第十七章 激素及其受体介导的信号转导
激素信号转导的分子机理
激素信号转导的分子机理激素是一类化学物质，它们能够在体内引起生物某些特定功能的变化，进而调节正常生理活动。
激素信号转导是指激素分子在细胞内与其相应的受体结合，触发一系列的生物化学反应、从而实现细胞的功能调控的过程。
激素信号转导机制广泛存在于生物的生命过程中，尤其在调节人体内分泌的作用中起着重要的作用。
激素信号转导的分子机理涉及多个生物大分子，包括激素分子、受体分子、蛋白激酶分子等等。
下面，我们从分子层面来分析激素信号转导机制的分子机理。
一、激素分子的结构和功能激素分子是指那些能够在体内诱导反应的化学性质较高、分子量较小的化合物，其结构多样，而不同的激素分子会和不同的激素受体结合，从而启动不同的生理反应。
举例来说，肾上腺素是一种儿茶酚胺类激素分子，其分子结构中含有羟基及两个芳环，能与α或β肾上腺素受体结合，起到心血管、血压等多种生理功能的调节作用。
而雌激素则是一种类固醇激素分子，其分子结构中含有苯环和甾体结构，能够与细胞核内的雌激素受体结合，调节人体内的生殖、发育等过程。
二、受体的结构和功能受体是指识别特定激素分子的细胞膜蛋白或细胞核内的蛋白质。
不同激素的受体结构和分布位置不同，但其基本结构都由跨膜蛋白、内核相连的蛋白和细胞外及细胞内相连的区域组成。
以胰岛素受体为例，其结构由α和β两个亚基组成，其中α亚基有内核区域，而β亚基跨越细胞膜，有细胞外、跨膜及细胞内三个区域。
胰岛素分子在进入细胞后，与胰岛素受体上的胰岛素结合位点发生结合，激活受体上的酪氨酸激酶领域，然后酪氨酸激酶领域会自磷酸化，进而激活下游信号通路进行反应和转导。
三、酶的作用和分类酶是一类能够催化生物化学反应的蛋白质，是激素信号转导中的一个重要部分。
激素信号转导的传递过程中，酶的作用是将受体硫化蛋白酶等信号传递蛋白质（激酶）的磷酸化位点磷酸化。
常见的酶有蛋白激酶、酪氨酸激酶、丝氨酸/苏氨酸激酶等。
蛋白激酶是一类能够磷酸化目标蛋白的酶，作用广泛且复杂。
第17章 信号转导
信号转导一级要求单选题1 肽类激素诱导cAMP生成的机制是A 激素直接激活腺苷酸环化酶B 激素直接抑制磷酸二酯酶C 激素—受体复合物活化腺苷酸环化酶D 激素-受体复合物使G蛋白结合GTP活化后再激活腺苷酸环化酶E 激素激活受体，受体再激活腺苷酸环化酶 D2 不通过胞内受体发挥作用的激素是A 性激素B 肾上腺素C 维生素DD 甲状腺素E 肾上腺皮质激素 B3 第二信使的化学本质是A 糖蛋白B RNAC DNAD 脂蛋白E 小分子物质 E4 下列对配体与受体结合的特点的论述不正确的是A 高度专一性B 高度亲和力C 可饱和性D 可逆性E 共价结合 E5 IP3的生物学作用是使内质网释放出什么离子A Ca2+B K+C Na+D Mg2+E H+ A6 通过膜受体发挥作用的激素是A 男性激素B 女性激素C 甲状腺素C 皮质激素 E 肾上腺素 E7 cAMP能直接激活什么激酶活性A PKAB PKGC PKCD PKNE PKB A8 G蛋白是指A G蛋白依赖性蛋白激酶B GTP酶C 鸟苷酸结合蛋白D GTP酶激活蛋白E GDP解离抑制蛋白 C9 能产生第二信使的激素是A 糖皮质激素B GTP酶C 盐皮质激素D GTP酶激活蛋白E 促肾上腺皮质激素 E10 DAG可激活的蛋白激酶是A PKAB PKGC PKCD CaMKE PKN C11 关于G蛋白的叙述不正确的是A G蛋白可与GDP或GTP结合B G蛋白由α、β、γ三个亚基构成C 激素-受体复合物能激活G蛋白D G蛋白的三个亚基结合在一起时才有活性E G蛋白具有GTP酶活性 D12 下列物质中能直接激活PKC的是A cAMPB cGMPC Ca2+D 磷脂酰胆碱E 磷脂酰肌醇 C13 1,4,5,-三磷酸肌醇(IP3)的生物学作用是A 直接激活PKCB 促进内质网中Ca2+的释放C 促进Ca2+与钙调蛋白结合D 促进细胞膜Ca2+通道开放E 促进甘油二酯的生成 B14 可使无细胞质悬液内cAMP浓度降低的物质是A cAMP磷酸二酯酶B 二丁酰cAMPC 咖啡因D 氨茶碱E 腺苷酸环化酶 A15 能激活PKC的第二信使是A DAGB cAMPC cGMPD E.IP3 A16 不通过胞内受体发挥作用的激素是A 性激素B 肾上腺素C 维生素DD 甲状腺素E 糖皮质激素 B17 cAMP对PKA的作用机制是A cAmP与PKA的活性中心结合B cAMP与PKA的催化亚基结合而增强其活性C cAMP促使PKA磷酸化而激活D cAMP促使PKA脱磷酸而激活E cAMP与PKA的调节亚基相结合后，催化亚基游离而发挥作用 E18 IP3的生物学作用是A 在细胞内供能B 是肌醇的活化形式C 是许多肽类激素的第二信使D 能直接激活PKC CE 是细胞膜的结构成分19 不能作为细胞内信号传导第二信使的物质是A cAMPB cGMPC Ca2+D IP3E UMP E20 肾上腺素发挥作用生理时，其第二信使是A cAMPB cGMPC cCMPD cUMPE AMP A21 cAMP通过激活哪种酶发挥调节作用A 磷脂酶B 磷酸化酶b激酶C 磷酸二酯酶D 蛋白激酶E 脂肪酸合成酶 D22 cAMP通过激活哪种酶发挥作用A 蛋白激酶B 己糖激酶C 丙酮酸激酶D 脂肪酸合成酶E 蛋白磷酸酶 A23 作用于细胞内受体的激素是A 蛋白类激素B 胰岛素C 肾上腺素D 肽类激素E 类固醇激素 E24 作用机制中作用于细胞内受体的激素是A 生长因子B 儿茶酚胺类激素C 甲状腺素D 肽类激素E 蛋白类激素 C25 肽类激素诱导cAMP生成的过程是A 激素激活受体，受体再激活腺苷酸环化酶B 激素受体复合物使G蛋白活化，再激活腺苷酸环化酶C 激素受体复合物活化腺苷酸环化酶D 激素直接激活腺苷酸环化酶E 激素直接抑制磷酸二酯酶 B26 儿茶酚胺类激素诱导cAMP生成的生化过程是A 激素直接激活腺苷酸环化酶B 激素直接抑制磷酸二酯酶C 激素受体复合物活化腺苷酸环化酶D 激素受体复合物使G蛋白活化，再激活腺苷酸环化酶E 激素激活受体，受体再激活腺苷酸环化酶 D27 不可以作为第二信使的物质是A cAMPB DAGC IP3D Ca2+E GMP E28 影响细胞内cAMP含量的酶是A 蛋白激酶B ATP酶C 酪氨酸蛋白激酶D 腺苷酸环化酶E 磷脂酶 D29 影响细胞内cAMP含量的酶是A 磷酸二酯酶B ATP酶C 酪氨酸蛋白激酶D 磷脂酶E 蛋白激酶 A30 可升高细胞内cAMP含量的酶是A 腺苷酸环化酶B ATP酶C 酪氨酸蛋白激酶D 磷脂酶E 蛋白激酶 A31 可降低细胞内cAMP含量的酶是A 酪氨酸蛋白激酶B ATP酶C 磷酸二酯酶D 磷脂酶E 蛋白激酶 C32 通过膜受体发挥作用的物质是A 肾上腺皮质激素B 甲状腺素C 雌激素D 维生素DE 胰高血糖素 E33 将下述分子按信号传递通路中的先后顺序进行排列，居第三位的A 磷酸化酶B 蛋白激酶AC 受体D G蛋白E 腺苷酸环化酶 E34 将下述分子按信号传递通路中的先后顺序进行排列，居第五位的是A 蛋白激酶B 磷脂酶C C 受体D G蛋白E IP3 A35 将下述分子按信号传递通路中的先后顺序进行排列，居第三位的A RafB RasC 受体D MEKE ERK A36 受体与其相应配体的结合特点是A 共价可逆结合B 共价不可逆结合C 非共价可逆结合D 非共价不可逆结合E 离子键结合 C37 G蛋白与下列哪个物质结合时表现活性A GDPB ADPC GTPD ATPE CDP C38 将下述分子按信号传递通路中的先后顺序排列，居第二位的是A 受体B 腺苷酸环化酶C cAMPD G蛋白E PKA D39 PKA分子中所含亚基数为A 2B 3C 4D 5E 6 C40 下列什么物质可激活PKAA cAMPB cGMPC AMPD GMPE ATP A41 PKA中的每个调节亚基可结合cAMP的分子数为A 1个B 2个C 3个D 4个E 5个 B42 钙调蛋白中钙离子的结合位点数为A 1个B 2个C 3个D 4个E 5个 D43 作用于细胞内受体的激素是A 生长因子B 儿茶酚胺类激素C 维甲酸D 肽类激素E 蛋白类激素 C44 PKA可使蛋白质分子中的什么氨基酸残基发生化学变化A 丝氨酸／苏氨酸残基磷酸化B 丝氨酸残基脱磷酸化C 谷氨酸残基酰胺化D 酪氨酸残基磷酸化E 天冬氨酸残基酰胺化 A45 PKC可使蛋白质分子中的什么氨基酸残基发生化学变化A 丝氨酸／苏氨酸残基磷酸化B 丝氨酸残基脱磷酸化C 谷氨酸残基酰胺化D 酪氨酸残基磷酸化E 天冬氨酸残基酰胺化 A46 与PKA信息传递途径有关的物质是A cAMPB cGMPC RafD JAKE 热休克蛋白 A47 与固醇类激素信息传递途径有关的物质是A cAMPB RasC 膜内受体D JAKE 热休克蛋白 C48 作用于细胞内受体的激素是A 促甲状腺激素释放激素B 甲状腺素C 心钠素D 白细胞介素E 甲状旁腺素 B49 通过细胞内受体发挥生理效应的激素有:A 胰岛素B 胰高血糖素C 肾上腺皮质激素D PTHE ADH C50 细胞内的cAMP是由哪种物质转变来的?A ATPB ADPC AMPD 5'-AMPE RNA A51 有降低细胞内cAMP浓度的激素是:A 肾上腺皮质激素B 降钙素C ADHD 胰岛素E 甲状旁腺素 D52些肽类激素能促进蛋白质的生物合成,是因为细胞内的cAMP浓度增加, 因而激活了以下什么酶:A 蛋白激酶B 磷酸酶C 蛋白水解酶D 还原酶E 移换酶 A53 肽类激素可以激活蛋白激酶,因而可以引起下列什么效应:A 核内组蛋白或酸性蛋白磷B 使RNA聚合酶磷酸化,合成RNA增加酸化,使基因去阻遏加速转录C 使DNA聚合酶磷酸化,加速D 调节蛋白磷酸化,使基因去阻遏DNA的复制E 核蛋白磷酸化使翻译速度减慢 A54 类固醇激素是通过下列哪种物质发挥生理作用的?A cAMPB 激素-受体活性复合物C cGMPD Ca2+E 蛋白激酶 B55 激素受体活性复合物在细胞核内能与染色质特异性结合,因而引起生物效应是:A DNA基因开放B DNA基因关闭C 使DNA分子发生水解D DNA分子间发生聚合E 组蛋白、酸性蛋白与DNA分子结合更牢固 A56 糖原磷酸化酶是一种变构酶,cAMP能与该酶的哪一部位结合?A 调节亚基B 催化亚基C 调节亚基与催化亚基D 酶蛋白的辅基E 酶的各个部位结合,无特异性 A57 细胞内蛋白激酶的生理作用是:A 使蛋白质水解B 使蛋白质或酶发生磷酸化C 使酶降解失活D 使酶或蛋白质脱磷酸E 使ATP水解 B58 细胞内的cAMP含量增加,可以引起下列哪种物质的变化?A 蛋白激酶的活化B 蛋白水解酶的活化C 核酸酶水解D 核苷酸酶水解E 核酸酶活化 A59 细胞内钙调节蛋白的作用是:A 使Ca2+转变为结合CaB 使Ca2+从细胞内转移至细胞外C 使胞液中Ca2+进入线粒体的调节D 与Ca2+结合,传递Ca2+对核苷酸E 使Ca2+失去生理活性 D60 cAMP的作用通过以下什么环节发生A 葡萄糖激酶B 脂酸硫激酶C 蛋白激酶D 磷酸化酶激酶E 氧化磷酸化 C61 cAMP对依赖cAMP蛋白激酶的作用方式是A cAMP与蛋白激酶的活性中心结合而增强其活性B cAMP与蛋白激酶的催化亚基结合C cAMP使蛋白激酶磷酸化而激活D cAMP使蛋白激酶去磷酸而激活E cAMP与蛋白激酶的调节亚基结合后, 催化亚基游离而发挥作用 E62 将下列哪种物质加入到无细胞的胞浆悬液中,可降低cAMP的含量?A cAMP磷酸二脂酶B 鸟苷酸环化酶C 咖啡碱D 氨茶碱E 腺苷酸环化酶 A63 cAMP的特点与作用是A 与激素受体进行非可逆的共价结合B 是类固醇激素的第二信使C 通常和cGMP有相同效应D 抑制磷酸二酯酶可使其水平升高E 与蛋白激酶的调节亚基结合而激活此酶 E64 下列有关Ca2+对细胞作用的叙述哪一点是不正确的?A Ca2+浓度过高时可抑制磷酸二酯酶的活性B Ca2+可促使cGMP的生成C Ca2+的作用是通过与钙调蛋白的结合D IP3的作用在先,Ca2+的作用在后E Ca2+与cAMP在调节糖原代谢上具有协同作用 A65 下列有关GTP结合蛋白(G蛋白)的叙述哪一点是不正确的?A 它是膜受体与腺苷酸环化酶之间传递信息的桥梁B 与GTP结合后可被激活C 与GTP结合后可被抑制D 与GDP结合后可被抑制E 可催化GTP水解为GDP C二级要求66 肽类激素诱导cAMP生成的过程是A 激素直接激活腺苷酸环化酶B 激素直接抑制磷酸二酯酶C 激素受体复合体活化腺苷酸环化酶D 激素受体复合体使鸟苷酸调节蛋白(G蛋白)结合GTP而活化,后者再激活腺苷酸环化酶E 激素激活受体,受体再激活腺苷酸环化酶 D67 心钠素的第二信使是A cAMPB cGMPC IP3D Ca2+E DAG B68 膜受体的化学本质为A 磷脂B 肌醇磷脂C 糖脂D 多糖E 糖蛋白 E69 cGMP是什么?A G蛋白B 小分子G蛋白C PKGD PKAE GTP酶 C70 核蛋白体在蛋白激酶的作用下,经磷酸化后可以发挥以下什么作用:A 加速翻译过程B 加速转录过程C 促进蛋白质分解D 抑制氨基酰-tRNA的合成E 抑制RNA聚合酶的活性 A71 心钠素发挥调节作用通过的信息传导途径是A cAMP-蛋白激酶途径B cGMP-蛋白激酶途径C Ca2+-CaM激酶途径D 受体型TPK-Ras-MARK途径E JAKs-STAT途径 B72 能使细胞内cGMP含量升高的酶A 鸟苷酸环化酶B ATP酶C 酪氨酸蛋白激酶D 磷脂酶E 蛋白激酶 A73 通过膜受体发挥作用的激素是A 维生素DB 心钠素C 雌激素D 甲状腺素E 肾上腺皮质激素 B74 通过蛋白激酶A(PKA)通路发挥作用的物质是A 甲状腺素B 心钠素C 维甲酸D 肾上腺素E 雌激素 D75 通常G蛋白偶联的受体存在于细胞内什么部位A 细胞膜B 细胞浆C 细胞核D 线粒体E 高尔基体 A76 甲状旁腺素发挥作用时，其第二信使是A cAMPB cGMPC cCMPD cUMPE TMP A77 促肾上腺皮质激素发挥作用时，其第二信使是A cUMPB cCMPC cGMPD cAMPE GMP D78 促甲状腺素发挥作用时，其第二信使是A cCMPB cGMP C．cAMP D．cUMP E AMP C79 与PKG信息传递途径有关的物质是A cAMPB cGMPC RafD JAKE 热休克蛋白 B80 作用于细胞内受体的激素是A 糖皮质激素B 加压素C 黄体生成素D 胰高血糖素E 催乳素 A81 cGMP是由下列哪种物质转变生成的?A GTPB GDPC GMPD 5'-GMPE 其他的物质 A82 细胞内的cGMP的浓度决定于下列哪种酶的活性A 鸟苷酸环化酶B 5'-核苷酸酶C 磷酸酶D RNA酶E 蛋白激酶 A三级要求83 下列叙述中正确的是A 肾上腺素与受体的结合是不可逆的B 肾上腺素是哺乳动物中能够激活腺苷酸环化酶的唯一激素C 依赖cAMP的蛋白激酶的催D 磷酸化酶b的磷酸化不需ATP化部位和调节部位位于不同的亚基E 腺苷酸环化酶在胞浆内 C84 心房肽的第二信使是A cAMPB cGMPC IP3D Ca2+E DAG B85 酪氨酸蛋白激酶的作用是A 促使蛋白质结合上酪氨酸B 使含酪氨酸的蛋白质激活C 使蛋白质中大部分酪氨酸激活D 使特殊蛋白质中的特殊酪氨酸磷酸化E 使特殊蛋白质中的特殊的酪氨酸分解出来 D86 下列各组氨基酸容易发生磷酸化的是A Gly、Ser、ValB Thr、Ser、TyrC Ala、11e、LeuD Phe、Thr、ValE Tyr、Val、Gly B87 降钙素发挥作用时，其第二信使是A cAMPB cGMPC cCMPD cUMPE AMP A88 通过蛋白激酶G(PKG)通路发挥作用的是A 甲状腺素B 心钠素C 胰高血糖素D．肾上腺素 E．雌激素 B89 通过蛋白激酶C(PKC)通路发挥作用的是A 加压素B 心钠素C 胰岛素D 甲状腺素E 生长因子 A90 通常与G蛋白偶联的受体含有的跨膜螺旋的数目为A 7个B 6个C 5个D 4个E 3个 A91 生长激素释放抑制因子发挥作用时，其第二信使是A cAMPB cGMPC cCMPD cUMPE AMP A92 PKC是由几条肽链组成A 1条B 2条C 3条D 4条E 5条 A93 甲状旁腺素发挥作用时，其第二信使是A cAMPB cGMPC cCMPD cUMPE TMP A94 作用于细胞内受体的激素是A 干扰素B 胰岛素C 肾上腺素D 雌激素E 表皮生长因子 D95 与干扰素的信息传递途径有关的物质是A cAMPB SOSC PKCD JAKE 热休克蛋白 D一级要求多选题1 受体可存在于细胞内的部位有:A 细胞膜B 胞内C 核蛋白体D 细胞核E 线粒体 ABD2 蛋白激酶的作用为A 对酶原有激活作用B 使膜蛋白磷酸化改变细胞膜通透性C 使糖代谢途径中的酶磷酸化，调节糖代谢过程D 磷酸化组蛋白，调节基因表达E 组蛋白变构，调节基因表达 BCD3 第二信使可以是A cAMPB cGMPC mRNAD 钙调蛋白E Ca2+ ABE4 G蛋白的亚基组成包括A GαB GβC GγD GδE G A ABC5 下述哪些是G蛋白的组成成分A G saB G iaC GβD GγE G A ABCD6 G蛋白中下列哪种成分含GTP酶活性A GγB G iaC GβD G saE G A BD7 影响细胞内cAMP浓度的因素有A 磷脂酶CB 磷酸二酯酶C 腺苷酸环化酶D 蛋白激酶AE 磷脂酶A BC8 PKA可使效应蛋白分子中下列那些氨基酸残基磷酸化A 丝氨酸残基B 苏氨酸残基C 酪氨酸残基D 半胱氨酸残基E 蛋氨酸残基 AB9 PKC的活化需要依赖以下什么物质:A Ca2+B DAGC 磷脂酰胆碱D 磷脂酰丝氨酸E TAG ABD10 通过胞浆／核内受体发挥作用的激素是A 肾上腺皮质激素B 雌激素C 加压素D 胰高血糖素E 胰岛素 AB11 下述哪些是受体作用的特点A 高度专一性B 低亲和力C 可饱和性D 不可逆性E 高亲和力 ACE12 通过胞浆／核内受体发挥作用的物质有A 甲状旁腺素B 甲状腺素C 维生素DD 黄体酮E 肾上腺素 BCD13 与信息传递有关的蛋白激酶以下叙述正确的是A 这些蛋白激酶都是变构酶B 激活这些蛋白激酶的第二信使都是变构激活剂C 这些蛋白激酶的底物都是酶D 这些蛋白激酶都能使底物的酪氨酸残基磷酸化E 这些蛋白激酶都是化学修饰酶 AB14 关于激素与受体关系的叙述哪些是正确的A 激素与受体间有高度的亲和力，一旦结合就不能分离B 多种激素都有特异的受体，所以激素与自己的受体的任何部位相结合C 受体有高度的特异性，除激素本身外，任何其他的化合物都不能与受体结合D 受体未与激素结合时，不能促进G蛋白GDP与GTP交换E 激素与受体间亲和力低，一旦结合就能分离 D15 关于G蛋白的叙述正确的是A G蛋白能结合GDP或GTPB G蛋白由α、β、γ三个亚基构成C 