《细胞信号传导理论》PPT课件

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细胞的信号转导(共22张PPT)

神经肌肉接头乙酰胆硷
神经突触谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸
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（二）电压门控离子通道 1、涵义
接受电信号的受体，通过通道的开、关和离子跨膜流动将信号转导到细胞内部。
2、信号转导过程
刺激细胞膜电位的变化电
压门控离子通道开放或关闭
离子内流或外流
新信号形成
8
Na+通道和K+通道通道作用示意图
9
（三）机械门控通道
1、由离子通道完成的跨膜信号传递过程
Na+通道和K+通道刺通道激作用示信意图号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电
位变化→膜内信息→细胞功能改变几种主要的跨膜信号转导方式
Na+通道和K+通道通道作用示意图几种主要的跨膜信号转导方式
几种主要的跨膜信号转导方式
离子内流或外流
新信号形成
刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变
内有配体的结合部位，胞浆侧有结合G蛋白的部
位；通过与配体结合后的构象变化来结合和激活G蛋
白。
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2）G蛋白（ GTP结合蛋白）
耦联膜受体与效应器的一种特定蛋白，由α、β和γ
三个亚单位组成，其中α亚单位具有鸟苷酸的结合位点和GTP酶活性。
非活化的G蛋白在膜内与受体分离，其α亚单位结合一分子的GDP；
磷酸二脂酶(PDE) 磷脂酶A2等
B、离子通道:
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4）第二信使：
它是激素、递质、细胞因子等信号分子作用于细胞膜后细胞内产生的信号因子，间接地把细胞外信号转入细胞内。
包括cAMP（环磷酸腺苷）、三磷酸肌醇(IP3)、二酰甘油(DG)、环-磷酸鸟苷 (cGMP)和Ca2+等。

第十四讲细胞信号传导(共40张PPT)

1. 钙信号系统
胞内Ca2+信号通过其受体-钙调蛋白转导信号。
现在研究得较清楚的植物中的钙调蛋白主要有两种：钙调素与钙依赖型蛋白激酶。
钙调素(calmodulin,CaM)是最重要的多功能Ca2+
信号受体，由148个氨基酸组成的单链的小分子(分子量为 17 000～19 000)酸性蛋白。CaM分子有四个Ca2+结合位点。当外界信号刺激引起胞内Ca2+浓度上升到一定阈值
14-1细胞信号传导的分子途径
在植物细胞的信号反应中，已发现有几十种信号分子。按其作用范围可分为胞间信号分子和胞内信号分子。对于细胞信号传导的分子途径，可分为四个阶段，即：胞间信号传递、膜上信号转换、胞内信号转导及蛋白质可逆磷酸化
细胞信号传导的分子途径分为四
个阶段：
1 胞间信号的传递 2 膜中信号的转换 3 胞内信号的转导 4 蛋白质的可逆磷酸化
第十四讲：细胞信号传导概念
植物在整个生长过程中，受到各种内外因素的影响，这就需要植物体正确地辨别各种信息并作出相应的反应，以确保正常的生长和发育。例如植物的向光性能促使植物向光线充足的方向生长，在这个过程中，首先植物体要能感受到光线，然后把相关的信息传递到有关的靶细胞，并诱发胞内信号转导，调节基因的表达或改变酶的活性，从而使细胞作出反应。这种信息的胞间传递和胞内转导过程称为植物体内的信号传导。
细胞内的G蛋白一般分为两大类：一类是由三种亚基(α、β、γ)构成的异源三体G蛋白，另一类是只含有一个亚基的单体“小G蛋白”。小 G蛋白与异源三体G蛋白α亚基有许多相似之处。它们都能结合GTP或GDP，结合了GTP之后
都呈活化态，可以启动不同的信号转导。
三、胞内信号的转导

第12章细胞的信号转导 PPT课件

第十二章细胞信号转导
信号传导（借古喻今）边关遇侵烽火发，驿站速递如赛马。飞骠一骑冲京城，皇家得讯急应答。
细胞内信号转导概念
(signal transduction)
生物活性物质与受体特异性结合，将信号转换后传给胞内系统，使细胞对外界信号作出反应。
第一节细胞外信号
物理、药物、毒素等
H
ＲR
β γ
β
α GDP
γ
GTP
AA CC
cAMP
ATP
胞内区：酪氨酸激酶功能区、SH2结合位点跨膜区：疏水a螺旋 (2) 作用过程与特点 (3) 功能：激活细胞的生长和分化
几种主要的酪氨酸激酶受体
(二)胞内受体
1 结构 2分布：胞浆、胞核 3 配体：类固醇、甲状腺激素、维生素D，通过简单扩散或载体蛋白介导
1、离子通道偶联受体
多亚基(每个亚基有 2、4、5个跨膜域) 在膜上组装成环状、中间可通过离子的孔道。作用特点：受体与离子通道耦联、介导快速反应
传递神经冲动
分为I(4-5个跨膜域，与配体结合在胞外)， II、III（6 个跨膜域，与配体结合在膜上）型离子通道偶联受体
2、G蛋白偶联受体结构：胞外区、胞膜区(7
细胞外信号
(1)根据作用方式与信号特点分为
内分泌
旁分泌
第二节受体
受体：存在于胞膜或胞内的特殊蛋白质，可特异性识别并结合胞外信号分子，激活胞内的生化反应
配体：与受体结合的生物活性物质统称为配体
一、受体的种类
膜受体:细胞外域、
跨膜域、胞内域
胞内受体：DNA结
合蛋白，转录因子
（一）三种类型的膜受体

细胞的信号转导完美版PPT

一、信号转导概述
信号转导——细胞外刺激信号作用于细胞的特殊结构，通过一系列反应实现对细胞功能活动的调控。
(一)细胞外刺激信号体内的信号物质一般为生物活性物质，如神经递质、激素、细胞因子等，其中多数为水溶性物质。
(二)受体及其特征
1.受体的概念及其分类受体(receptor)——位于细胞膜或细胞内能与某些信号
3.以神经-肌接头处兴奋传递为例，简述通道耦联的受体介导的信号转导过程。
G蛋白作用模式
cAMP作为第二信使的发现
➢ 第二信使学说是E.W.萨瑟兰于1965年首先提出。他认为人体内各种含氮激素（蛋白质、多肽和氨基酸衍生物）都是通过细胞内的环磷酸腺苷(cAMP)而发挥作用的。首次把cAMP叫做第二信使，激素等为第一信使。已知的第二信使种类很少，但却能转递多种细胞外的不同信息，调节大量不同的生理生化过程，这说明细胞内的信号通路具有明显的通用性。
(3)Ｇ蛋白效应器(Ｇ protein effector)
(4)第二信使(second messenger) (5)蛋白激酶(protein kinase, PK)
G蛋白耦联受体介导的信号转导的基本过程
配体受体
受体-配体
G蛋白
激活型G蛋白
G蛋白效应器
激活的 G蛋白效应器
[第二信使] 或
依赖于第二信使的酶或通道激活或抑制
某些蛋白质磷酸化
生物效应
2. G蛋白受体介导的信号转导的主要途径
(2)受体-G蛋白-DG/PKC途径：配体与膜受体结合膜中的G蛋白(Gq) 激活磷脂酶C(PLC) 膜脂质中的二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)迅速水解为 IP3(三磷酸肌醇)和DG(二酰甘油) DG激活蛋白激酶C(PKC) 进一步作用于下游的信号蛋白或功能蛋白诱发细胞功能改变。

《细胞信号传导》课件

五、细胞信号传导与疾病
疾病与信号传导的不正常
信号传导的异常常常导致疾病的发生和发展，如癌症、心血管疾病等。因此，研究细胞信号传导对于疾病的预防和治疗具有重要意义。
医学研究中对信号传导的探索
基于对细胞信号传导机制的深入理解，医学研究已经提出了多种靶向信号传导的治疗方法，如靶向信号通路的药物设计和基因治疗等。
《细胞信号传导》PPT课件
细胞信号传导是研究细胞间信息交流的重要领域。本课件将全面介绍细胞信号传导的基本原理、通路与应用，帮助你深入了解这一关键过程。

