细胞信号传递精选PPT.ppt

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1、目目 录录关于细胞信号传递第1页，讲稿共81张，创作于星期三单细胞生物单细胞生物 直接作出反应直接作出反应多多细细胞胞生生物物 通通过过细细胞胞间间复复杂杂的的信信号号传传递递系统来传递信息，从而调控机体活动。系统来传递信息，从而调控机体活动。外界环境变化时外界环境变化时概概 述述 细胞具有细胞具有社会性社会性 细胞间存在复杂的细胞间存在复杂的网络联系网络联系 信号细胞和靶细胞之间的联系通过信号细胞和靶细胞之间的联系通过受体受体和和信号分子信号分子第2页，讲稿共81张，创作于星期三 细胞对环境变化的应答反应过程即细胞对环境变化的应答反应过程即是细胞信息传递，其是细胞信息传递，其本质本质是将环境

2、信号是将环境信号经一系列环节变成细胞内的具体应答：经一系列环节变成细胞内的具体应答：一、酶活性的改变一、酶活性的改变 二、基因表达的改变二、基因表达的改变第3页，讲稿共81张，创作于星期三 第一节第一节 信号分子与受体信号分子与受体一、细胞间通讯类型一、细胞间通讯类型(复习复习)1 1、间接联系型：通过分泌化学信号分子、间接联系型：通过分泌化学信号分子2 2、直接联系型：通过缝隙连接、直接联系型：通过缝隙连接3 3、直接接触型：通过质膜结合分子、直接接触型：通过质膜结合分子二、化学信号的种类二、化学信号的种类（一）胞间通讯的信息分子（第一信使）（一）胞间通讯的信息分子（第一信使）1 1、定义、

3、定义*：由细胞分泌的调节靶细胞生命由细胞分泌的调节靶细胞生命 活动的化学物质。活动的化学物质。第4页，讲稿共81张，创作于星期三 2 2、种类、种类 激激 素素:如胰岛素、甲状腺素等如胰岛素、甲状腺素等 神经递质神经递质:如乙酰胆碱、肾上腺素等如乙酰胆碱、肾上腺素等 生长因子生长因子:如上皮生长因子、成纤维细胞如上皮生长因子、成纤维细胞 生长因子等生长因子等 细胞因子细胞因子:如白介素、干扰素、肿瘤如白介素、干扰素、肿瘤 坏死因子等坏死因子等 注注:细胞因子的概念中包含了生长因子细胞因子的概念中包含了生长因子第5页，讲稿共81张，创作于星期三蛋白质和肽类蛋白质和肽类:（如生长因子、细胞因子、胰

4、岛素等）如生长因子、细胞因子、胰岛素等）氨基酸及其衍生物氨基酸及其衍生物:（如甲状腺素、肾上腺素等）（如甲状腺素、肾上腺素等）类固醇激素类固醇激素:（如糖皮质激素、性激素等）如糖皮质激素、性激素等）脂酸衍生物脂酸衍生物:（如前列腺素）（如前列腺素）气体气体:（如一氧化氮、一氧化碳（如一氧化氮、一氧化碳等等）化学本质化学本质第6页，讲稿共81张，创作于星期三二、胞内通讯的信息分子（第二信使）二、胞内通讯的信息分子（第二信使）1 1、定义、定义*：在细胞内传递细胞调控信号的化学在细胞内传递细胞调控信号的化学 物质。物质。2 2、种类：、种类：无机离子无机离子 如如:CaCa2+2+等等 核苷酸核苷

5、酸-如如:cAMPcAMP、cGMPcGMP 糖类衍生物糖类衍生物-如如:三磷酸肌醇三磷酸肌醇(IP(IP3 3)脂类衍生物脂类衍生物-如如:甘油二酯甘油二酯(DAG)(DAG)信号蛋白分子信号蛋白分子-原癌基因类表达产物，原癌基因类表达产物，如如G G蛋白、蛋白激酶等。蛋白、蛋白激酶等。第三信使第三信使 :负责细胞核内外信息传递的核蛋白负责细胞核内外信息传递的核蛋白 第7页，讲稿共81张，创作于星期三三、细胞分泌化学信号的作用方式三、细胞分泌化学信号的作用方式*1 1、内分泌：、内分泌：分泌腺分泌，入血，作用缓慢而持久分泌腺分泌，入血，作用缓慢而持久 2 2、旁分泌：、旁分泌：不进入血流，作

6、用快、持续时间短。不进入血流，作用快、持续时间短。3 3、自分泌、自分泌：在细胞自身发挥作用。在细胞自身发挥作用。4 4、突触传递：、突触传递：通过神经递质，作用快，时间短。通过神经递质，作用快，时间短。注：上述化学信号分子均通过注：上述化学信号分子均通过受体受体发挥作用发挥作用第8页，讲稿共81张，创作于星期三受体受体信号分子信号分子血液血液信号分子信号分子（亦称局部介（亦称局部介质质）信号分子信号分子受体受体轴轴突突神神经递质经递质，如乙，如乙酰酰胆碱胆碱神神经经元元细细胞体胞体突触突触靶靶细细胞胞内分泌内分泌细细胞胞靶靶细细胞胞旁分泌旁分泌细细胞胞靶靶细细胞胞内分泌内分泌旁分泌旁分泌自分

7、泌自分泌突触信号传递突触信号传递间接通讯的四种方式间接通讯的四种方式第9页，讲稿共81张，创作于星期三第第 二二 节节受受 体体Receptor第10页，讲稿共81张，创作于星期三 （一）受体的概念（一）受体的概念 1 1、定义定义*：是靶细胞是靶细胞膜上膜上或或细胞内细胞内特异识别生特异识别生 物活性物质并与之结合进而产生生物学效物活性物质并与之结合进而产生生物学效 应的物质。应的物质。2 2、化学本质化学本质：糖蛋白（绝大多数）糖蛋白（绝大多数）糖脂（个别）糖脂（个别）3 3、存在部位：存在部位：细胞膜（多）细胞膜（多）细胞内（胞浆细胞内（胞浆/核）核）信号分子作用的信号分子作用的信号分子

8、作用的信号分子作用的效应细胞效应细胞效应细胞效应细胞第11页，讲稿共81张，创作于星期三 配体配体 (ligand)：-能与受体特异结合的活性物质。能与受体特异结合的活性物质。配体的来源：配体的来源：内源性内源性-信息分子信息分子 外源性外源性-药物、毒物药物、毒物第12页，讲稿共81张，创作于星期三（二）受体作用的特点（二）受体作用的特点*1 1、特异性、特异性 2 2、亲合性、亲合性 3 3、饱和性、饱和性 4 4、可逆性、可逆性第13页，讲稿共81张，创作于星期三(三三)受体活性的调节受体活性的调节1.1.受体下调：受体下调：受体的数目减少受体的数目减少和和（或）对配（或）对配 体的结合

9、能力降低与失敏。体的结合能力降低与失敏。类型：类型：2.2.受体上调：受体上调：受体的数目增加和（或）对配受体的数目增加和（或）对配 体的结合能力增强与敏感。体的结合能力增强与敏感。第14页，讲稿共81张，创作于星期三(四四)受体的分类和结构受体的分类和结构存存在在于于细细胞胞质质膜膜上上的的受受体体，绝绝大大部部分分是是糖糖蛋蛋白白。根据其结构和转换信号的方式又分为：根据其结构和转换信号的方式又分为：(1)(1)离子通道受体离子通道受体(2)G(2)G蛋白偶联受体蛋白偶联受体(3)(3)酶偶联受体酶偶联受体 1.1.膜受体膜受体*(membrane receptor)按在细胞中的位置分：按在

10、细胞中的位置分：细胞膜受体细胞膜受体细胞内受体细胞内受体 第15页，讲稿共81张，创作于星期三(1)离子通道型受体（离子通道型受体（配体门控型配体门控型）主要见于主要见于可兴奋细胞可兴奋细胞的突触信号传递。的突触信号传递。（神经递质对突触后膜的作用）（神经递质对突触后膜的作用）结构特点结构特点 多亚基装配成跨膜离子通道复合物多亚基装配成跨膜离子通道复合物(筒状寡聚体筒状寡聚体)。本身既有配体结合部位又有离子通道。本身既有配体结合部位又有离子通道。作作用用特特点点 受体未与配体结合时，通道是关闭的，受体未与配体结合时，通道是关闭的，一旦受体被激活，蛋白大分子突然变构而出现一旦受体被激活，蛋白大分

11、子突然变构而出现 瞬时的贯穿细胞膜的通道，选择性地允许某种瞬时的贯穿细胞膜的通道，选择性地允许某种 离子跨膜移动而出现电反应，改变突触后细胞的离子跨膜移动而出现电反应，改变突触后细胞的 兴奋性。兴奋性。根据通道对离子的选择性，可以将其分成：根据通道对离子的选择性，可以将其分成：阳离子通道阳离子通道 阴离子通道阴离子通道分分类类第16页，讲稿共81张，创作于星期三乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体第17页，讲稿共81张，创作于星期三(2)*G蛋白偶联受体蛋白偶联受体 (G protein linked receptors)N端在膜外，常被多糖修饰。端在膜外，常被多糖修饰。G蛋白偶联受体介导蛋白偶联受体介导