激素—受体复合物能激活G蛋白D G蛋白的三个亚基结合在一起才有活性E G蛋白有GTP酶活性 ABCE16 下面关于G蛋白的论述正确的是A 由α、β、γ三个亚基构成B α亚基与GTP的结合导致β、γ亚基脱落时为活性型C 以α、β、γ三个亚基并与GDP的结合为非活性型D 以α、β、γ三个亚基并与GTP的结合为活性型E 由α、β、二个亚基构成 ABC17 下列哪些是第二信使?A cAMPB cGMPC Ca2+D PIP2E Ras ABC18 下列哪些是第二信使?A DAGB IP3C NOD TPAE PKA AB19 在信号转导过程中不产生第二信使的激素是A 甲状腺素B 糖皮质激素C 性激素D 肾上腺素E 胰高血糖素 ABC20 蛋白激酶可使蛋白质中发生磷酸化的氨基酸残基是A 丝氨酸残基B 苏氨酸残基C 酪氨酸残基D 蛋氨酸残基E 色氨酸残基 ABC21 通过G蛋白而发挥作用的激素有A 甲状旁腺素B 胰高血糖素C 肾上腺素D 甲状腺素E 糖皮质激素 ABC22 磷脂酶C使磷脂酰肌醇4，5-二磷酸水解产生的第二信信使有：A PIP2B PI3C DAGD TAGE PKA BC23 PKC激活时需要A Ca2+B DAGC PSD PI3E TAG ABC24 关于蛋白激酶论述正确的是A 可使ATP的γ位的磷酸转移到氨基酸残基上B 可使磷酸化的残基是丝、苏、酪氨酸C 可使任何一种氨基酸残基磷酸化D 蛋白质磷酸化是可逆的反应E 可使ATP的β位的磷酸转移到氨基酸残基上 ABD25 关于信号转导中有关蛋白激酶的论述正确的是A 都是变构酶B 能激活这些蛋白激酶的第二信使都是变构激活剂C 它们的底物都是酶D 都能使底物的酪氨酸磷酸化E 可通过化学修饰调节活性 AB26 关于类固醇激素的作用过程正确的是A 受体存在于细胞内B 在细胞内与受体结合可激活特定的蛋白激酶C 激素-受体复合物有促进转录作用D 各种类固醇激素的结构不同，受体也无共同之处E 激素-受体之间有高度的亲和力，一旦结合就不能分离 AC27 关于配体与受体的叙述正确的是A 配体与受体有高度的亲和力，一旦结合就不能分离B 每种配体都具有特异的受体，所以配体可与自己的受体的任何部位相结合C 受体有高度的特异性，除配体外，任何其他化合物都不能与受体相结合D 受体未与配体结合时，不能促进G蛋白的GDP与GTP交换E 受体一般是G蛋白联系型受体 D28 关于PKC论述正确的是A PKC是一种酪氨酸蛋白激酶B PKC可被Ca2+、DAG及磷脂酰丝氨酸激活C PKC可使底物的丝氨酸、苏氨酸残基磷酸化D PKC是TPA的受体E PKC可自身磷酸化 BCD29 能通过G蛋白而发挥作用的激素有A 肾上腺素B 甲状腺素C 胰高血糖素D 抗利尿激素E 糖皮质激素 ACD30 关于第二信使甘油二酯(DAG)的叙述正确的是A DAG可来自肌醇磷酸或卵磷脂B 上述两种途径生成的DAG引起的生物学效应完全相同C 上述途径生成的DAG都能激活PKCD 由卵磷脂也可生成DAG,但这样生成的DAG不能激活PKCE 由甘油三脂也可生成DAG,但这样生成的DAG能激活PKC AC31 通过细胞膜受体发挥生理作用的激素是:A ADHB 胰高血糖素C 肾上腺素D PTHE 肾上腺皮质激素ABCD32 细胞中cAMP的含量是受下列那些酶的影响:A 腺苷酸环化酶B A TP酶C 磷酸二酯酶D 单核苷酸酶E 磷酸酯酶AC33 能以cAMP作为第二信使的激素必须具备下列那些条件:A 能激活细胞膜上的腺苷酸环化酶B 使细胞内的cAMP浓度增加C cAMP能对靶细胞产生生理效应D 细胞内cAMP浓度的变化, 发生在生物效应之前E cAMP不对靶细胞产生生理效应ABCD34 蛋白激酶是通过改变下列哪些酶活性来调节体内代谢的?A 磷酸化酶b激酶B 糖元合成酶DC 甘油三酯脂肪酶D 丙酮酸脱羧酶E 糖元合成酶ABCD35 激素受体活性复合物能够发挥其生物效应,是因为复合物能:A 水解染色质B 水解组蛋白C 水解酸性蛋白D 与染色质结合E 水解碱性蛋白 D36 细胞膜受体类激素的第二信使是:A cGMPB cAMPC Ca2+D AMPE TG ABC37 激素与受体结合的特点是:A 有高度特异性B 有高度亲和力C 非共价连接D 可逆的E 有较低亲和力ABCD38 细胞内的Ca2+要发挥第二信使作用,必须与下列哪种物质结合?A 激素B 无机磷C 细胞内受体D 钙调节蛋白E 有机磷 D39 影响细胞内cAMP含量的激素有:A 肾上腺素B ADHC 胰岛素D 胰高血糖素E 肾上腺皮质激素ABCD40 胰岛素能使细胞内cAMP的浓度降低是通过哪些酶的活性改变实现的?A 磷酸二酯酶B 蛋白激酶C 腺苷酸环化酶D 核糖核酸酶E 磷酸酯酶AC42 激素对代谢的调节通过下列那些物质A 细胞膜受体B 核蛋白体C 胞内受体D 细胞核E 细胞浆AC43 蛋白激酶的作用为A 作为激酶对酶元有激活作用B 使膜蛋白磷酸化改变细胞膜通透性C 使线粒体磷酸化,加速有氧氧化D 磷酸化组蛋白,使基因失去阻遏, 加速转录,促进酶的合成E 使膜蛋白变构改变细胞膜通透性BD44 通过细胞膜受体发挥作用的激素有A 胰高血糖素B 前列腺素C 肾上腺素D 皮质醇E 肾上腺皮质激素ABC45 第二信使可以是A cAMPB cGMPC 钙调蛋白D 信使核糖核酸E rRNA ABC46 类固醇激素的作用特点是下列:A 通过促进转录而发挥代谢调节作用B 与受体蛋白结合后进入细胞核C 能与细胞核中的非组蛋白结合D 可以用乙酰辅酶A作为唯一的碳的前体来合成E 通过抑制转录而发挥代谢调节作用ABC47 钙调蛋白A 与Ca2+具有专一性和亲和力B 与Ca2+形成复合物才有活性C 调节作用与Ca2+的浓度有关D 肌肉中磷酸化酶激酶受其抑制E 与Ca2+不具有专一性和亲和力ABC48 IP3与DG:A 它们都是磷脂酰肌醇代谢的中间产物B 它们的生成需要磷脂酶A2的作用C 它们的作用可导致胞浆Ca2+浓度增高D 细胞的分裂增殖与它们的作用无关E 它们的生成需要磷脂酶A1的作用AC二级要求49 机体内消除信号转导的方式包括A 磷酸二酯酶分解cAMPB 肝可使所有的激素灭活C 磷蛋白磷酸酶使磷酸化蛋白质脱磷酸而使信号灭活D Gα的GTP酶活性能自我切断信息传导E 激活Gi蛋白 ACD50 鸟苷酸环化酶可存在于细胞内的A 胞浆B 胞膜C 