第二节细胞的跨膜信号转导.ppt

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　　第二节细胞的跨膜信号转导

　　脂溶性的信号分子扩散透过细胞膜，与胞内受体结合，然后发挥作用。

　　信号分子传递细胞信息的方式

　　亲水性的信号分子作用于细胞膜表面的受体和起受体作用的蛋白质，再通过细胞内一系列以蛋白构象和功能变化为基础的级联反应，经跨膜的和细胞内的信号转导( signal transduction )产生生物学效应。

　　(Gp:) G蛋白耦联受体

　　(Gp:) 受体-G蛋白-PLC途径(PKC系统)

　　(Gp:) 受体-G蛋白-AC途径(PKA系统)

　　(Gp:) 离子通道受体

　　(Gp:) 化学门控通道

　　(Gp:) 电压门控通道

　　(Gp:) 机械门控通道

　　(Gp:) 酶耦联受体

　　(Gp:) 酪氨酸激酶受体

　　(Gp:) 鸟苷酸环化酶受体

　　一. G蛋白耦联受体介导的信号转导

　　配体(ligand)

　　包括生物胺类激素、肽类激素、气体分子和光量子等

　　已知有100多种通过G蛋白耦联受体实现信号转导

　　能与受体发生特异性结合的活性物质

　　G蛋白耦联受体(G protein-linked receptor) 或促代谢型受体(metabotropic receptor)

　　(一) 参与G蛋白耦联受体跨膜信号转导的信号分子

　　胞内胞质侧有结合G蛋白的部位

　　胞外侧端和跨膜螺旋内部有配体的结合部位

　　结构上属于同一超家族，由一条7次穿膜的肽链构成

　　总数多达1000种左右

　　G蛋白( guanine nucleotide-binding protein， or G protein)

　　分子开关(molecular switch) 激活时结合GTP，失活时结合GDP

　　根据?亚单位基因序列的同源性可分为 Gs家族、 Gi家族、Gq家族和G12家族。

　　由?、?、? 3个亚单位形成的异源三聚体蛋白。

　　G蛋白效应器(G protein effector)

　　某些离子通道可接受G蛋白的直接或间接的调控。

　　主要有腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase, AC)、磷脂酶C(phospholipase C, PLC)、磷脂酶A2(phospholipase A2, PLA2)、鸟苷酸环化酶(guanylyl cyclase, GC)、和cGMP磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE)。

　　指催化生成(或分解)第二信使的酶

　　第二信使(second messenger)

　　调节的靶蛋白主要是各种蛋白激酶(protein kinase)和离子通道，产生以靶蛋白构象变化为基础的级联反应和细胞功能改变。

　　较重要的第二信使有：环一磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP )、三磷酸肌醇(inositol triphosphate, IP3)、二酰甘油(diacylglycerol, DG)、环一磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate, cGMP)和Ca2+等。

　　指激素、递质、细胞因子等信号分子(第一信使)作用于细胞膜后产生的细胞内信号分子。

　　(二) G蛋白耦联受体跨膜信号转导的主要途径

　　受体-G蛋白-AC途径(PKA系统)

　　G蛋白耦联受体-Gs或Gi蛋白-AC-cAMP-PKA

　　受体-G蛋白-PLC途径(PKC系统)

　　(Gp:) G蛋白耦联受体- Gi 或Gq蛋白-PLC-IP3-Ca2+-PKC

　　(Gp:) DG

　　二. 离子通道受体介导的信号转导

　　化学门控通道 (chemically-gated ion channel) 或配体门控通道 (ligand-gated ion channel) 或递质门控通道 (transmitter-gated ion channel) 或促离子型受体(ionotropic receptor)

　　电压门控通道 (voltage-gated ion channel)

　　机械门控通道 (mechanically-gated ion channel)

　　N2型乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor)