生物化学细胞内信息传递途径3
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5.1.2 胞浆可溶性鸟苷酸环化酶（sGC）
sGC是由和两个亚基构成的异二聚体，约150KD， 分子中含有与膜结合型GC同源的催化结构域。
sGC活性受NO激活:
NO (+s) GC
GTP cGMP
3
5.2 cGMP作用 5.2.1 ANP受体－cGMP信息传递
ANP—鸟苷酸环化酶型受体， 130KD的单链磷酸化蛋白
PKG
调节水盐代谢 效应蛋白－P
4
5.2.2 NO — sGC — cGMP途径 1. 参与调节血管平滑肌松弛 2. Ach 血管内皮细胞膜MR PLC IP3
Ca2+
3. Ca2+-CaM NOS NO 进入平滑肌细胞
4. NO sGC cGMP PKG 质膜磷蛋白－P
5. 质膜Ca2+泵 胞内Ca2+ 平滑肌松弛
4）通过各条途径之间的相互联系、相互作用、相互协调，共同
承担将胞外信号精确地传入细胞内，再经整合、疏理、分
化、放大，直至产生生物学效应。
20
感谢聆听！
6. 胞内受体途径 7. 6.1 胞内受体定位与活化
8. 9. 一些脂溶性激素 10. 11. 12.
GR——主要存在于胞浆内
MR——未定论 PR、ER、AR
存在于胞核内 TR、VDR、RAR
(核受体)
9
6.2 胞内受体与靶基因 N端—— 转录激活域
胞内受体 中部—— DNA结合域 （与激素反应元件结合） （三大功能域） C端—— 激素结合域
6.2.1 激素反应元件（HRE）
HRE: 是指被活化受体DNA结合域特异识别并结合
的DNA碱基序列。
——HRE在DNA分子中位置较灵活，相当于增强子和沉默
子
10
回文序列： 该段碱基序列呈180º旋转对称的互补关系
11
有些激素受体的HRE碱基序列类似，其靶细胞对该激素 的应答，则主要取决于靶细胞及其受体的类型、受体表达量、 受体与其他转录因子的相互作用等因素。
雄激素
作用于肾——调节－葡糖醛酸酶基因表达 作用于前列腺组织——调节醛缩酶和前列腺结合蛋白表达
孕激素
作用于输卵管—调节抗生物素蛋白、卵清蛋白、伴清蛋白表达
作用于子宫——调节子宫球蛋白表达等
12
当受体结构发生突变，可导致对靶基因的识别及表达异常， 或出现某些激素抵抗症：
﹡ 睾丸女性化 —— 雄激素受体的DNA结合区－Val433突变为Phe ﹡ 男性乳房症 —— 雄激素受体的DNA结合区－Arg469突变为Glu
研究的不断深入，新的信息分子还在被发现，原有的信息途
径在不断被完善，新的信息传递途径不断被提出；
2）为了研究或讨论的方便，我们人为地将细胞内的通讯网络
分割成线性的途径，实际上这些途径相互之间有密切联系；
3）某一胞外信号，可以进入胞内循某一途径进行传递，但所产
生的生物学效应，可能是众多途径的综合作用结果；
13
6.2.2 胞内受体激活靶基因转录(以糖皮质激素为例)
基础状态下： GR-Hsp复合物 H Hsp GR变构、二聚化
活化GR进入核
作用于GRE
特异基因表达
1） 诱导PLA2抑制蛋白表达 （巨皮素、脂调素等）
抑制PLA2活性 花生四烯酸生成 导致炎症介质PGs及LTs生成14
2）诱导Ⅰ-B的表达→使NF-B停留在胞质而抑制 其转录活性→抑制多种炎症因子表达→发挥糖皮 质激素的抗炎作用；
（5） JAK-STAT途径
18
（6） GC-cGMP途径
bGC—— ANP-cGMP途径 NO-sGC-cGMP途径
sGC 血管平滑肌松弛 调节记忆的形成 调节离子通道 调节环核苷酸PDE活性
（7） 胞内受体途径 (以糖皮质激素受体为例)
19
7. 各信息传递体系之间的相互调节（说明如下）
1） 本课程所介绍的信息传递途径仅仅提供一个初浅认识，随着
5