核膜D 核内E AB51 存在于膜上的腺苷酸环化酶其结构特点为A 有2个含6个α螺旋的疏水跨膜区B 胞外区很小C 胞外区有受体样作用D 催化区位于膜内E 催化区位于膜外 AB52 蛋白磷酸酶可位于细胞的什么部位A 核内B 胞浆C 高尔基体D 胞膜 E胞膜外 BD53 蛋白磷酸酶可作用于底物蛋白分子中的哪些氨基酸残基A 丝氨酸残基B 苏氨酸残基C 酪氨酸残基D 赖氨酸残基E 蛋氨酸残基 ABC54 生长因子发挥作用时其信息传递途径与下列那些物质有关A TPKB PKAC PKCD 膜受体 E膜内受体 ACD55 通过受体酪氨酸途径发挥作用的是什么激素A 胰岛素B 表皮生长因子C 生长激素D 雌激素E 糖皮质激素 ABC56 关于胰岛素作用机制论述正确的是A 胰岛素的受体位于细胞膜上，由α及β二种亚基构成B 胰岛素的受体具有酪氨酸蛋白激酶活性C 胰岛素的受体位于细胞浆内D 胰岛素的受体具有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性E 胰岛素的受体不能自身磷酸化 AB 一级要求名词解释1 激素反应元件2 蛋白激酶C3 细胞内受体4 第二信使5 G蛋白6 激素反应元件7 三磷酸肌醇8 cAMP9 第二信使10 IP3与DG11 蛋白激酶A12 细胞膜内受体13 蛋白激酶C14 钙调蛋白二级要求15 G蛋白联系型受体三级要求16 Ras蛋白17 小分子G蛋白18SH2结构域一级要求问答题1 说明G蛋白如何对腺苷酸环化酶活性进行调控的。
第十七章 激素及其受体介导的信号转导
激素的一般性质
产生和分泌激素的为复杂的多细胞生物 激素的化学本质多样。按照化学本质，可分为 肽类或蛋白质激素、固醇类激素、氨基酸衍生 物激素、脂类激素等几类 激素有的溶于水，有的不溶于水。按照溶解性 质，可将激素简单地分为水溶性激素和脂溶性 激素。 浓度低——动物在静息状态下，血液肽类激素 的浓度为10-12~10-10mol/L，固醇类激素的浓度为 10-10~10-8mol/L。 作用能产生强烈的生物学作用
PLC（PKC）系统
实例- GnRH（促性腺激素释放激素） 作用脑垂体前叶 主要成分
① 激素 ② GPCR ③ G 蛋白-Gplc-β 或Gq ④ 效应器- PLC -β ⑤ 第二信使-DG,IP3 ,Ca2+ ⑥ PKC 和钙调蛋白 ⑦ 靶蛋白
PLC的作 用位点
钙调蛋白（CaM）的结构与功能
磷酸肌醇系统的详细图解
磷脂酰肌醇的代谢转变
信号的终止
* HR*→H + R * G蛋白自带的GTP酶活性将与G蛋白结合的GTP水解 McCune Albright综合征：GsαArg201→His201或Cys201； 霍乱毒素（CT）和百日咳毒素（PT）作用机制；GTP 类 似物的作用 * 第二信使的水解或吸收 A-PDE水解cAMP；磷酸酶水解IP3；钙泵将Ca 2+泵回ER。 茶碱和咖啡因的兴奋和减肥作用 躁狂症与Li+的治疗作用 佛波脂与肿瘤 * 磷蛋白磷酸酶催化磷酸化的靶蛋白去磷酸化
动物激素的进一步分类
内分泌激素 旁分泌激素 只作用于临近的细胞，如前列腺素、阿片肽以及一些多 肽生长因子 自分泌激素 作用于原来分泌它的细胞，如刺激T细胞分裂的白细胞介 素-2和某些细胞癌基因的产物 内部分泌激素 在细胞内合成以后不需要分泌到胞外，而是在原来的细 胞内发挥作用。
雌激素受体及其介导的信号转导途径_童飞
雌激素受体及其介导的信号转导途径童飞鲁亚平*(安徽师范大学生命科学学院神经细胞实验室芜湖241000摘要雌激素受体与神经系统发育及肿瘤、心血管病等的发病机制密切相关。
现对雌激素受体结构和功能及雌激素受体在体内的分布及其信号转导机制进行综述。
关键词雌激素受体信号转导雌激素受体(estrogen receptor,ER是一种调节17-B雌二醇(E2作用的配体激活的核转录因子,它有ER A和ER B两个亚型。
雌激素受体是甾体激素受体(ster o i d hor mone receptor,S HR超家族的成员。
以往认为,雌激素仅通过ER A起作用,但自1996年人们成功地从人和鼠的前列腺中分离出B亚型( ER B后,对两种受体的组织学定位、结构和功能的研究取得了重大进展[1,2]。
1ER的结构与作用机制人的ER A基因已被克隆,定位于第6号染色体长臂上(6q25.1,长约295kb,编码含有595个氨基酸的蛋白质,包括A~F六个功能区。
N端的A/B区为不依赖配体的转录激活区AF-1(transcript i on acti va-t i on f unction–1,该功能区可能参与调节配体与ER 结合,调节雌激素应答基因的转录;C区是高度保守的DNA结合区(DNA-bind i ng do m ain,DBD,含有2个锌指(zinc fi nger结构,每2个锌原子与4个半胱氨酸残基结合,形成1个指状突起;C末端E/F区为配体结合区(li gand-bi nding do m ain,LBD,该功能区主要是调节配体与ER的结合、受体的二聚化和应答基因表达的激活;羧基末端的激素依赖转录活性功能区(transcri ption activation funct i on-2,AF-2,该区域由螺旋3、4、5和12的氨基酸组成,两种亚型ER的氨基酸序列在这一区域有较大的差异,只有56%的相同氨基酸序列,因此两种受体既有共同的配体,也有各自不同的配体[3]。
生长激素受体及其介导的信号转导
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｈｕｍａｎ ＧＨＲ ｇｅｎｅ ［ ２ ］
收稿日期：２００４－０６－０４ 接受日期：２００４－０８－２７ 国家自然科学基金（Ｎｏ．３０３７０８７６， Ｎｏ．３９７７０４２０， Ｎｏ．３０１００１１５）； 浙 江省自然科学基金（Ｎｏ．３００２５５）和成都大熊猫繁育研究基金（Ｎｏ．２０００－１９）资 助项目 ＊通讯作者。Ｔｅｌ： ０５７１－８８２７３３２５， Ｅ－ｍａｉｌ： ｍｙｚｈｕ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
张明哲等： 生长激素受体及其介导的信号转导
５１