12、许多胞外信号分子许多胞外信号分子的细胞应答的细胞应答,A A、参与物质代谢的调节、参与物质代谢的调节;B;B、参与基因转录的调控、参与基因转录的调控 一条一条肽链组成，具有肽链组成，具有7个疏水结构域，个疏水结构域，7次次横跨细横跨细 胞膜，分子大部分在双层脂膜中。胞膜，分子大部分在双层脂膜中。结结构构特特点点 C端在胞内侧，有端在胞内侧，有G蛋白蛋白的识别顺序的识别顺序作作用用特特点点配体与受体结合，受体变构，通过配体与受体结合，受体变构，通过G蛋白蛋白介导，介导，激活或抑制效应蛋白或酶。激活或抑制效应蛋白或酶。第18页，讲稿共81张，创作于星期三 G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体又称七个跨膜又

13、称七个跨膜 螺旋受体螺旋受体/蛇型受体蛇型受体 G蛋白偶联受体的结构蛋白偶联受体的结构G蛋白偶蛋白偶联区联区第19页，讲稿共81张，创作于星期三第20页，讲稿共81张，创作于星期三 分催化型受体和酶偶联型受体分催化型受体和酶偶联型受体 1)1)催化型受体催化型受体 特点：特点：多由一条多肽链构成，跨膜一次，多由一条多肽链构成，跨膜一次，本身既是受体又有酶活性本身既是受体又有酶活性 功能：功能：参与细胞的生长、分化、增殖。参与细胞的生长、分化、增殖。如如胰胰岛岛素素受受体体、表表皮皮生生长长因因子子受受体体等等与配体结合后具有酪氨酸蛋白激酶活性。与配体结合后具有酪氨酸蛋白激酶活性。(3)酶偶联受

14、体酶偶联受体(单个跨膜单个跨膜 螺旋受体）螺旋受体）第21页，讲稿共81张，创作于星期三*跨膜区跨膜区由由22222626个氨基酸残基构成一个个氨基酸残基构成一个-螺旋，高度疏水。螺旋，高度疏水。*胞外区胞外区为配体结合部位。为配体结合部位。*胞内区胞内区为酪氨酸蛋白激酶功能区，位于为酪氨酸蛋白激酶功能区，位于C C末末端，包括端，包括ATPATP结合和底物结合两个功能结合和底物结合两个功能区。区。受体结构受体结构第22页，讲稿共81张，创作于星期三单单跨跨膜膜螺螺旋旋受受体体第23页，讲稿共81张，创作于星期三 特点：特点：受体本身无催化活性，与配受体本身无催化活性，与配体结合后，可与体结合

15、后，可与酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶偶联而表现出偶联而表现出酶活性。酶活性。功能：功能：为多种细胞因子的受体。如生长为多种细胞因子的受体。如生长激素受体、干扰素受体。激素受体、干扰素受体。2)2)酶偶联型受体：酶偶联型受体：第24页，讲稿共81张，创作于星期三。PP.第25页，讲稿共81张，创作于星期三 酶偶联受体主要包括酶偶联受体主要包括:受体酪氨酸受体酪氨酸受体酪氨酸受体酪氨酸(Tyr)(Tyr)(Tyr)(Tyr)激酶（激酶（激酶（激酶（RTKRTK):):):):多数生长因子受体多数生长因子受体受体鸟苷酸环化酶：受体鸟苷酸环化酶：受体鸟苷酸环化酶：受体鸟苷酸环化酶：心钠素（心钠素（AN

16、P)受体受体受体受体TyrTyr磷酸酶：磷酸酶：磷酸酶：磷酸酶：去磷酸化，如白细胞表面去磷酸化，如白细胞表面CD45受体受体受体受体Ser/ThrSer/Thr激酶激酶激酶激酶 TGF-受体受体结合结合TyrTyr激酶的受体激酶的受体:生长激素受体、干扰素受体生长激素受体、干扰素受体五五种种第26页，讲稿共81张，创作于星期三2.胞内受体胞内受体位于位于细胞浆细胞浆和和细胞核细胞核中的受体，全部为中的受体，全部为DNADNA结合蛋白。结合蛋白。n多数位于细胞核内多数位于细胞核内n配体多为亲脂化合物，可穿过细胞膜配体多为亲脂化合物，可穿过细胞膜n受体本身是转录因子，激活后影响转录受体本身是转录因

