细胞信号转导调控机制

转导通路
（一）膜受体介导的跨膜信号转导通路
1.胞外信号被质膜上的特异性受体蛋白识 别，受体被活化；
2.通过胞内信号转导物(蛋白激酶，第二 信使等) 的相互作用传递信号；
3.信号导致效应物蛋白的活化，引发细胞 应答（如激活核内转录因子，调节基因 表达）。
膜受体介导的信息传递
– cAMP- 蛋白激酶途径* – cGMP- 蛋白激酶途径* – 酪氨酸蛋白激酶途径 – Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径 – 核因子 途径 – TGF-β途径
ＣＣ
Ｃ
细
Ｃ
Pi
Ｒ Ｅ
Ｂ
Pi
ＲＲ ＥＥ
Pi
ＢＢ
Ｒ Ｅ Pi
Ｂ
胞 核
DNA
ＣＲＥ
结构基因
蛋白质
cGMP-蛋白激酶G途径
组成：胞外信号分子受体，鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase, GC)，cGMP, 蛋白激酶G (protein kinase G，PKG)
信号转导的级联反应为:
信号分子膜受体（胞内受体）GC cGMP PKG 底物蛋白酶生理效应
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水溶性信息分子及前列腺素类（脂溶性） 必须首先与胞膜受体结合，启动细胞内信 号转导的级联反应，将细胞外的信号跨膜 转导至胞内
脂溶性信息分子可进入胞内，与胞浆或核 内受体结合，通过改变靶基因的转录活性， 诱发细胞特定的应答反应。
细胞信号转导系统组成
细胞信号（物理、化学等） 接受信号的受体
受体后信号转导通路 所作用的靶蛋白（终端效应器）
细胞信号转导调控机制
目录
1. 什么是细胞信号？ 2. 什么是细胞信号转导？ 3. 其转导通路是什么？
什么是细胞信号？
1、生物大分子的结构信号： 蛋白质、多糖、核酸的结构信息
2、物理信号：电、光、磁
3、化学信号： 细胞间通讯的信号分子：激素、神经递质与
神经肽、局部化学介导因子、抗体、淋巴因子 细胞内通讯的信号分子 ：cAMP, cGMP,
*cGMP 环一磷酸鸟苷
激素
R G蛋白 GC
GC
NO
GTP
cGMP
胞膜
PKG
蛋白质磷酸化
* 生理效应：如心钠素、NO舒张血管平滑肌。
属 于 单 跨 膜 螺 旋 受 体
α
二、胞内受体介导的信息传递
胞内受体 核内受体 胞浆内受体
配体 类固醇激素 甲状腺激素
类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体调节生理过程
*cAMP（环一磷酸腺苷 ）
蛋白激酶A
（cAMP-dependent protein kinase，PKA）
cAMP
RＣ RＣ
R： 调节亚基 C： 催化亚基
Gs
AC
ATP cAMP
CR CR
细胞膜
蛋白磷酸化
C
R 2cAMP
C
R 2cAMP
Pi Pi Pi
N
转录活化域
CREB
DNA结合域
核膜
Ｃ
Ｃ
膜受体与胞内受体信号转导途径的不同点：
特点
膜受体信号转导途径
激素
水溶性激素
受体
膜受体
第二信使 有
作用机制 通过第二信使激活蛋白激 酶，使蛋白磷酸化，表现 出生理效应
调节方式 快速调节
胞内受体信号转导途径
脂溶性激素
胞内受体
无
激素-受体复合物作为核内反 式作用因子与激素反应元件结 合，调节基因转录，表现生理 效应。 慢速调节
Ca2+, IP3, DG、NO
wk.baidu.com 化学信号
化学信号是细胞分泌的各种化 学物质并用以调节自身及其他 细胞的代谢和功能
细胞信号转导
cellular signal transduction
概念：a.指特定的化学信号在靶细胞内的 传递过程。
b.细胞通过位于细胞膜或细胞内 的受体，感受胞外细胞分子的刺激，经 复杂的细胞内信号转导系统的转换而影 响其生物学功能，这一过程称为细胞信 号转导。
cAMP- 蛋白激酶A途径
胞外信号分子，受体，G蛋白，腺苷酸环化酶 (adenylate cyclase，AC)， cAMP，蛋白激酶 A(protein kinase A，PKA)
该信号转导途径的级联反应为: 信号分子膜受体G蛋白AC（腺苷酸环化酶）
cAMP PKA 效应蛋白生物学效应 激素→G蛋白耦联受体→G蛋白→腺苷酸环化酶 →cAMP→依赖cAMP的蛋白激酶A→基因调控蛋白 →基因转录
受体
1. 胞内受体：甾类激素 2. 细胞表面受体（膜受体）：
G蛋白藕联受体家族：肾上腺素受体、多巴受体、 视紫红蛋白
酪氨酸激酶受体家族：多数生长因子受体 (如IGF， EGF，PDGF，NGF，SCF，HGF等生长因子的受体)， 除胰岛素受体外，这类受体均由一条肽链组成
细胞因子受体家族 离子通道受体:神经突触，如ACH，5-HT受体
小结
膜表面受体及跨膜信号小结：
1、离子通道型受体及其信号传导途径：该类受体的共同特点是 由多亚基组成受体/离子通道复合体，除本身有信号接受部位外， 又是离子通道，其跨膜信号转导无需中间步骤，反应快。
2、G蛋白偶联型受体及其介导的信号传导系统：到达膜表面的外 来化学信号作用于相应的靶细胞时，能与膜表面的受体蛋白质作特 异性结合，该受体分子中第7个跨膜螺旋能够识别、结合某种特定 外来化学信号。