Ｆｉｇ．３ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＨ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｉｇｎａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙ［１９］
ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ， ＭＡＰＫ）途径［１４，１５］，（３）蛋白激酶 Ｃ （ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ Ｃ， ＰＫＣ）途径［１６］，（４）胰岛素受体底物 （ｉｎｓｕｌｉｎ ｒｅｃｅｐｔｏｒ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ， ＩＲＳ）途径［１７，１８］。 ３ ． ３ Ｇ Ｈ Ｒ 信号转导的负向调节
细胞受体信号转导的精确调控是通过负向调节 信号因子的数量和作用时间来实现的。到目前为止， 研究表明至少有 ３ 种蛋白质家族参与阻止 ＪＡＫ／ＳＴＡＴ 信号途径（图 ３）： 磷酸酯酶家族，如包含ＳＨ２区的酪 氨酸磷酸酯酶（ＳＨ２ ｄｏｍａｉｎ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｔｙｒｏｓｉｎｅ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ， ＳＨＰ－１），细胞因子信号转导抑制因子 （ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ ｏｆ ｃｙｔｏｋｉｎｅ ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ， ＳＯＣＳ）家族［２０］，ＳＴＡＴ 活化的蛋白质抑制因子（ｐｒｏｔｅｉｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ＳＴＡＴ， ＰＩＡＳ）家族。抑制机制各异。以 ＳＯＣＳ 为例， （１） 它们能和磷酸化的 ＪＡＫ２ 紧密结合，其上的激酶 抑制区（ｋｉｎａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ ｒｅｇｉｏｎ， ＫＩＲ）导致ＪＡＫ２失 活；（２ ）Ｓ Ｏ Ｃ Ｓ 能和 Ｓ Ｔ Ａ Ｔ 竞争，阻止 Ｓ Ｔ Ａ Ｔ 和受体 结合；（ ３ ） 能够使信号蛋白泛素化，并随后降解。 近来的研究表明，雌激素就是诱导了 ＳＯＣＳ－２ 蛋白 的大量合成而抑制了 ＪＡＫ２ 的下游诱导，从而发挥 了负向调节的作用［２１］，与此类似，营养不良则导致 了 Ｓ Ｏ Ｃ Ｓ － ３ 的过量表达，从而阻碍了 Ｇ Ｈ 相关的生 长调控［ ２ ２ ］ 。 ３ ． ４ Ｇ Ｈ Ｒ 的降解和信号终结
生物化学丨信息物质、受体与信号转导
生物化学丨信息物质、受体与信号转导医学联络官Medical Liaison officer Club信息物质、受体与信号转导受体一、胞内受体胞内受体也称为受体-转录因子型，多为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与DNA的顺式作用元件结合，调节基因转录。
能与该型受体结合的信息物质有类固醇激素、甲状腺素和维甲酸等。
二、分类1.局部化学介质：又称旁分泌信号。
2.激素：又称内分泌信号。
3.神经递质：又称突触分泌信号膜受体激素信号传导机制膜受体激素作为第一信使与膜受体结合，将信号传入胞内，然后通过第二信使传递，将信号逐级放大，产生生理、生化效应。
主要通路：1.蛋白激酶A（PKA）和蛋白激酶C（PKC）通路信息分子+ 膜受体→ G蛋白 -AC→ cAMP → PKA → 生物学效应(肾上腺素、胰高血糖素、促肾上腺皮质激素等)磷脂酶C→ DG+ IP3 → Ca++↑→ PKC→ 生物学效应(促甲状腺激素释放激素、去甲肾上腺素、抗利尿激素)GC---CGMP---- PKG (心钠素、N0；)2.酪氨酸蛋白激酶通路胰岛素、生长激素、红细胞生成素、表皮生长因子 + 受体→ 受体激酶活化→ 靶蛋白磷酸化→生物学效应核受体激素调节机制甲状腺素、糖皮质激素、盐皮质激素、性激素(雌激素、雄激素、孕激素癌基因与抑癌基因一、癌基因概念：一类编码关键性调控蛋白质的正常细胞基因，主要功能是调节细胞的增殖与分化。
二、抑癌基因概念：一类抑制细胞增殖并能潜在抑制癌变的基因，这类基因的缺受或失活导致细胞癌变。
生长因子一类调节细胞生长的多肽类物质，是导致细胞生长的信息分子。
生长因子的受体是跨膜糖蛋白，属于催化性受体，多具有酪氨酸蛋白激酶活性存在于生物正常细胞基因组中的癌基因，或称原癌基因。
我就知道你“在看”。
高等植物生理学-各种植物激素及其信号转导
3）打破休眠，促进萌发
4）促进雄花分化
5）其它生理效应 GA还可加强IAA对养分 的动员效应，促进某些 植物坐果和单性结实、 延缓叶片衰老等。
赤霉素诱导的Thompson无籽葡萄的 生长。左边的一串是未处理的。而 右边的一串则是在果实发育期间用 赤霉素喷施过的
2.赤霉素作用机理 (1)诱导a-淀粉酶活化（信号转导）
泛素连接酶的活化
晚期基 因的表 达（转 录因子 的合成）
生长素早期响应基因转录活化的生长素调节模式（原生转录因子的活化）
生长素受体是生长素结合蛋白，根据在细胞中的存在位置 不同，有三种： 内质网：ABP1；质膜： ABP2；液泡膜上：ABP3
二、赤霉素（GA）
1. 赤霉素的生理效应
1）促进茎的伸长生长
2.细胞分裂素作用机理—拟南芥中的信号转导途径模式
近年来的研究表明, 在植物体内细胞分裂素是利用了一种类似 于细菌中双元组分系统的途径将信号传递至下游元件的。 在拟南芥中,首先是作为细胞分裂素受体的组氨酸激酶 (Arabidopsis histidine kinases, AHKs)与细胞分裂素结合后自磷酸 化, 并将磷酸基团由激酶区的组氨酸转移至信号接收区的天冬氨酸 残基; 天冬氨酸上的磷酸基团被传递到胞质中的磷酸转运蛋白 (Arabidopsis histidine-phosphotransfer proteins, AHPs), 磷酸化的 AHPs进入细胞核并将磷酸团转移到A 型和B 型反应调节因子 (Arabidopsis response regulators, ARRs)上, 进而调节下游的细胞 分裂素反应。B 型ARR 是一类转录因子, 作为细胞分裂素的正调 控因子起作用, 可激活A型ARR基因的转录。A型ARR作为细胞分 裂素的负调控因子可以抑制B 型ARR 的活性, 从而形成了一个负 反馈循环。