17、子，激活后影响转录类固醇激素、甲状腺激素等的受体属此类类固醇激素、甲状腺激素等的受体属此类第27页，讲稿共81张，创作于星期三第第 二二 节节G G蛋白偶联受体的信号转导蛋白偶联受体的信号转导*第28页，讲稿共81张，创作于星期三 G蛋白偶联受体蛋白偶联受体 （G protein coulped receptor）配体配体与与受体受体结合结合受体活化受体活化G蛋白蛋白G蛋白蛋白激活激活或或抑制抑制下游效应分子下游效应分子效应分子效应分子改变细胞内改变细胞内第二信使第二信使的含量与分布的含量与分布第二信使作用第二信使作用效应靶分子效应靶分子，产生反应，产生反应信号转导基本模式信号转导基本模式第2

18、9页，讲稿共81张，创作于星期三一、一、G 蛋蛋 白白*（G protein）GTP binding protein(鸟苷三磷酸结合蛋白鸟苷三磷酸结合蛋白)(一一)G)G蛋白的结构特点蛋白的结构特点*：A A、能与、能与GDP/GTPGDP/GTP结合而得名结合而得名 B B、由、由 三个亚基组成三个亚基组成 C C、有两种存在形式、有两种存在形式*-GDPGDP -GTPGTP （无活性）（无活性）（有活性）（有活性）D D、位于细胞膜胞浆面、位于细胞膜胞浆面 E E、不同的不同的不同的不同的G G蛋白是蛋白是 亚基的不同亚基的不同第30页，讲稿共81张，创作于星期三(二二)蛋白的种类及功用

19、蛋白的种类及功用*霍乱毒素和百日咳毒素可霍乱毒素和百日咳毒素可与与G G蛋白蛋白 亚基结合亚基结合，改变其，改变其功能而引起毒性反应。功能而引起毒性反应。P217P217q qq q第31页，讲稿共81张，创作于星期三Gs 的作用机制的作用机制激活型受体激活型受体 （Rs）腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC）活化活化 Gs（偶联蛋白）（偶联蛋白）ATPcAMPGi 的作用机制的作用机制抑制型受体抑制型受体 （Ri）Gi（偶联蛋白）（偶联蛋白）腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC）失活失活 不同不同、相同相同 s iGs是激活型受体是激活型受体Rs与与AC之间的偶联蛋白。之间的偶联蛋白。配体配体配体配

20、体Gs和和Gi的效应酶都是的效应酶都是AC二、跨膜信号转导机制二、跨膜信号转导机制第32页，讲稿共81张，创作于星期三RHACGDPGTP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ACATPcAMPGsGsGsGs的作用机制的作用机制的作用机制的作用机制第33页，讲稿共81张，创作于星期三同一胞外信号，作用于同一胞外信号，作用于不同不同的受体，可激活或抑制的受体，可激活或抑制AC，从而升高或降低从而升高或降低cAMP。肾上腺素肾上腺素2受体（抑制型）受体（抑制型）受体（激活型）受体（激活型）ACACcAMPcAMP第34页，讲稿共81张，创作于星期三G q的信号转导作用的信号转导作用（肌醇磷脂信号通路肌醇磷脂信

21、号通路）磷脂酶磷脂酶C（PLC ）磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇-4，5二磷酸（二磷酸（PIP2）1，4，5-三磷酸肌醇三磷酸肌醇（IP3）二酰甘油（二酰甘油（DG）IP3/Ca2+信号通路信号通路+双信号系统双信号系统第二信使第二信使DG/PKC信号通路信号通路Gq激活激活水解水解生成生成第35页，讲稿共81张，创作于星期三内质网内质网Gq PLC-+PIP2DGPKC+IP3Ca2+/CaM配体配体系列生物效应系列生物效应G q的信号转导的信号转导“双信使系统双信使系统”IP3/Ca2+-CaMK DG/Ca2+-PKC第36页，讲稿共81张，创作于星期三 G蛋白偶联受体蛋白偶联受体Gs（激活型）（

