白质进一步催化细胞内的生物化学反应，从而把细胞外的信号转导到细胞内。 受体酪氨酸激酶 配体闸门通道 自身为离子通道的受体，主要存在于神经、肌肉等可兴奋细胞。 信号分子：神经递质 结构：由5个亚单位组成，每个亚单位又带有4个疏水的跨膜区域,其羧基末端和氨基末端均朝向细胞外基质。5个亚单位在细胞膜上共同构成一个通道，每一个亚单位的M2跨膜区域的氨基酸组成与细胞内外离子的通过有关。 功能：离子通道。 乙酰胆碱受体 神经递质通过与受体的结合而改变通道蛋白的构象，导致离子通道的开启或关闭，改变质膜的离子通透性，瞬间将胞外化学信号转换为电信号，继而改变突触后细胞的兴奋性。 第二节　细胞表面受体介导的信号转导 膜表面受体； 化学信号分子; G蛋白; cAMP信号通路. 细胞表面受体 　化学信号分子 亲水性：神经递质、生长因子、局部化学递质、和大多数肽类激素，需与胞膜上相应受体结合。 　G蛋白 即鸟苷酸结合蛋白， 组成：α，β，γ三个亚基组成的异源三聚体。 作用：分子开关，α亚基结合GDP处于关闭状态，结合GTP处于开启状态。α亚基具有GTP酶活性，能催化所结合的GTP水解为GDP，恢复无活性的三聚体状态。 两种G蛋白的活性型和非活性型的互变 　cAMP信号通路 环腺苷酸（cAMP）是最早阐明的第二信使分子 主要组分： 　①激活型受体（Rs）或抑制型受体（Ri）； 　②活化型调节蛋白（Gs）或抑制型调节蛋白（Gi）； ③腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC） ：是位于细胞膜上的G蛋白效应蛋白之一位于细胞膜上，跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，催化ATP生成cAMP。 R Ｒ AC γ α β GDP α GTP β γ 腺苷酸环化酶 AC ATP cAMP cAMP 的合成与分解 PPi ATP AC Mg2+ cAMP 5′-AMP 磷酸二酯酶 H2O Mg2+ cAMP的作用机理 PKA的激活 R 调节亚基 C 催化亚基 Gs AC ATP cAMP C C R R C C 蛋 白 磷 酸 化 R R 2cAMP 2cAMP CREB N Pi Pi Pi 转录活化域 DNA结合域 细胞膜 核 膜 PKA对代谢的调节作用 通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调节功能。 .对肝脏的作用 .对肌肉的作用 .对脂肪组织 .对心脏的作用 磷脂酰肌醇信号通路 组成： 胞外信息分子：乙酰胆碱、血管紧张素等； G蛋白， 磷脂酶C(phospholipase C, PLC)：作用于磷酸肌醇上的磷酸基团，形成1,4,5三磷酸肌醇（IP3）和留在膜结构上的二酰甘油（DAG）； 蛋白激酶C(protein kinase C, PKC) 磷脂酰肌醇信号通路 Mimicked by ionomycin *