植物激素的信号转导课件
一、信号转导的概况 二、植物激素落酸(ABA) 的特性 三、ABA的信号转导机制 四、展望
1.1信号转导的概念
生物体对环境(包括外环境和内环境)信号变 化有极高的反应性。细胞对外界刺激的感 受和反应都是通过信号转导系统(signal transduction system)的介导实现的。该系 统由受体、酶、通道和调节蛋白等构成。 通过信号转导系统、细胞能感受、放大和 整合各种外界信号。
谢谢！
2.4ABA调节的基因表达
ABA调节的基因对ABA的依赖与否将其分为两类： 一类为ABA依赖型，其表达依赖于内源ABA的积
累或外源ABA的供给，如种子贮藏蛋白基因和一 些逆境胁迫诱导基因RD28，RD29等。 另一类为ABA非依赖型，其基因表达除了受ABA 影响外，还受其它环境因子(如干旱和低温等)的 影响。在没有ABA存在时，对其它因子照常起反 应，即ABA并不是其表达的必要条件，如小麦 Em，玉米RAB17，RAB28等。
研究表明，所有ABA应答基因均具有真核生物基因的特征： 启动子区域有TATAbox、CAAT box和poly A端 含有1个或多个内含子等 在基因上游存在激素调控表达所需要的敏感区，即顺式作用元件
四、展望
ABA在种子的胚成熟、休眠到萌发，及营 养体对环境胁迫的反应中都起着重要的调 节作用。它的功能已引起人们极大的兴趣 但目前人们对ABA信号转导途径的认识还 不全面，许多结果尚处于互相厢裂无联系 的状态。因此及时地总结和描绘出ABA信 号转导的网络系统，使之日趋完善，将有 助于鉴定多种ABA信号转导中间组分，不 断发现未(cADPR)的抑制剂(8NH2一cADPR) 阻断GUS基因表达。
蛋白激酶抑制剂K252a阻断ABA、cADPR或 Ca2 对GUS基因的诱导表达。 IP3促进基因表达,也为IP3受体专一抑制剂 (heparin)所抑制,但herparin不能阻断ABA或 cADPR对启动子的激活作用,说明IP3可能参 与ABA信号转导。
生物激素信号传导机制及其生理学功能
生物激素信号传导机制及其生理学功能生物激素是一类具有特殊生物活性的化合物，它们可以通过诱导信号传导途径，将信息传递到目标细胞或组织。
激素的分泌受到多种因素的调节，包括神经调节、负反馈和正反馈调节等。
激素通过与靶细胞的受体结合而发挥作用，并引起一系列生理反应。
生物激素信号传导机制生物激素的信号传导机制的研究是生物医学领域的重要研究课题。
目前已知的生物激素信号传导途径包括经典的第二信使途径和离子通道途径等。
第二信使途径是生物激素传递信号的主要途径之一。
它是激素受体从细胞膜向细胞内部传递信息所采用的一种方式。
第二信使物质主要包括cAMP、cGMP、Ca2+、IP3、DAG等，能够影响一系列的酶类反应和离子通道活动，从而调节细胞代谢和功能。
离子通道途径是生物激素信号传导的另一种机制。
通过与离子通道结合，激素能够直接影响细胞的离子通道活性，从而改变细胞的膜电位和离子浓度，调节细胞的兴奋性和离子平衡。
生物激素的分泌和调节生物激素的分泌受到多种因素的调节。
这些因素包括神经调节、负反馈和正反馈调节等。
神经调节是最主要的一种激素分泌调控方式。
神经元通过释放神经递质或神经荷尔蒙，刺激下丘脑-垂体-靶组织轴，使激素得以从靶组织分泌出来。
负反馈和正反馈调节是生物体内保持激素稳定水平的另一种重要机制。
负反馈调节可以抑制激素的分泌，避免激素分泌过多，从而保持激素的恒定水平。
正反馈调节则可以在某些情况下加速激素分泌，从而使得激素的分泌量增加。
生物激素的生理学功能生物激素在生理学上发挥着重要的作用，包括调节代谢、生殖、肌肉生长、免疫和心血管功能等。
代谢调节是生物激素功能的重要方面之一。
许多激素如胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素等都能够调节体内代谢过程，从而维持体内的能量平衡。
生殖调节也是生物激素功能的重要方面之一。
雌激素、睾酮等激素对性腺的发育和成熟起着至关重要的作用。
它们还可以调节生殖周期、促进生殖泌液的产生，从而保障生殖系统的正常运作。
植物生理专题--2015-激素信号转导课件
IAA
SCFTIR1 IAA
1. Auxin binds to SCFTIR1 and Aux/IAA
ARF
3. Degradation of repressor permits transcriptional activation by ARF transcription factors
生长素解除AUX/IAA蛋白抑制，转录因子活化
二、生长素生物合成与降解途径及水平调节
生长素生物合成： 色氨酸途径：包括：吲哚丙酮酸（IPA）途径、色胺（TAM）
途径和吲哚乙腈（IAN）途径； 非色氨酸途径：由吲哚直接转化而来。
生长素生物降解： 通过IAA过氧化物酶脱羧氧化降解； 芳香环的C2和C3被氧化，但不脱羧； 光氧化，产生吲哚醛和亚甲基羟吲哚。
TIR 1
ARF是指能与生长素早期反应基因启 动子中的生长素应答元件(AuxRE)特 异结合，并可调节生长素反应基因表 达的转录激活或抑制因子。
生长素受体TIR1的发现
2005年用放射性标记证明：[3H]IAA结合于SCFTIR1复合体(泛 素连接酶3)上，即生长素受体存在于SCFTIR1复合体上。
一、发现：
Charles Darwin studied the way seedlings bend towards light, a direct effect of auxin action
Site of signal perception
Siteawing from Darwin, C., and Darwin, F. (1881) The power of movement in plants. Available online.