22、激活型）Gi（抑制型）（抑制型）Gq（激活双信号系统）（激活双信号系统）RsRiR 效应酶：效应酶：腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 效应酶：效应酶：腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 效应酶：效应酶：磷脂酶磷脂酶C（PLC）ATP cAMP影响影响PKA 活性活性PIP2 IP3DGPKCCa 2+信号系统信号系统+-第37页，讲稿共81张，创作于星期三三、胞内信号转导通路三、胞内信号转导通路1 1、cAMP信号传递途径信号传递途径2.Ca2+信号信号传递途径传递途径第38页，讲稿共81张，创作于星期三配基配基-受体受体G蛋白蛋白s/i腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMP生物学效应生物学效应蛋白激酶蛋白激酶A*（

23、一）（一）cAMP信号传递途径信号传递途径调节代谢调节代谢影响基因表达影响基因表达第39页，讲稿共81张，创作于星期三1.cAMP 的合成与分解的合成与分解第40页，讲稿共81张，创作于星期三cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)第41页，讲稿共81张，创作于星期三2 2、cAMP的作用机制：通过影响的作用机制：通过影响PKA的活性的活性 而发挥作用而发挥作用PKA的组成的组成R 调节亚基调节亚基 C 催化亚基催化亚基4 4个亚基结合在一起无个亚基结合在一起

24、无活性，调节亚基与活性，调节亚基与cAMP结合后，催化亚结合后，催化亚基与之分离而具有活性基与之分离而具有活性第42页，讲稿共81张，创作于星期三3 3、PKA的作用：的作用：催化效应蛋白磷酸化催化效应蛋白磷酸化-调节代调节代 谢谢，如肾上腺素升高血糖。，如肾上腺素升高血糖。进入细胞核使进入细胞核使cAMP反应元件反应元件 结合蛋白（结合蛋白（CREB）磷酸化）磷酸化 形成形成CREB二聚体二聚体促进转录促进转录 第43页，讲稿共81张，创作于星期三 磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶ATP磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶ATP PPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷

25、酸酶H2OPPi肾上腺素对糖肾上腺素对糖原代谢的影响原代谢的影响 肾上腺素肾上腺素 受体受体 肾上腺素肾上腺素 受体复合物受体复合物激活激活蛋白蛋白 激活激活ACATPcAMPPKA 肝糖原分解，血糖升高肝糖原分解，血糖升高肝糖原分解，血糖升高肝糖原分解，血糖升高第44页，讲稿共81张，创作于星期三腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶ATPcAMP（第二信使）（第二信使）无活性无活性PKA 有活性有活性PKA ATP Mg 2+无活性的磷无活性的磷酸化酶酸化酶b激酶激酶 有活性的磷酸有活性的磷酸化酶化酶b激酶激酶-P-P 无活性的磷无活性的磷酸化酶酸化酶b 有活性的有活性的磷酸化酶磷酸化酶a-P-PATP

26、 Mg 2+糖原磷酸化酶的激活与失活糖原磷酸化酶的激活与失活肾肾上上腺腺素素受受体体102104106 糖原糖原 葡萄糖葡萄糖108肾上腺素促进肝糖原分解级联放大效应肾上腺素促进肝糖原分解级联放大效应第45页，讲稿共81张，创作于星期三受受cAMP调控的基因中，在其转录调控调控的基因中，在其转录调控区有一共同的区有一共同的DNADNA序列，称为序列，称为cAMP应答元件应答元件(CRE)。CRE可与可与cAMP应答元件结合蛋白应答元件结合蛋白 (CREB)相互作用而调节此基因的转录。相互作用而调节此基因的转录。(2)(2)对基因表达的调节作用对基因表达的调节作用第46页，讲稿共81张，创作于星

27、期三GsACATPcAMPCCRRCC 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化RR 2cAMP2cAMPCREBNPi Pi Pi 转录活化域转录活化域DNA结合域结合域细胞膜细胞膜核核 膜膜第47页，讲稿共81张，创作于星期三结构基因结构基因细细胞胞核核PiPiPiPiDNA蛋白质蛋白质调节基因表达调节基因表达第48页，讲稿共81张，创作于星期三ATPcAMP蛋白激酶蛋白激酶A蛋白质或蛋白质或酶磷酸化酶磷酸化酶活性改变酶活性改变促进基因表达促进基因表达生物效应生物效应AMP磷酸二酯酶磷酸二酯酶cAMP-蛋白激酶蛋白激酶A途径总结途径总结*RGAC第49页，讲稿共81张，创作于星期三霍乱腹泻的原因霍乱腹

