第九章细胞信号转导
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
– 水溶性信号分子:生长因子(蛋白质和肽类)、 局部化学递质、神经递质
– 气体性信号分子:NO、CO(脂溶性)
• 性质:蛋白质及短肽、氨基酸的核苷酸衍生物、脂 肪酸和胆固醇衍生物、气体分子(NO、CO)等。
• 特点:①特异性; ②高效性; ③可被灭活。
• 脂溶性信号分子(如甾类激素和甲状腺素):可直接穿 膜进入靶细胞,与胞内受体结合形成激素-受体复合 物,调节基因表达。
物
神经递质
(B) 受体(receptor)
受体概念:两种解释
• 其一:能够识别和选择结合信号分子(配体)并能 引起一系列生物学效应的生物大分子,多为糖蛋白, 少数为糖脂或糖蛋白与糖脂的复合物。
• 其二:能够识别和选择性结合某种信号分子 (配体) 的大分子,当与配体结合后,通过信号转导(signal transduction)作用将胞外信号转换为胞内化学或物 理的信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学 效应。
Robert F. Furchgott Louis J. Ignarro Ferid Murad
• NO可快速扩散透过细胞膜,作用于邻近细胞。
• 血管内皮细胞和神经细胞是NO的生成细胞,NO 的生成由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)催化,以L-精氨酸为底物,以NADPH作 为电子供体,生成NO和L-瓜氨酸。
细胞表面受体: 为胞外亲水性信号分子所激活。
细胞表面受体分属三大家族: 离子通道耦联的受体(ion-channel-linked receptor) G-蛋白耦联的受体(G-protein-linked receptor) 酶连的受体(enzyme-linked receptor)
每一个细胞对胞外各种特异的信号 分子作出反应导致不同的效应
配体
G蛋白介导的生理效应
受体
效应物
生理效应
肾上腺素
β-肾上腺受体 腺苷酸环化酶 糖原水解
血清紧张素
血清紧张素受 体
腺苷酸环化酶
行为敏感
光
视紫红质
cGMP 磷 酸 二 酯酶
视觉兴奋
IgE抗原复合物
肥 大 细 胞 Ig-受 体
磷脂酶C
分泌
f-Met肽
趋化受体
磷脂酶C
趋化性
乙酰胆碱
毒蝇碱受体
K+通道
降低起搏活性
– 结合GTP而活化,结合GDP而失活。
– 鸟苷(酸)交换因子(GEF)促进GDP释放, GTP结合而活化;
– GTPase促进(活化或激活)蛋白(GAP)和G蛋 白信号调节因子(RGS)促进GTP水解而受到抑 制,鸟苷(酸)解离抑制物(GDI)抑制水解。
Alfred G Gilman和Martin Rodbell因发现G蛋白及其在 信号转导中的调节作用而获1994年诺贝尔医学和生 理学奖
• 接触性依赖的通讯:细胞间直接接触,信号分子与 受体都是细胞的跨膜蛋白。
• 间隙连接(植物细胞胞间连丝):实现代谢偶联或电 偶联。
前一种是不依赖于接触的通讯,后二种是依赖于接触 的通讯。广义上的接触包括细胞与细胞间以及细胞 与细胞外基质的接触。
分泌化学信号进行通讯:细胞分泌一些化学物 质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于 靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为 化学通讯。
化学通讯的四种方式
• 内分泌(endocrine):内分泌细胞分泌的激素随血液 循环输至全身,作用于靶细胞。特点:①低浓度 10-8-10-12M ,②全身性,③长时效。
• 旁分泌(paracrine):细胞通过分泌局部化学递(介) 质经扩散作用于邻近的细胞。包括:①各类细胞因 子(如表皮生长因子);②气体信号分子(如:NO)。
第八章 细胞信号转导
一、概述 二、细胞内受体介导的信号转导 三、G蛋白耦联受体介导的信号转导 四、酶连受体介导的信号转导 五、信号的整合与控制
一、概述
1、细胞通讯(cell communication)
一个细胞发出的信息通过介质(配体,信号分子)传递 到另一个细胞, 与靶细胞受体相到作用,通过信号转导 产生细胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整 理体生物学效应的的过程。
• NO没有专门的储存及释放调节机制,靶细胞上 NO的多少直接与NO的合成有关。
• NO的作用机理: 乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合
酶→NO→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶→cGMP→ 血管平滑肌细胞的Ca2+离子浓度→平滑肌舒张→ 血管扩张、血流通畅。
• 硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史,其作用机 理是在体内转化为NO,可舒张血管,减轻心脏负 荷和心肌的需氧量。
• 自分泌(autocrine):细胞对自身分泌的物质产生反 应,信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞。常 见于癌变细胞。
• 化学突触信号发放:神经递质经突触作用于特定的 靶细胞。
(2)细胞的信号分子与受体
(A)信号分子(signal molecule)
– 脂溶性信号分子:甾类激素(类固醇激素)、甲 状腺素
睾酮
睾丸
类固醇
诱导和保持雄性副性征
甲状腺素 甲状腺
酪氨酸衍生 物
刺激多种类型细胞的代谢
局部化学介质与神经递质的性质与功能
名称
合成部位 化学特性 主要作用
表皮生长因 子(EGF)
多种细胞
血小组板衍 生生长因子
多种细胞
神经生长因 子
神经组织
组胺
肥大细胞
蛋白质
刺激上皮细胞和多种细胞 增殖
蛋白质
刺激多种类型细胞增殖
蛋白质
促进神经元的存活;促进 神经触突的生长
组氨酸衍生 扩张血管,增加渗透,有
物
助发炎
一氧化氮 (NO)
神经元,血 管内皮细胞
可溶性气体
引起平滑肌细胞松驰;调 节神经元活性
乙酰胆碱
神经未梢
胆碱衍生物
肌肉-神经突触和中枢神 经系统中源自奋性神经递质γ酸-(氨G基AB丁A )神经未梢
谷氨酸衍生 中枢神经系统中的抑制性
细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建,协
调细胞的功能,控制细胞的生长、分裂、分化和死亡是必
须的。
THE FUNCTION OF CELL COMMUNICATION
(1)细胞通讯方式
• 分泌化学信号进行通讯(化学通讯):(1)内分泌 (endocrine);(2)旁分泌(paracrine);(3) 自 分 泌 ( autocrine ) ; ( 4 ) 化 学 突 触 ( chemical synapse)
(2)细胞内信号转导复合物的装配
(3)信号转导系统的主要特性
特异性 放大效应 网络化与反馈 整合作用
二、通过细胞内受体介导的信号转导
1、细胞核内受体及对基因表达的调节
细胞内受体为依赖激素激活的基因调控蛋白
细胞内受体的基本结构:
含三个结构域 ◆C端结构域:激素结合位点 ◆中间结构域:DNA结合位点(或抑制性蛋白Hsp90) ◆N端结构域:转录激活
(C) 第二信使与分子开关
信号分子与受体作用后在细胞内最早产生的信号分子。 第二信使(secondary messenger) 主要有 cAMP 、cGMP、 IP3、DAG和Ca2+ 。 Ca2+通常被称为第三信使。 Sutherland因发现cAMP作为第二信使而获1971年诺贝 尔医学和生理学奖
(1)信号转导系统的基本组成与信号蛋白
(A)信号识别(特异性):细胞识别胞 外刺激依赖于质膜表面受体。
(B)信号转换:信号通过质膜传递到 胞内。
(C)信号放大:信号传递到胞内效应 器分子引起引起细胞活动发生改变。
(D)细胞应答反应:影响代谢和基因 表达。
(E)信号终止:受体的脱敏和下行调 节,导致信号分子失活对胞外信号 的刺激终止。
1、G-蛋白耦联受体的结构与激活
G蛋白:即三聚体GTP结合调节蛋 白。由αβγ三个亚基, α 和γ亚基 通过共价结合的脂肪酸链尾固定 在膜上。
瑞典科学院公布诺贝尔医学奖获得者研究成果---2004
美国科学家理查德-阿克塞尔和琳达-巴克分享殊荣 两位美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克因发现人类嗅觉 系统的奥秘而荣获今年的诺贝尔医学奖。他们所进行的一系列先 驱性的研究向我们清楚地阐释了我们的嗅觉系统是如何运作的。 他们发现了一个大型的基因家族。这一基因家族由1000种不同的 基因组成(占我们基因总数的百分之三),这些基因构成了相当数 量的嗅觉受体种类。这些受体位于嗅觉受体细胞之内,这些细胞 在鼻上皮的上端,可以探测到吸入的气味分子。
某些激素的性质和功能
名称
合成部位 化学特性 主要作用
肾上腺素 皮质醇
肾上腺 肾上腺
酪氨酸衍生 提高血压、心律、增强代
物
谢
类固醇
在大多数组织中影响蛋白、 糖、 脂的代谢
雌二醇
卵巢
胰高血糖素 胰α细胞
胰岛素
胰β细胞
类固醇 肽 蛋白质
诱导和保持雌性副性征
在肝、脂肪细胞刺激葡萄 糖合成、糖原断裂、脂断 裂 刺激肝细胞等葡萄糖吸收、 蛋白 质及脂的合成
不同细胞能够对同一胞外信号分 子产生不同效应
相同的信号分子对不同的靶细胞能 诱导不同的反应。在某些情况下, 这是因为信号分子能连接不同的受 体蛋白,如图 (A)和 (B)所示. 在其 它情况下,信号分子连接不同细胞 的同一种受体蛋白也能激发不同的 反应,如图 (B)和(C).这都是由同一 信号分子所引起的 (D).
THE FUNCTION OF CELL COMMUNICATION
Gene transcription Cell proliferation Cell differentiation Cell function Cell survival Cell death Cell motility Immune responses
?
信号转导过程中的两类开关蛋白 两者构成分子开关(molecular switches)
在细胞内一系列信号传递的级联反应中,必需有 正负两种相辅相成的反馈机制进行精确控制,因此分 子开关的作用十分重要。对每一步反应既要求有激活 机制又要求有相应的失活机制。
• 第一类开关蛋白为GTPas开关蛋白(G蛋白,GTP结 合蛋白):分为三聚体G蛋白和单体G蛋白(如Ras 蛋白和类Ras蛋白)
• 第二类开关蛋白为蛋白激酶和蛋白磷酸酶 – 蛋白激酶使靶蛋白磷酸化而激活(开启); – 蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化而失活(关闭)
Edwin G Krebs和Edmond H Fischer因发现蛋白质 磷酸化和去磷酸化的生物学调节机制而获1992年 诺贝尔医学和生理学奖
2、信号转导体系及其特性
NO介导的信号通路
NO很容易从制造的细胞 中扩散出来并且进入到 邻近的细胞。由于NO的 半衰期很短(5-10秒钟), 所以它只能作用于相邻 细胞。NO作用的靶酶是 鸟苷环化酶,使GTP转 变成cGMP。 cGMP又作 为新的信使分子……
NO作为细胞信使通过激 活鸟苷酸环化酶产生 cGMP
NO对血管的作用
• 水溶性信号分子(如蛋白质和肽类激素):不能穿过靶 细胞膜,只能经膜上的信号转换机制实现信号传递, 所以这类信号分子又称为第一信使(primary messenger)。 其转换方式主要有: ① 激活膜受体的 激酶活性; ② 激活配体门通道; ③ 引起第二信使 的释放。
– 第二信使(secondary messenger) 主要有: cAMP 、 cGMP、IP3、DG。Ca2+通常被称为第三信使。 第二信使的作用:信号转换、信号放大。
胞内受体的结构:
类固醇激素介导的信号通路
初级反应阶段:直接活化 少数特殊基因转录的,发 生迅速;
次级反应阶段:初级反应产物 再活化其它基因产生延迟的放 大作用
2、NO作为所体信号分子的信号转导
1998年R.Furchgott等三位美国科学家因对NO信 号转导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。
Guanylate cyclase
三、G-蛋白耦联受体介导的信号转导
G蛋白偶联型受体:7次跨膜蛋白,胞外结构域识别信号分子,胞 内结构域与G蛋白偶联,调节相关酶活性,在细胞内产生第二信 使,将胞外信号转为胞内信号。
类型:①蛋白质和肽类激素、局部化学递质、多种神经递质、氨基 酸和脂肪酸衍生物的受体,②味觉、视觉和嗅觉感受器。
受体至少包括两个功能区域:配体结合区域和产生效 应的区域。
受体类型:细胞内受体(intracellular receptor)细胞 表面受体(cell surface receptor)。前者与脂溶性信 号分子结合,后者与水溶性信号分子结合。
细胞内受体: 为胞外亲脂性信号分子所激活。性质 属于激素激活的基因调控蛋白(胞内受体超家族)。
– 气体性信号分子:NO、CO(脂溶性)
• 性质:蛋白质及短肽、氨基酸的核苷酸衍生物、脂 肪酸和胆固醇衍生物、气体分子(NO、CO)等。
• 特点:①特异性; ②高效性; ③可被灭活。
• 脂溶性信号分子(如甾类激素和甲状腺素):可直接穿 膜进入靶细胞,与胞内受体结合形成激素-受体复合 物,调节基因表达。
物
神经递质
(B) 受体(receptor)
受体概念:两种解释
• 其一:能够识别和选择结合信号分子(配体)并能 引起一系列生物学效应的生物大分子,多为糖蛋白, 少数为糖脂或糖蛋白与糖脂的复合物。
• 其二:能够识别和选择性结合某种信号分子 (配体) 的大分子,当与配体结合后,通过信号转导(signal transduction)作用将胞外信号转换为胞内化学或物 理的信号,以启动一系列过程,最终表现为生物学 效应。