一、引言
细胞信号传导是指细胞间的信息交流和转导过程。了解细胞信号传导的基本概念对于理解细胞生物学的基本原理至关重要。
二、信号分子与受体
信号分子的种类
六、总结与展望
细胞信号传导的重要性
细胞信号传导是细胞生物学研究的基石，对于理解生物体机能的维持和功能调控具有重要意义。
展望细胞信号传导研究的未来发展
未来的细胞信号传导研究将深入探索细胞间的精细调控机制，并结合系统生物学等新技术手段，揭示细胞信号网络的全貌。
参考文献
• 参考文献1 • 参考文献2 • 参考文献3
常见信号传导通路
常见的信号传导通路包括MAPK通路、AMPK通路、 PI3K/AKT通路等，每个通路在细胞内发挥着特定的调控作用。
四、信号响应
1 信号传导的终点
细胞信号传导的终点通常是调控基因表达或启动特定的细胞生理反应，对细胞功能的调控起到关键作用。
2 信号响应的种类及作用
信号响应可以是细胞的增殖、分化、迁移，或者是细胞凋亡、代谢的改变。不同信号的响应方式各异，对细胞状态产生重要影响。
细胞信号分子的种类多种多样，包括激素、神经递质、细胞因子等，每种信号分子在细胞间的传导方式及作用机制各异。

细胞生物学PPT第八章_细胞信号转导PPT课件

至少2个Ca2+
钙调蛋白
活化的钙调蛋白和靶蛋白结合后，发生重大构型变化
6）钙调蛋白激酶（CaM-K）
Ca2+-独立状态 50-80% 活化
蛋白质磷酸酶
抑制结构域
催化结构域
完全活化
自身磷酸化
活化的 CaM-K
外界信号分子
质膜上受体肌醇酯（磷脂酰肌醇－4、5－二磷酸PIP2）
1、4、5三磷磷脂酶水解酸肌醇IP3
一、G蛋白耦联受体-“蛇形受体”的结构与激活 1、受体
2. G蛋白-负责传递来自受体的信息
G-蛋白质三聚体
G-蛋白质的激活造成亚基卸解分离
受体蛋白
无活性G-蛋白
信号分子
被激活的G-蛋白亚基
激活的 a 亚基
激活的 b/g 亚基
a-亚基的内在GTP酶活性使之失活
靶蛋白
激活的a亚基
a亚基激活其靶蛋白
GTP酶活化蛋白
鸟苷酸释 GRF 放因子
（如GRF）
3.RTK-Ras信号通路
GRF
MAPk: Mitogen-activated protein kinase （促分裂原活化蛋白质激酶）
在哺乳动物里称为 Raf
改变一些蛋白质的活性
改变基因表达状况
在哺乳动物里称为 MEK
一般俗称为 p38
• 信号蛋白组成的信号传递链
（三）细胞信号转导系统的主要特性
第二节通过细胞内受体介导的信号传递
一、胞内受体及其对基因表达的调节：是激素激活的基因调控蛋白。
转录激活功能域
配体结合功能域
DNA-结合功能域
抑制性蛋白
无活性的细胞核受体
辅激发蛋白