28、泻的原因霍乱毒素霍乱毒素G 丧失丧失GTP酶活性（酶活性（G蛋白持续活化蛋白持续活化）AC持续激活持续激活cAMP Na+大量外流，水进入肠道大量外流，水进入肠道腹泻腹泻第50页，讲稿共81张，创作于星期三2、Ca 2+信号传递途径信号传递途径细胞静息时：细胞静息时：Ca2+i i 低低细胞激活时：细胞激活时：Ca2+i i 高高胞外：胞外：Ca2+=10-3mol/L胞内：胞内：Ca2+=10-7mol/LCaCa2+2+:重要的第二信使重要的第二信使“钙库钙库”：内质网、线粒体内质网、线粒体第51页，讲稿共81张，创作于星期三(1)(1)(DG/Ca2+PKC信号通路信号通路)组成组成:胞

29、外信息分子，胞外信息分子，G蛋白蛋白蛋白激酶蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)磷脂酶磷脂酶C(phospholipase C,PLC)二酯酰甘油二酯酰甘油(diacylglycerol,DAG)三磷酸肌醇三磷酸肌醇(inositol 1,4,5 triphosphate,IP3)第52页，讲稿共81张，创作于星期三配体配体受体受体PLC（磷脂酶磷脂酶C）PIP2IP3Ca2蛋白激酶蛋白激酶CDAGGq蛋白蛋白内质网内质网酶酶/靶蛋白磷酸化靶蛋白磷酸化 +生物学效应生物学效应DG/Ca 2+PKC信号通路信号通路：基因的活化基因的活化第53页，讲稿共81张，创作于星期三IP3

30、DAGPIP2PLCA.DAG、IP3的生成的生成PIP2 磷脂酶磷脂酶CDAG +IP第54页，讲稿共81张，创作于星期三 B.DAG 和和IP3的的 功功 能能DAG：在磷脂酰丝氨酸和在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同下协同下激激活活蛋白激酶蛋白激酶C(PKC)IP3：与内质网和肌浆网上的受体结合，促与内质网和肌浆网上的受体结合，促使使Ca2+释放释放第55页，讲稿共81张，创作于星期三 调节基因表达调节基因表达PKC 对基因的活化分为对基因的活化分为早期反应早期反应和和晚期反应晚期反应。C.PKC的生理功能的生理功能 调节代谢调节代谢活化的活化的PKC引起一系列靶蛋白的丝引起一系列靶蛋白的丝、

31、苏氨酸残、苏氨酸残基磷酸化。基磷酸化。第56页，讲稿共81张，创作于星期三AP-1PKC PKC 对基因的早期活化和晚期活化对基因的早期活化和晚期活化第57页，讲稿共81张，创作于星期三(2)Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径受体、受体、G蛋白、蛋白、PLC、IP3、Ca2+、钙、钙调蛋白、调蛋白、CaM激酶激酶(Ca2+CaM激酶途径激酶途径)钙调蛋白钙调蛋白(calmodulin,CaM)有有四四个个Ca2+结结合合位位点点。与与Ca2+一一起起激激活活CaM激激酶酶，磷磷酸酸化化多多种种功功能能蛋蛋白白质质（丝丝、苏苏氨氨基基酸酸残残基基）。组成组成第58页，

32、讲稿共81张，创作于星期三Ca2+-CaM激酶途径激酶途径 的级联反应包括：的级联反应包括：化学信号化学信号 钙通道钙通道 胞浆（胞浆（Ca2+）CaM 激活激活CaM激酶激酶 底物蛋白底物蛋白/酶磷酸化酶磷酸化 生物学效应生物学效应 第59页，讲稿共81张，创作于星期三 受体受体 Gq磷脂酶磷脂酶CDAG内质网内质网钙调蛋白（钙调蛋白（CaM）Ca2+-CaMPKC钙调蛋白激酶钙调蛋白激酶 靶蛋白靶蛋白 或或酶酶靶蛋白或靶蛋白或酶磷酸化酶磷酸化生理效应生理效应Ca2+依赖性蛋白激酶途径总结依赖性蛋白激酶途径总结IP3Ca2+Ca2+PIP2质膜质膜胞浆胞浆胞外胞外配体配体调节基因表达调节基因

33、表达第60页，讲稿共81张，创作于星期三第三节第三节 酶偶联受体的信号转导酶偶联受体的信号转导催化型受体跨膜信号转导催化型受体跨膜信号转导：受体本身具有酶活性，直接作用胞内底物受体本身具有酶活性，直接作用胞内底物酶偶联酶偶联型型受体跨膜信号转导受体跨膜信号转导：受体与酶偶联后作用于胞内底物受体与酶偶联后作用于胞内底物第61页，讲稿共81张，创作于星期三一、催化型受体的信号转导一、催化型受体的信号转导酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶在细胞的生长、增殖、分化等过程中起重要的调节作在细胞的生长、增殖、分化等过程中起重要的调节作用，并与肿瘤细胞的发生有密切的关系。用，并与肿瘤细胞的发生有密切的关系。受体本