Robert F. Furchgott Louis J. Ignarro Ferid Murad
• NO可快速扩散透过细胞膜,作用于邻近细胞。
• 血管内皮细胞和神经细胞是NO的生成细胞,NO 的生成由一氧化氮合酶(nitric oxide synthase, NOS)催化,以L-精氨酸为底物,以NADPH作 为电子供体,生成NO和L-瓜氨酸。
细胞表面受体: 为胞外亲水性信号分子所激活。
细胞表面受体分属三大家族: 离子通道耦联的受体(ion-channel-linked receptor) G-蛋白耦联的受体(G-protein-linked receptor) 酶连的受体(enzyme-linked receptor)
每一个细胞对胞外各种特异的信号 分子作出反应导致不同的效应
配体
G蛋白介导的生理效应
受体
效应物
生理效应
肾上腺素
β-肾上腺受体 腺苷酸环化酶 糖原水解
血清紧张素
血清紧张素受 体
腺苷酸环化酶
行为敏感
光
视紫红质
cGMP 磷 酸 二 酯酶
视觉兴奋
IgE抗原复合物
肥 大 细 胞 Ig-受 体
磷脂酶C
分泌
f-Met肽
趋化受体
磷脂酶C
趋化性
乙酰胆碱
毒蝇碱受体
K+通道
降低起搏活性
– 结合GTP而活化,结合GDP而失活。
– 鸟苷(酸)交换因子(GEF)促进GDP释放, GTP结合而活化;
– GTPase促进(活化或激活)蛋白(GAP)和G蛋 白信号调节因子(RGS)促进GTP水解而受到抑 制,鸟苷(酸)解离抑制物(GDI)抑制水解。
Alfred G Gilman和Martin Rodbell因发现G蛋白及其在 信号转导中的调节作用而获1994年诺贝尔医学和生 理学奖
• 接触性依赖的通讯:细胞间直接接触,信号分子与 受体都是细胞的跨膜蛋白。
• 间隙连接(植物细胞胞间连丝):实现代谢偶联或电 偶联。
前一种是不依赖于接触的通讯,后二种是依赖于接触 的通讯。广义上的接触包括细胞与细胞间以及细胞 与细胞外基质的接触。
分泌化学信号进行通讯:细胞分泌一些化学物 质(如激素)至细胞外,作为信号分子作用于 靶细胞,调节其功能,这种通讯方式称为 化学通讯。
化学通讯的四种方式
• 内分泌(endocrine):内分泌细胞分泌的激素随血液 循环输至全身,作用于靶细胞。特点:①低浓度 10-8-10-12M ,②全身性,③长时效。
• 旁分泌(paracrine):细胞通过分泌局部化学递(介) 质经扩散作用于邻近的细胞。包括:①各类细胞因 子(如表皮生长因子);②气体信号分子(如:NO)。
第八章 细胞信号转导
一、概述 二、细胞内受体介导的信号转导 三、G蛋白耦联受体介导的信号转导 四、酶连受体介导的信号转导 五、信号的整合与控制
一、概述
1、细胞通讯(cell communication)
一个细胞发出的信息通过介质(配体,信号分子)传递 到另一个细胞, 与靶细胞受体相到作用,通过信号转导 产生细胞内一系列生理生化变化,最终表现为细胞整 理体生物学效应的的过程。
• NO没有专门的储存及释放调节机制,靶细胞上 NO的多少直接与NO的合成有关。
• NO的作用机理: 乙酰胆碱→血管内皮→Ca2+浓度升高→一氧化氮合
酶→NO→平滑肌细胞→鸟苷酸环化酶→cGMP→ 血管平滑肌细胞的Ca2+离子浓度→平滑肌舒张→ 血管扩张、血流通畅。
• 硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史,其作用机 理是在体内转化为NO,可舒张血管,减轻心脏负 荷和心肌的需氧量。
• 自分泌(autocrine):细胞对自身分泌的物质产生反 应,信号发放细胞和靶细胞为同类或同一细胞。常 见于癌变细胞。
• 化学突触信号发放:神经递质经突触作用于特定的 靶细胞。
(2)细胞的信号分子与受体
(A)信号分子(signal molecule)
– 脂溶性信号分子:甾类激素(类固醇激素)、甲 状腺素
睾酮
睾丸
类固醇
诱导和保持雄性副性征
甲状腺素 甲状腺
酪氨酸衍生 物
刺激多种类型细胞的代谢