细胞信号转导PPT演示课件

Department of Biochemistry & Molecular Biology
甾体激素NR
类别
非甾体激素NR
Байду номын сангаас孤儿NR
被领养的孤儿NR
未被领养的孤儿NR （配体不明或不需要）
NR的分类
成员糖皮质激素受体盐皮质激素受体
雄激素受体雌激素受体孕激素受体甲状腺激素受体
维甲酸受体
维生素D3 受体
配体糖皮质激素盐皮质激素
雄激素雌激素孕激素甲状腺激素
全反式维甲酸
维生素D3
PPARα PPARγ PPARβ/δ
FXR LXRs PXR RXRs CAR RORs HNF4 ERR SXR SF-1 COUP-TFs GCNF Nor1 Nurr1 Nurr77 PNR TR2/4 Rev-erbs TLX
Clinical tips
➢Why glucocorticoid( 糖皮质激素 ) can promote glyconeogenesis(糖异生) in hypoglycaemia(低血糖)？
➢Why thyroxin deficiency can result in cretinism(呆小症 ), and much higher level of thyroxin is closely associated with the hypermetabolism( 高代谢 ) in hyperthyroidism (甲亢)?
domain（配体依赖性转录激活功能域）
Nomenclature of NR
➢ 1999年，NR命名委员会根据NR的C和E结构域的同源性对NR 进行了系统命名，用NRXYZ来表示，其中NR表示核受体，X 和Z是阿拉伯数字，Y是大写英文字母。X代表NR的亚家族， Y代表亚家族中的组别，Z代表组别中的成员。例如：FXR:NR1H4; LXRα:NR1H3; LXRβ:NR1H2.

医学专题细胞信号转导精品ppt

2）硫酸皮肤素（dermatan sulfate）含有一个或多个艾杜糖酸残基的硫酸软骨素链。
3）硫酸乙酰肝素（heparan sulfate，HS）由葡萄糖醛酸与N-乙酰葡糖胺通过-1,4连接，两个残基可在O-或N-位点上发生广泛的硫酸化修饰。
（4）纤连蛋白与肿瘤转移
(四）层粘连蛋白（laminin ，LN ）1.层粘连蛋白的分子生物学
2. 层粘连蛋白的生物学功能基底膜的主要组成成分；细胞黏附功能；促进大多数类型细胞的生长；在形态学发生中有重要作用；对肿瘤的生长与转移有促进作用。
(五）弹性蛋白（elastin）1. 弹性蛋白的分子生物学
间隙连接的模式图
功能： 1. 代谢偶联：小分子代谢物和信号分子可通过连接子的通道，由一个细胞进入相邻的另一个细胞。 2. 电偶联：无须依赖神经递质或信息物质即可将一些细胞的电兴奋活动传递到相邻的细胞。 3. 参与细胞分化：胚胎发育的早期，细胞间通过间隙连接相互协调发育和分化。
2. 弹性蛋白的生物学功能形成弹性纤维。借助其弹性回缩作用，在维持呼吸和血压，保持持续的血液灌注以及皮肤的弹性等方面有重要意义；促进细胞黏附。
(六）亲玻粘连蛋白（vitronectin）1.亲玻粘连蛋白的分子生物学
2.亲玻粘连蛋白的生物学功能通过与膜上相应的受体结合，在细胞黏附、细胞迁移、补体结合、凝血链式反应、纤维溶解反应、止血、肿瘤转移、神经元轴突生长等过程中都具有十分重要的作用。
（二）锚定连接 (anchoring junction)
1. 黏着带与黏着斑（1）黏着带(adhesion belt)，又称中间连接(intermediate junction)。存在部位：呈带状环绕细胞顶部，位于上皮细胞的紧密连接下方。分布：在上皮细胞间和心肌细胞间多见。

《细胞的信号传导》PPT课件

ATP cAMP（第二信使）
激活cAMP依赖的蛋白激
酶A
细胞内生物效应
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No
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No ImLeabharlann geNo ImageNo Image
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(二) 磷脂酰肌醇信号通路
激素（第一信使）
结合G蛋白偶联受体膜外N端：识别、结合第一信使
膜内C端：激活G蛋白
反应：刺激引起的机体或组织细胞活动的变化
兴奋 (excitation)
活组织或细胞对刺激发生的反应。
变迁
细胞受刺激时而发生可传播的电变化。
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兴奋性（excitability)：
活组织或细胞对刺激发生反应的能力。变迁
细胞受刺激时产生动作电位的能力。
神经和肌肉细胞
刺激可兴奋细胞动作电位反应（兴奋和抑制）
激活G蛋白(与β、γ亚单位分离)
兴奋性G蛋白(GS)
激活磷脂酶C(PLC)
PIP2
(第二信使）
IP3 和 DG
内质网释放Ca2+
激活蛋白激酶
C
细胞内生物效应
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二、离子通道介导的信号转导
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神经和骨骼肌细胞的生物电现象
1、可兴奋细胞：受刺激后能产生动作电位的细胞（可兴奋组织）