34、身具有酶活性受体本身具有酶活性。如：如：转化生长因子转化生长因子（TGF-）受体：）受体：具有具有Ser/Thr激酶激酶活性活性 心房肽（心房肽（ANP）受体：）受体：具有具有鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶活性活性*NGF,EGF,PDGF,insulin 等受体：等受体：具有具有酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶活性活性第62页，讲稿共81张，创作于星期三（一）酪氨酸蛋白激酶受体的信号转导（一）酪氨酸蛋白激酶受体的信号转导1.1.受体的结构受体的结构具有酪氨酸蛋白激酶（具有酪氨酸蛋白激酶（PTK）活性的受体，称）活性的受体，称为为受受体酪氨酸蛋白激酶（体酪氨酸蛋白激酶（RTK），），其结构有共性：其结构

35、有共性：第63页，讲稿共81张，创作于星期三2.2.酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶跨膜信号转导跨膜信号转导生长因子与受生长因子与受体结合体结合受体二聚化或受体二聚化或寡聚化寡聚化受体构受体构象变化象变化受体激活发生自受体激活发生自身磷酸化身磷酸化磷酸化的受体使底物的磷酸化的受体使底物的酪氨酸酪氨酸磷酸化，将信息向下游传递。磷酸化，将信息向下游传递。第64页，讲稿共81张，创作于星期三催化型受体与配体结合后，发生催化型受体与配体结合后，发生自身磷酸化自身磷酸化并磷酸并磷酸化中介分子化中介分子 Grb2和和SOS，使，使其活化，进而激活其活化，进而激活Ras蛋白蛋白，开启为多种生长因子信息传递过程所

36、共有的开启为多种生长因子信息传递过程所共有的Ras通路通路。3 3.Ras-MAPK信号通路信号通路 Grb2:生长因子受体结合蛋白生长因子受体结合蛋白SOS 蛋白蛋白:一种鸟苷酸释放因子，通过一种鸟苷酸释放因子，通过Grb2作用于小作用于小G 蛋白使蛋白使Ras活化。活化。Ras蛋白：蛋白：一族原癌基因产物，称为一族原癌基因产物，称为小小G蛋白蛋白家族家族，结合，结合 GTP有活性有活性,结合结合GDP无活性。无活性。第65页，讲稿共81张，创作于星期三GRB2(growth factor receptor bound protein 2）识识别别磷磷酸酸化化的的酪酪氨氨酸酸残基并与之结合残

37、基并与之结合。组成：组成：催化性受体，催化性受体，GRB2,SOS,Ras蛋白蛋白,Raf蛋白，蛋白，MAPK系统系统SH2SH3与与与与SOS的结合域的结合域第66页，讲稿共81张，创作于星期三 SOS(一种鸟苷酸交换因子一种鸟苷酸交换因子)富含脯氨酸，可与富含脯氨酸，可与SH3结合，促使结合，促使Ras的的GDP换换成成GTP。Ras蛋白蛋白：原癌基因产物，类似于原癌基因产物，类似于G蛋白的蛋白的G 亚基亚基Raf蛋白蛋白：具有丝苏氨酸蛋白激酶活性具有丝苏氨酸蛋白激酶活性MAPK系统系统(mitogen-activated protein kinase)包包 括括MAPK、MAPK激激 酶

38、酶（MAPKK）、MAPKK激激酶酶（MAPKKK,Raf蛋蛋白白），是是一一组组酶酶兼兼底底物的蛋白分子。物的蛋白分子。第67页，讲稿共81张，创作于星期三 催化性受体催化性受体 生长因子受体结合蛋白生长因子受体结合蛋白(GRB2)SOS(鸟苷酸释放因子鸟苷酸释放因子)Ras蛋白蛋白(小小G蛋白蛋白)Raf蛋白蛋白 丝裂原激活蛋白激酶丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)系统系统 受体型受体型 Ras-MAPK信号途径信号途径*第68页，讲稿共81张，创作于星期三 细胞外信号细胞外信号EGF、PDGF等等具有具有PTK活性的受体活性的受体GRB2 PSOS PRas-GTP PRaf调节其他蛋白活性