局部化学介质与神经递质的性质与功能
名称
合成部位 化学特性 主要作用
表皮生长因 子(EGF)
多种细胞
血小组板衍 生生长因子
多种细胞
神经生长因 子
神经组织
组胺
肥大细胞
蛋白质
刺激上皮细胞和多种细胞 增殖
蛋白质
刺激多种类型细胞增殖
蛋白质
促进神经元的存活;促进 神经触突的生长
组氨酸衍生 扩张血管,增加渗透,有
物
助发炎
一氧化氮 (NO)
神经元,血 管内皮细胞
可溶性气体
引起平滑肌细胞松驰;调 节神经元活性
乙酰胆碱
神经未梢
胆碱衍生物
肌肉-神经突触和中枢神 经系统中源自奋性神经递质γ酸-(氨G基AB丁A )神经未梢
谷氨酸衍生 中枢神经系统中的抑制性
细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织的构建,协
调细胞的功能,控制细胞的生长、分裂、分化和死亡是必
须的。
THE FUNCTION OF CELL COMMUNICATION
(1)细胞通讯方式
• 分泌化学信号进行通讯(化学通讯):(1)内分泌 (endocrine);(2)旁分泌(paracrine);(3) 自 分 泌 ( autocrine ) ; ( 4 ) 化 学 突 触 ( chemical synapse)
(2)细胞内信号转导复合物的装配
(3)信号转导系统的主要特性
特异性 放大效应 网络化与反馈 整合作用
二、通过细胞内受体介导的信号转导
1、细胞核内受体及对基因表达的调节
细胞内受体为依赖激素激活的基因调控蛋白
细胞内受体的基本结构:
含三个结构域 ◆C端结构域:激素结合位点 ◆中间结构域:DNA结合位点(或抑制性蛋白Hsp90) ◆N端结构域:转录激活
(C) 第二信使与分子开关
信号分子与受体作用后在细胞内最早产生的信号分子。 第二信使(secondary messenger) 主要有 cAMP 、cGMP、 IP3、DAG和Ca2+ 。 Ca2+通常被称为第三信使。 Sutherland因发现cAMP作为第二信使而获1971年诺贝 尔医学和生理学奖
(1)信号转导系统的基本组成与信号蛋白
(A)信号识别(特异性):细胞识别胞 外刺激依赖于质膜表面受体。
(B)信号转换:信号通过质膜传递到 胞内。
(C)信号放大:信号传递到胞内效应 器分子引起引起细胞活动发生改变。
(D)细胞应答反应:影响代谢和基因 表达。
(E)信号终止:受体的脱敏和下行调 节,导致信号分子失活对胞外信号 的刺激终止。
1、G-蛋白耦联受体的结构与激活
G蛋白:即三聚体GTP结合调节蛋 白。由αβγ三个亚基, α 和γ亚基 通过共价结合的脂肪酸链尾固定 在膜上。
瑞典科学院公布诺贝尔医学奖获得者研究成果---2004
美国科学家理查德-阿克塞尔和琳达-巴克分享殊荣 两位美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克因发现人类嗅觉 系统的奥秘而荣获今年的诺贝尔医学奖。他们所进行的一系列先 驱性的研究向我们清楚地阐释了我们的嗅觉系统是如何运作的。 他们发现了一个大型的基因家族。这一基因家族由1000种不同的 基因组成(占我们基因总数的百分之三),这些基因构成了相当数 量的嗅觉受体种类。这些受体位于嗅觉受体细胞之内,这些细胞 在鼻上皮的上端,可以探测到吸入的气味分子。
某些激素的性质和功能
名称
合成部位 化学特性 主要作用
肾上腺素 皮质醇
肾上腺 肾上腺
酪氨酸衍生 提高血压、心律、增强代
物
谢
类固醇
在大多数组织中影响蛋白、 糖、 脂的代谢
雌二醇
卵巢
胰高血糖素 胰α细胞
胰岛素
胰β细胞
类固醇 肽 蛋白质
诱导和保持雌性副性征
在肝、脂肪细胞刺激葡萄 糖合成、糖原断裂、脂断 裂 刺激肝细胞等葡萄糖吸收、 蛋白 质及脂的合成
不同细胞能够对同一胞外信号分 子产生不同效应
相同的信号分子对不同的靶细胞能 诱导不同的反应。在某些情况下, 这是因为信号分子能连接不同的受 体蛋白,如图 (A)和 (B)所示. 在其 它情况下,信号分子连接不同细胞 的同一种受体蛋白也能激发不同的 反应,如图 (B)和(C).这都是由同一 信号分子所引起的 (D).