第九章-细胞信号转导(共53张PPT)

• NO的作用机制：
（1）激活靶细胞内具有鸟苷酸环化酶（GC）活性的NO受体。
（2）NO与GC活性中心的Fe2+结合，改变酶的构象，增强酶活性，cGMP水平升高。
（3）cGMP激活依赖cGMP的蛋白激酶G（PKG），抑制肌动-肌球蛋白复合物信号通路，导致血管平滑肌舒张。
NO在导致血管平滑肌舒张中的作用
G蛋白偶联受体的结构图
1234 5
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G蛋白偶联受体介导无数胞外信号的细胞应答：
包括多种对蛋白或肽类激素、局部介质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物等配体识别与结合的受体，以及哺乳类嗅觉、味觉受体和视觉的光激活受体（视紫红质）。
哺乳类三聚体G蛋白的主要种类及其效应器
二、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路
第一节细胞信号转导概述
一、细胞通讯二、信号分子与受体三、信号转导系统及其特性
一、细胞通讯
细胞通讯（cell communication）：指信号细胞发出的信息（配体/信号分子）传递到靶细胞并与其受体相互作用，通过细胞信号
转导引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程。
（细胞）信号转导（signal transduction）：指细胞将外部信
• IRS1：胰素受体底物
（二）细胞内信号蛋白复合物的装配
• 信号蛋白复合物的生物学意义：细胞内信号蛋白复合物的形成在时空上增强细胞应答反应的速度、效率和反应的特异性。
• 细胞内信号蛋白复合物的装配可能有3种不同类型。
细胞内信号蛋白复合物装配的3种类型
• A：基于支架蛋白 B：基于受体活化域 C：基于肌醇磷脂
⑤引发细胞代谢、功能或基因表达的改变；
细胞表面受体（cell-surface receptor）：位于细胞质膜上，主要识别和结合亲水性信号分子，包括分泌型信号分子（如多肽类激素、神经递质

第十二章细胞信号转导 PPT课件

转化为细胞内的信号,以完成其生理作用;
终止信号分子的作用;
受体与配体的相互识别是信号传递的基础:
受体(receptor):指可以识别相应的配体并与之结合完成信号转导的蛋白分子;一般多为糖蛋白;受体可分为细胞表面受体和胞内受体; 配体(ligand):指能与相应的受体结合而发挥信号转导作用的细胞外信号分子,如激素,神经递质,化学介质,细胞因子等;配体可分为脂溶性配体和水溶性配体;
受体与配体作用：
受体与配体相互作用的必要条件是：受体和配体的空间结构必须互补；
一种配体与受体结合并非只能产生一种效应，不同细胞的受体对于同一种配体可能发生不同的效应；
细胞外来的信号分子不论是与细胞表面受体结合，还是与胞内受体结合，这些信号分子都是第一信使；第二信使：指第一信使与受体介导下最早产生的可将信号向下游传递的信号分子；
受体与配体作用的特点：
受体能选择性地与特定配体结合；
配体具备强的亲和力；
受体-配体结合后显示可饱和性；
受体-配体的结合具有可逆性；
受体与配体的结合科通过磷酸化和去磷酸化进行调节；
信号转导的特点：
信号转导分子激活机制的类同性：蛋白质的磷酸化和去磷酸化，是绝大多数信号分子可逆地激活的共同机制；信号转导过程中的级联式效应：信号转导过程中，细胞外信号从膜上受体到胞内的信号转导和基因调节过程中，经历了多次的信号转换后信号得以加强；信号转导途径具有通用性与特异性；胞内信号途径的相互交叉；
G蛋白偶联受体:
G蛋白偶联受体目前已发现上千种，称为细胞表面受体中的最大家族，在信号转到中起到十分重要的作用；所有真核细胞的G蛋白偶联受体都具有相似的结构：一条连续跨膜7次的a螺旋多肽链，N端位于胞外，C端位于胞内，跨膜部位为疏水结构，由20-27个氨基酸残基组成；