（2） 参与调节记忆形成(NO作为一种逆行信使)
基础状态下，中枢NANC神经元中有少量NOS 产生 少量NO 扩散至突触前神经末梢 使突触前释放 Glu Glu作用于突触后膜NMDA-R 引起Ca2+内流 胞内 Ca2+ Ca2+-CaM 进一步激活NOS NO 逆行扩散入 突触前神经末梢 sGC cGMP Glu释放 形成LTP 建立长期记忆。
3）抑制AP-1转录活性→抑制胶原酶和MMP-3表达， 这是糖皮质激素抗关节炎的重要环节。
15
4) 糖皮质激素诱导细胞凋亡
16
胞内受体信号途径（小结）
（1） cAMP-PKA
关键酶－P CREB－P 细胞增殖与分化 对神经系统的调节
调节cAMP水平 （2）IP3－Ca2+Ca2+-CaM 调节肌肉收缩与松弛作用
细胞超极化神经递质释放减少。
7
5.2.4 调节环核苷酸磷酸二酯酶活性
cGMP在许多组织中是通过调节PDEs活性而发挥作用， 目前知道至少有三种PDE活性受cGMP调控：
cGS-PDE cGB-PDE cGI-PDE
—— cGMP刺激的PDE —— cGMP结合的PDE —— cGMP抑制的PDE
8
以上突变结果，使雄激素受体与雌激素反应元件结合，导致雌激素 作用的靶基因表达，出现以上症状。
﹡ 糖皮质激素抵抗症——是由于其受体的DNA结合域氨基酸残基发生突变而引起 ﹡ 甲状腺激素抵抗症——是由于其受体的激素结合域氨基酸残基发生突变
临床表现——轻者：TSH分泌异常，甲状腺肿大； 重者：身体发育不良，智力低下，甚至出现神经精神损伤症状
6
5.2.3 cGMP调节阳离子通道
脊椎动物视杆细胞内:
在黑暗条件下，胞内cGMP处于高水平 cGMP与Na+/Ca2+
通道结合 打开离子通道 Na+、Ca2+内流 细胞去极化
释放神经递质；
接受光刺激后，经过Rh-Gt-PDE作用 cGMP被水解 胞
内cGMP水平 从阳离子通道蛋白上脱落下来 离子通道关闭
调节平滑肌松弛 对神经系统的调节
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（3）DAG-PKC
参与代谢的调节（与PKA类似） 调节Ca2+稳态 对RTPK的负调控 对转录的调控——TPA反应元件
——NF-B反应途径
（4） RTPK途径
Grb2 → → →Ras-MAPK途径 PLC → →DAG-PKC途径 insulin-IR-PI3K-PKB途径 FasL-Fas/CD95 细胞凋亡途径 TGF-Smad途径
sGC是由和两个亚基构成的异二聚体，约150KD， 分子中含有与膜结合型GC同源的催化结构域。
sGC活性受NO激活:
NO (+s) GC
GTP cGMP
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5.2 cGMP作用 5.2.1 ANP受体－cGMP信息传递
ANP—鸟苷酸环化酶型受体， 130KD的单链磷酸化蛋白
PKG
调节水盐代谢 效应蛋白－P
4
5.2.2 NO — sGC — cGMP途径 1. 参与调节血管平滑肌松弛 2. Ach 血管内皮细胞膜MR PLC IP3
Ca2+
3. Ca2+-CaM NOS NO 进入平滑肌细胞
4. NO sGC cGMP PKG 质膜磷蛋白－P
5. 质膜Ca2+泵 胞内Ca2+ 平滑肌松弛
4）通过各条途径之间的相互联系、相互作用、相互协调，共同
承担将胞外信号精确地传入细胞内，再经整合、疏理、分
化、放大，直至产生生物学效应。
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感谢聆听！
6. 胞内受体途径 7. 6.1 胞内受体定位与活化
8. 9. 一些脂溶性激素 10. 11. 12.
