第八章细胞信号转导

“双信使系统”反应链：胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→
磷脂酶C(PLC)→
→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应 →DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH
IP3和DG信号如何终止?
• IP3是通过依次去磷酸化形 成自由的肌醇。
• DG是通过DG激酶使DG磷 酸化成为磷脂酸，进入磷 脂酰肌醇循环；或被DG 酯酶水解为单酰基甘油。
DNA结合结构域
甾类 激素
铰链区
DNA结合部位暴露
细胞内受体蛋白作用模型
第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导
二、G蛋白耦联受体所介导的信号通路
（一）以cAMP为第二信使的信号通路
反应链： 激素→G-蛋白偶联受体→G蛋白→腺苷酸环 化酶→cAMP→cAMP依赖的蛋白激酶A→基因 调控蛋白→基因转录
活化的PKC和Ras蛋白激酶的激酶磷酸化级连反应
二、 细胞表面其他酶连受体
受体丝氨酸/苏氨酸激酶(TGF-β受体) 受体酪氨酸磷酸酯酶 受体鸟苷酸环化酶（配体：心房排钠肽） 酪氨酸蛋白激酶联系的受体
三、细胞表面整联蛋白介导的信号转导
第五节 信号的整合与控制
一、细胞对信号的整合
细胞对信号反应表现发散性或收敛性特征 蛋白激酶的网络整合信息
（三）G蛋白耦联受体介导离子通道的调控
1.离子通道偶联的受体
特点：
①主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突 触信号传递
②跨膜信号转导无需中间步骤 ③受体/离子通道复合体 ④选择性：配体的特异性和运输离子的选择性
2.G蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控
3.Gt蛋白耦联的光受体的活化诱发cGMP－ 门控阳离子通道的关闭
•百日咳毒素催化Gi的α亚基发生ADP-核糖基化 ，结果抑制了GDP的释放，使Gi的α亚基不能活 化，从而阻断了Ri受体引起的对腺苷酸环化酶的 抑制作用。导致气管内的cAMP水平增高，促使 液体、电解质和黏液分泌增多，并进入肺，引起 严重的咳嗽。
cAMP信号如何终止?
(二)磷脂酰肌醇双信使信号通路
第四节 酶连受体介导的信号转导
一、受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路
受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinases，RTKs）
配体→RTK→adaptor←GEF→Ras→Raf（MAPKKK）→ MAPKK→ MAPK →进入细胞核→其它激酶或转录因子的磷酸化修钸。
二、信号转导系统及其特性
• 细胞转导系统的基本组成与信号蛋白 • 细胞内信号蛋白的相互作用 • 信号转导系统的主要特性
第二节 细胞内受体介导的信号转导
●细胞内核受体及其对基因表达的调节 两步反应阶段：
初级反应阶段 次级反应
●一氧化氮介导的信号通路
抑制蛋白复合物 转录激活结构域
激素结合位点
2011
Байду номын сангаас
接触性依赖的通讯
①
②
③ ⑤
④
胞外信号介导的信号通讯
（二）信号分子与受体
●信号分子（signal molecule） 亲脂性信号分子：主要包括甾类激素和甲状腺素 亲水性信号分子：神经递质、生长因子、大多数激素。 气体性信号分子：NO，能进入细胞直接激活效应酶
●受体（receptor） ●第二信使（second messenger） ●分子开关（molecular switches）
受体
是一种能够识别和选择性结合某种配体的大分子。
根据存在部位分为：细胞内受体、细胞表面受体 根据信号转导机制和受体蛋白类型不同：
离子通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。 包括两个功能区：配体结合区----具有结合特异性
效应区 ---------具有效应特异性
Joseph Orly 和 Micheal Schramm 通过细胞融合实验 首先证明了受体与 腺苷酸环化酶是不 同的两种蛋白。
图8-17 cAMP信号通路对基因转录的激活
细菌毒素对G蛋白的修饰作用，会引起多种疾病
•霍乱毒素催化Gs的α亚基发生ADP-核糖基化， 致使α亚基丧失GTP酶的活性，GTP永久结合在 Gs的α亚基上，α亚基处于持续活化状态，则腺 苷酸环化酶永久活化。导致小肠上皮细胞中 cAMP增加100倍以上，则Na+和水持续外流， 产生严重腹泻而脱水。
二、细胞对信号的控制
两类受体所介导的信号通路形成的信号网络系统示意图
Sequestration; down-regulation; inactivation; inactivation; inhibitory protein
再见