39、调节其他蛋白活性MAPKKMAPK P P P细细胞胞核核反式作用因子反式作用因子调控基因表达调控基因表达细细胞胞膜膜二聚化二聚化第69页，讲稿共81张，创作于星期三（二）鸟苷酸环化酶受体的信号转导（二）鸟苷酸环化酶受体的信号转导 （cGMP-蛋白激酶蛋白激酶G途径）途径）受体受体-鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase,GC)，cGMP,蛋白激酶蛋白激酶G(protein kinase G，PKG)1、组成、组成cGMP的合成和降解的合成和降解 GTPGMg2+PPicGMP 磷酸二酯酶磷酸二酯酶H2OCa2+或或 Mg2+5-GMP第70页，讲稿共81张，创作于星期三

40、使有关蛋白或酶类的使有关蛋白或酶类的丝、苏氨酸丝、苏氨酸残基磷酸化残基磷酸化2、PKG的功能的功能NOGCPKG 蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化GCGTPcGMP胞胞 膜膜*生理效应：如心房肽、生理效应：如心房肽、NO舒张血管平滑肌。舒张血管平滑肌。激素激素激素激素第71页，讲稿共81张，创作于星期三3、cGMP-蛋白激酶蛋白激酶G途径途径心房肽心房肽(ANP)NO,CO可溶性可溶性 GCPKGcGMP受体型受体型 GC第72页，讲稿共81张，创作于星期三二、酪氨酸蛋白激酶偶联型受体的信号转导二、酪氨酸蛋白激酶偶联型受体的信号转导 受体本身不具有酶催化活性，但胞内部分含酪氨酸受体本身不具有酶催化活性

41、，但胞内部分含酪氨酸蛋白激酶的结合位点蛋白激酶的结合位点 受体为多亚基的复合物，配体和受体结合使多亚基受体为多亚基的复合物，配体和受体结合使多亚基聚合，激活胞浆中的聚合，激活胞浆中的非受体酪氨酸蛋白激酶。非受体酪氨酸蛋白激酶。酪氨酸蛋白激酶偶联型受体酪氨酸蛋白激酶偶联型受体举例举例:干扰素诱导的调节基因转录机制干扰素诱导的调节基因转录机制 JAKs-STAT途径途径第73页，讲稿共81张，创作于星期三JAKJAK：非受非受非受非受体型体型体型体型酪氨酸蛋酪氨酸蛋白激酶白激酶STATSTAT：信号信号信号信号转导子和转转导子和转转导子和转转导子和转录激活子录激活子录激活子录激活子第74页，讲稿共

42、81张，创作于星期三核因子核因子 B途径途径核因子核因子 B(nuclear factor-B,NF-B)在胞浆与抑制性蛋白质结合形成无活性的复合物在胞浆与抑制性蛋白质结合形成无活性的复合物。TNFCer(神经酰胺神经酰胺)等激酶系统等激酶系统氧化应急氧化应急(病毒感染、脂病毒感染、脂多糖、活性氧中间体、多糖、活性氧中间体、佛波酯、双链佛波酯、双链RNARNA等等)PKA、PKC等等激活激活NF-B转移到核内转移到核内转移到核内转移到核内影响基因的表达影响基因的表达影响基因的表达影响基因的表达肿瘤坏死因肿瘤坏死因肿瘤坏死因肿瘤坏死因子子子子-第75页，讲稿共81张，创作于星期三NF-B的激活过

43、程示意图的激活过程示意图第76页，讲稿共81张，创作于星期三该途径主要涉及机体防御反应、组织损该途径主要涉及机体防御反应、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡，以及肿瘤生伤和应激、细胞分化和凋亡，以及肿瘤生长抑制过程的信息传递。长抑制过程的信息传递。第77页，讲稿共81张，创作于星期三跨膜信号转导的一般步骤跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质特定的细胞释放信息物质信息物质经扩散或血循环到达靶细胞信息物质经扩散或血循环到达靶细胞与靶细胞的受体特异性结合与靶细胞的受体特异性结合受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统靶细胞产生生物学效应靶细胞产生生物学效应第78页，讲稿共81张，创作于星期三 二、胞内受体介导的信息传递二、胞内受体介导的信息传递胞内受体胞内受体 核内受体核内受体 胞浆内受体胞浆内受体配体配体类固醇激素类固醇激素甲状腺激素甲状腺激素第79页，讲稿共81张，创作于星期三类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体调节生理过程调节生理过程第80页，讲稿共81张，创作于星期三目目 录录感感谢谢大大家家观观看看第81页，讲稿共81张，创作于星期三