第5章 细胞间相互作用

受体的功能域
结合配体的功能域：结合特异性 产生效应的功能域：效应特异性
受体的功能
介导物质跨膜运输 (受体介导的内吞作用) 信号传递
二、信号转导系统及其特性
●信号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
●细胞内信号蛋白复合物的装配
●信号转导系统的特性
信号转导系统的基本组成
信号转导系统的特性
特异性
放大效应
网络化与反馈 整合作用
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
●NO作为气体信号分子进入靶细胞直接 与酶结合
一、细胞内核受体及其对基因表达的调节
细胞内受体蛋白的3个功能域及其作用模式 类固醇激素的受体位于细胞核内 类固醇激素诱导基因活化的两步反应阶段： 初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录的初 级反应阶段，快速发生。 次级反应阶段：初级反应的基因产物再活化其它 基因，产生延迟的次级反应，对初级反应起 放大作用。 个别亲脂性小分子的受体位于细胞质膜上。 前列腺素
胞外信号被特异性受体所识别
胞外信号通过适当的分子开关机制实现信号 的跨膜转导，产生细胞内第二信使或活化的 信号蛋白。 信号放大
受体脱敏或受体下调，启动反馈机制从而终 止或降低细胞反应。
信号蛋白
转承蛋白(relay protein) 信使蛋白(messenger protein) 接头蛋白(adaptor protein) 放大和转导蛋白
(amplifier and transducer protein) 传导蛋白(transducer protein) 分歧蛋白(bifurcation protein) 整合蛋白(integrator protein) 潜在基因调控蛋白
(latent gene regulatory protein)
内分泌（endocrine） 旁分泌（paracrine） 自分泌（autocrine） 化学突触（chemical synapse）传递神经信号
间隙连接或胞间连丝实现代谢偶联 或电偶联
细胞识别（cell recognition）
●概念： 细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子（配体） 选择性地相互作用，进而导致胞内一系列生理生化变化，最 终表现为细胞整体的生物学效应的过程。 ●信号通路（signaling pathway） 细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。 细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外 信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞 的应答反应，这种反应系列称之为细胞信号通路。
三、细胞的信号分子signal molecule
● 信号分子的概念
● 信号分子的类型
亲Βιβλιοθήκη Baidu性信号分子
亲水性信号分子
气体性信号分子(NO)
四、受体（receptor）
● 受体的概念 ● 受体的类型
● 受体的结构域
● 受体的功能
五、第二信使（second messenger）
●第二信使(second messenger )
是指在胞内产生的小分子，其浓度的变化应答于胞外信号 与细胞表面受体的结合，并在细胞信号转导中行使功能。
● 第二信使的类型
cAMP，cGMP，Ca2+ , 二酰甘油（DAG）， 三磷酸肌醇（IP3）
● 第二信使学说 (second messenger theory)
胞外化学物质（第一信使）不能进入细胞，它作用于细胞 表面受体，而导致产生胞内第二信使，从而激发一系列生 化反应，最后产生一定的生理效应，第二信使的降解使其 信号作用终止。
一个细胞发出的信息通过介质（配 体）传递到另一个细胞并与靶细胞 相应的受体相互作用，然后通过细 胞信号转导产生细胞内一系列生理 生化变化，最终表现为细胞整体的 生物学效应的过程。
二、细胞通讯的类型
直接接触
细胞间接触依赖性的通讯，细胞间直接接触， 信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白。
细胞通过分泌化学信号进行通讯
（六）分子开关（molecular switches）
在细胞信号传导过程中 , 信息沿着一系列不 同的蛋白质所组成的信号传导途径 (signaling pathway)进行传递。
在此途径中每一种蛋白质的典型作用是改变 系列中下一个蛋白质的构象，由此激活或抑制 下游蛋白质。
细胞信号传导中蛋白构象的改变是由分子开 关完成的。
同学们好！
《没有人是一座孤岛》——约翰· 多恩
没有人是一座孤岛，
可以自全。 每个人都是大陆的一片， 整体的一部分。 如果海水冲掉一块， 欧洲就缩小， 如同一个海岬失掉一角， 如同你的朋友或者你自己的领地失掉一块 任何人的死亡都是我的损失， 因为我是人类的一员， 因此 不要问丧钟为谁而鸣， 它就为你而鸣。
第五章 细胞间的相互作用
Cell-Cell Interactions
第一节 细胞通讯—细胞间信号传递
第二节 细胞连接—细胞间相互黏附
第一节 细胞通讯—细胞间信号传递 ● 细胞通讯的概念
● 细胞通讯的类型
● 信号分子
● 受体 ● 第二信使
● 信息在细胞内的行程
一、细胞通讯的概念
cell communication
1.靶蛋白磷酸化和去磷酸化
蛋白激酶和蛋白磷酸酶使靶蛋白磷酸化和蛋白去磷酸化, 从而调节蛋白质的活性。 磷酸化作用机理：改变电荷、构象，导致蛋白质活性的 增强和降低。
ATP
ADP
蛋白激酶
蛋白质
ATP
蛋白磷酸酶
蛋白质-P
ADP
2.GTPase开关蛋白
两种类性:异三聚体G蛋白、单体G蛋白 两种状态:与GTP结合时活化的“开启”状态; 与GDP结合时失活的“关闭”状态。 辅助蛋白:与G蛋白结合并调节其活性
作为基因调控蛋白的受体 作为酶的受体
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个受体超家族： 离子通道偶联受体（ion-channel-coupled receptor） G蛋白偶联受体（G-protein-coupled receptor） 酶连受体（enzyme-coupled receptor）
鸟苷酸交换因子（GEF)：促使与G蛋白结合的GDP解离,
同时G蛋白与GTP结合而活化 。
GTP酶促进蛋白（GAP）：促进GTP水解，G蛋白失活 G蛋白信号调节子（RGS）：促进GTP水解，G蛋白失活 鸟苷酸解离抑制子(GDI)：抑制GTP水解，维持活性
细胞内受体: 为胞外亲脂性信号分子所激活。