《细胞信号传导》PPT课件

精选课件
24
（三）细胞内信号转导分子
相关分子
概念：细胞外的信号经过受体转换进入细胞内，通过细胞内的一些小分子物质和蛋白质进行传递。
类型：小分子化学物质：第二信使
酶催化产生第二信使的酶激酶/磷酸酶
G蛋白调节蛋白
接头蛋白
精选课件
25
1. 小分子化学物质
概念：细胞内可扩散，并能调节信号转导蛋白活性的小分子或离子，又称为第二信使。如cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3、Cer或花生四烯酸等。
质膜受体质膜受体
蛋白质、多肽及氨基酸衍生物类激素类固醇类激素、甲状腺激素
质膜受体胞内受体
引起细胞内的变化影响离子通道开闭
引起酶蛋白和功能蛋白的磷酸 /脱磷酸，改变细胞的代谢和基因表达同上
影响转录
精选课件
13
（二）受体（Receptor）
相关分子
受体：是一类分布于细胞膜、细胞质或细胞核的特殊蛋白质，能特异性识别并结合相应信号分子，激活并启动细胞内一系列生化反应，使细胞对信号刺激产生相应的生物效应。
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5
细胞信号转导：胞外信号通过与细胞表面的受体相互作用转变为胞内信号，在细胞内经信号途径传递引起细胞发生反应的过程。
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6
跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质
信息物质经扩散或血循环到达靶细胞
与靶细胞的受体特异性结合
受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统
靶细胞产生生物学效应
精选课件
14
1.受体的类型
细胞膜受体
离子通道型 G蛋白偶联型催化型酶偶联型）离子通道偶联受体
受体本身为离子通

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molecularbiology生物化学与分子生物学教研室第一节细胞通讯第二节细胞信号转导的分子机制第三节不同受体介导的细胞信号转导通路第四节细胞信号转导与医学细胞外信号细胞内的多种分子的浓度活性位置变化蛋白激酶与蛋白磷酸酶proteinkinaseproteinphosphatasegtp结合蛋白gtpbindingproteinmolecularswitchsgtpgtpgdpgtpgtpgtpg蛋白的主要类型肾上腺素腺苷酸环化酶atpcamp无活性pka活化pka磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原分解增加肾上腺素腺苷酸环化酶atpcampg蛋白一类和gtp或gdp结合位于胞膜胞浆面的外周蛋白具有信号转导功能由三个亚基组成非活化形式活化形式proteinactivationpkacampacplcippkacampac11gtp结合蛋白异源三聚体低分子量g蛋白gtp结合形式为活性形式gdp结合形式为非活性形式2130kda称为ras超家族现有50多种具有gtp酶活性13gapgtpaseactivatingproteingtpase激活蛋白sosguanidineexchangefactor鸟苷酸交换因子gefgtpoffgdpgaprasrassosgap第二节细胞信号转导的分子机制15蛋白复合物proteincomplexesclusters是细胞信号转导分子共同构成的基本工作场所是信号转导过程特异性和精确性的保证是网络性调控的基础signalosomestransducisomessignalcomplexsignalcassettessignalingmodules16转录调控复合物17蛋白相互作用是信号转导复合物形成的基础蛋白相互识别的结构基础蛋白复合物的重要结构蛋白衔接蛋白adapterprotein支架蛋白scaffoldprotein1840proteininteractiondomain19sh2domainsrcsh2srchomologydomainpyeei20sh3domainclassrkxxpxxpclasspxxpxrsrchomologydomain蛋白激酶btkphthsh3sh2催化区衔接蛋白grb2sh3sh2sh3转录因子statdna结合区sh2ta细胞骨架蛋白tensinsh2ptb22phosphotyrosine?sh2?ptbapoptosis?dd?ded?car