GR——主要存在于胞浆内
MR——未定论 PR、ER、AR
存在于胞核内 TR、VDR、RAR
(核受体)
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6.2 胞内受体与靶基因 N端—— 转录激活域
胞内受体 中部—— DNA结合域 （与激素反应元件结合） （三大功能域） C端—— 激素结合域
6.2.1 激素反应元件（HRE）
HRE: 是指被活化受体DNA结合域特异识别并结合
的DNA碱基序列。
——HRE在DNA分子中位置较灵活，相当于增强子和沉默
子
10
回文序列： 该段碱基序列呈180º旋转对称的互补关系
11
有些激素受体的HRE碱基序列类似，其靶细胞对该激素 的应答，则主要取决于靶细胞及其受体的类型、受体表达量、 受体与其他转录因子的相互作用等因素。
雄激素
作用于肾——调节－葡糖醛酸酶基因表达 作用于前列腺组织——调节醛缩酶和前列腺结合蛋白表达
孕激素
作用于输卵管—调节抗生物素蛋白、卵清蛋白、伴清蛋白表达
作用于子宫——调节子宫球蛋白表达等
12
当受体结构发生突变，可导致对靶基因的识别及表达异常， 或出现某些激素抵抗症：
﹡ 睾丸女性化 —— 雄激素受体的DNA结合区－Val433突变为Phe ﹡ 男性乳房症 —— 雄激素受体的DNA结合区－Arg469突变为Glu
研究的不断深入，新的信息分子还在被发现，原有的信息途
径在不断被完善，新的信息传递途径不断被提出；
2）为了研究或讨论的方便，我们人为地将细胞内的通讯网络
分割成线性的途径，实际上这些途径相互之间有密切联系；
3）某一胞外信号，可以进入胞内循某一途径进行传递，但所产
生的生物学效应，可能是众多途径的综合作用结果；
13
6.2.2 胞内受体激活靶基因转录(以糖皮质激素为例)
基础状态下： GR-Hsp复合物 H Hsp GR变构、二聚化
活化GR进入核
作用于GRE
特异基因表达
1） 诱导PLA2抑制蛋白表达 （巨皮素、脂调素等）
抑制PLA2活性 花生四烯酸生成 导致炎症介质PGs及LTs生成14
2）诱导Ⅰ-B的表达→使NF-B停留在胞质而抑制 其转录活性→抑制多种炎症因子表达→发挥糖皮 质激素的抗炎作用；
（5） JAK-STAT途径
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（6） GC-cGMP途径
bGC—— ANP-cGMP途径 NO-sGC-cGMP途径
sGC 血管平滑肌松弛 调节记忆的形成 调节离子通道 调节环核苷酸PDE活性
（7） 胞内受体途径 (以糖皮质激素受体为例)
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7. 各信息传递体系之间的相互调节（说明如下）
1） 本课程所介绍的信息传递途径仅仅提供一个初浅认识，随着
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（2） 参与调节记忆形成(NO作为一种逆行信使)
基础状态下，中枢NANC神经元中有少量NOS 产生 少量NO 扩散至突触前神经末梢 使突触前释放 Glu Glu作用于突触后膜NMDA-R 引起Ca2+内流 胞内 Ca2+ Ca2+-CaM 进一步激活NOS NO 逆行扩散入 突触前神经末梢 sGC cGMP Glu释放 形成LTP 建立长期记忆。
3）抑制AP-1转录活性→抑制胶原酶和MMP-3表达， 这是糖皮质激素抗关节炎的重要环节。
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4) 糖皮质激素诱导细胞凋亡
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胞内受体信号途径（小结）
（1） cAMP-PKA
关键酶－P CREB－P 细胞增殖与分化 对神经系统的调节
调节cAMP水平 （2）IP3－Ca2+Ca2+-CaM 调节肌肉收缩与松弛作用
细胞超极化神经递质释放减少。
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5.2.4 调节环核苷酸磷酸二酯酶活性
cGMP在许多组织中是通过调节PDEs活性而发挥作用， 目前知道至少有三种PDE活性受cGMP调控：
cGS-PDE cGB-PDE cGI-PDE
—— cGMP刺激的PDE —— cGMP结合的PDE —— cGMP抑制的PDE
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以上突变结果，使雄激素受体与雌激素反应元件结合，导致雌激素 作用的靶基因表达，出现以上症状。
﹡ 糖皮质激素抵抗症——是由于其受体的DNA结合域氨基酸残基发生突变而引起 ﹡ 甲状腺激素抵抗症——是由于其受体的激素结合域氨基酸残基发生突变
临床表现——轻者：TSH分泌异常，甲状腺肿大； 重者：身体发育不良，智力低下，甚至出现神经精神损伤症状
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5.2.3 cGMP调节阳离子通道
脊椎动物视杆细胞内:
在黑暗条件下，胞内cGMP处于高水平 cGMP与Na+/Ca2+
通道结合 打开离子通道 Na+、Ca2+内流 细胞去极化
释放神经递质；
接受光刺激后，经过Rh-Gt-PDE作用 cGMP被水解 胞
内cGMP水平 从阳离子通道蛋白上脱落下来 离子通道关闭
调节平滑肌松弛 对神经系统的调节
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（3）DAG-PKC
参与代谢的调节（与PKA类似） 调节Ca2+稳态 对RTPK的负调控 对转录的调控——TPA反应元件
——NF-B反应途径
（4） RTPK途径
Grb2 → → →Ras-MAPK途径 PLC → →DAG-PKC途径 insulin-IR-PI3K-PKB途径 FasL-Fas/CD95 细胞凋亡途径 TGF-Smad途径