THE FUNCTION OF CELL COMMUNICATION
Gene transcription Cell proliferation Cell differentiation Cell function Cell survival Cell death Cell motility Immune responses
?
信号转导过程中的两类开关蛋白 两者构成分子开关(molecular switches)
在细胞内一系列信号传递的级联反应中,必需有 正负两种相辅相成的反馈机制进行精确控制,因此分 子开关的作用十分重要。对每一步反应既要求有激活 机制又要求有相应的失活机制。
• 第一类开关蛋白为GTPas开关蛋白(G蛋白,GTP结 合蛋白):分为三聚体G蛋白和单体G蛋白(如Ras 蛋白和类Ras蛋白)
• 第二类开关蛋白为蛋白激酶和蛋白磷酸酶 – 蛋白激酶使靶蛋白磷酸化而激活(开启); – 蛋白磷酸酶使靶蛋白去磷酸化而失活(关闭)
Edwin G Krebs和Edmond H Fischer因发现蛋白质 磷酸化和去磷酸化的生物学调节机制而获1992年 诺贝尔医学和生理学奖
2、信号转导体系及其特性
NO介导的信号通路
NO很容易从制造的细胞 中扩散出来并且进入到 邻近的细胞。由于NO的 半衰期很短(5-10秒钟), 所以它只能作用于相邻 细胞。NO作用的靶酶是 鸟苷环化酶,使GTP转 变成cGMP。 cGMP又作 为新的信使分子……
NO作为细胞信使通过激 活鸟苷酸环化酶产生 cGMP
NO对血管的作用
• 水溶性信号分子(如蛋白质和肽类激素):不能穿过靶 细胞膜,只能经膜上的信号转换机制实现信号传递, 所以这类信号分子又称为第一信使(primary messenger)。 其转换方式主要有: ① 激活膜受体的 激酶活性; ② 激活配体门通道; ③ 引起第二信使 的释放。
– 第二信使(secondary messenger) 主要有: cAMP 、 cGMP、IP3、DG。Ca2+通常被称为第三信使。 第二信使的作用:信号转换、信号放大。
胞内受体的结构:
类固醇激素介导的信号通路
初级反应阶段:直接活化 少数特殊基因转录的,发 生迅速;
次级反应阶段:初级反应产物 再活化其它基因产生延迟的放 大作用
2、NO作为所体信号分子的信号转导
1998年R.Furchgott等三位美国科学家因对NO信 号转导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。
Guanylate cyclase
三、G-蛋白耦联受体介导的信号转导
G蛋白偶联型受体:7次跨膜蛋白,胞外结构域识别信号分子,胞 内结构域与G蛋白偶联,调节相关酶活性,在细胞内产生第二信 使,将胞外信号转为胞内信号。
类型:①蛋白质和肽类激素、局部化学递质、多种神经递质、氨基 酸和脂肪酸衍生物的受体,②味觉、视觉和嗅觉感受器。
受体至少包括两个功能区域:配体结合区域和产生效 应的区域。
受体类型:细胞内受体(intracellular receptor)细胞 表面受体(cell surface receptor)。前者与脂溶性信 号分子结合,后者与水溶性信号分子结合。
细胞内受体: 为胞外亲脂性信号分子所激活。性质 属于激素激活的基因调控蛋白(胞内受体超家族)。