ABP1是最早被认为最可能是生长素受体候选者(Batt et al.1976)。 几十年来无数实验证明：单、双子叶植物中都发现ABP1同系物；
信号转导
5.细胞和信号分子之间的关系：
cell s
s
cell s cell
cell
s
7
二.细胞膜受体的类型
1. 离子通道偶联受体 （ion-channel-linked –receptor） 2. G蛋白偶联受体 （G-protein- linked -receptor ）
3.酶偶联受体
（enzyme-linked-receptor ）
45
四.酶偶联受体介导的信号转导系统 五种类型： 受体鸟苷酸环化酶 受体酪氨酸激酶 酪氨酸激酶相关受体 受体酪氨酸磷酸酶 受体Ser/Thr激酶 特点：受体均为跨膜蛋白 膜内具酶活性（或与其他酶相关）
46
一、受体鸟苷酸环化酶转导系统 特点： 受体具GC活性 无需G蛋白介导
47
信 号 分 子
受 体
67
（三）STAT (signal transducers and activation of transcription)
(1) JAK激酶的底物(含SH2)结构，种类繁多.
(2) STAT的磷酸化 STAT二聚体
(3) 一类转录因子, 作用与相应的顺式作用元件
68
图17-18
五. 脂溶性细胞外信号分子介导 的信号转导系统
b. 作用 别构 (1)Ca2+ CaM (+) 直接与靶酶结合 (2) Ca2+ CaM
CaM激酶(CaM-PK)
36
效应
通过G蛋白偶联受体激活 肌醇磷脂信号途径 (双信使途径) 1.信号分子: 激素: 血管加压素 神经递质: 乙酰胆碱 抗原: 凝血酶:
37
2.G蛋白： Gq:活化磷脂酶C-β 3.磷脂酶C-β ： PIP 肌醇磷脂 （PI） PIP2 磷脂酶C-β
结构生物学简述信号转导的过程
结构生物学简述信号转导的过程信号转导是指从一个细胞外信号到达细胞内后，通过一系列的化学反应和信号转导过程，最终导致细胞发生生理和生化变化的过程。
在前缀结构生物学中，信号转导的过程可以简要地概括为以下几步：1. 受体激活：细胞外信号（如激素、神经递质等）与细胞上的受体结合，激活受体。
2. 第一信使产生：激活的受体会激活一系列酶或蛋白质，并促使第一信使（如环磷酸腺苷、肌醇三磷酸等）的产生。
3. 信号放大：第一信使会进一步激活下游的酶或蛋白质，从而放大信号。
4. 第二信使产生：第一信使会激活一系列酶或蛋白质，促使第二信使（如钙离子、环核苷酸等）的产生。
5. 下游反应：第二信使会激活下游的蛋白质或酶，触发一系列下游反应，最终导致细胞内的生理和生化变化。
以上是信号转导的一般过程，不同的受体和信号分子会启动不同的信号转导通路，从而导致不同的细胞反应。
因此，信号转导是细胞内生物学研究的重要领域之一。
信号转导是指通过一系列的分子交互与反应，将外部信号转变为内部反应的过程。
在细胞通讯中，广泛运用于细胞分化、胚胎发育、细胞增殖、凋亡等重要生理过程中。
信号转导对于维持生命活动和调节细胞功能起到至关重要的作用。
信号转导的过程可以分为以下几个步骤：1. 感受外部信号感受外部的物理化学信息，外部信号通过特异性受体与受体结合，从而激活受体。
2. 第一信使的产生激活的受体通过激活下游酶，促进第一信使的产生。
第一信使包括钙离子、线粒体内储存的基质、多种磷酸酸酶等。
3. 信号增强第一信使将信号增强并使之传向下游。
下游响应包括一系列酶类的活化和过程，如蛋白激酶和酶联受体等。
4. 第二信使的产生经过提高和增强的信号，将激发第二信使的产生，如膜磷酸酶、信号转导酶、蛋白激酶C等分子，同时包括cAMP、鸟嘌呤醇、肌醇磷酸、磷脂酸等分子。
5. 下游反应第二信使通过激发许多因素，使最终的目标反应产生。
下游反应包括特异性转录因子、酶促过程、增生、减少等生化过程，如细胞增殖、凋亡、吞噬作用等。
细胞信号转导与激素受体作用机制
细胞信号转导与激素受体作用机制身体内的信号传递是依靠一系列的化学反应完成的，这个过程被称为细胞信号转导。
信号分子可以是激素、神经递质、生长因子等，它们传递信息让细胞做出反应以控制正常生理活动。
而激素则是一种具有广泛作用但含量极少且极有效的信号分子，它们在身体内发挥着重要的调节作用，是细胞信号转导中的重要组成部分。
激素的作用是通过结合受体来实现的。
在细胞膜上或细胞内部都可以存在激素受体。
激素分子与受体结合后，会引发一系列复杂的生化过程，从而改变细胞内的代谢、基因转录、细胞增殖等生理过程。
了解激素受体的信号转导机制对于深入了解身体的正常生理与疾病机制具有重要作用。
激素受体可分为三类：双峰式、单峰式和酪氨酸激酶受体。
其中双峰式和单峰式受体称为G蛋白偶联受体。
这些受体表面上都有一个受体区域，该区域能够与特定的激素分子结合。
双峰式受体存在于单个跨膜蛋白上，激素结合会引起蛋白质发生构象变化，从而激活细胞内蛋白质酶、离子通道或代谢酶。
而单峰式受体通常存在于单个跨膜蛋白上或是多个跨膜蛋白组成的复合物中，它们在激素结合后激活或抑制复合物内的酶活性来实现信号转导。
酪氨酸激酶受体则是一种复合蛋白质，由一个跨膜受体和一个细胞质区域的酪氨酸激酶组成。
激素结合后，跨膜受体会发生构象变化，从而激活酪氨酸激酶，后者则会进一步激活或抑制其他效应分子，最终实现信号转导。
除了信号分子和受体之外，还有其他参与信号转导的分子。
比如，G蛋白是在G蛋白偶联受体信号转导中起关键作用的分子，它能够将受体与下游的酶或离子通道耦合。
当受体受到激素刺激后，G蛋白会调节下游酶的活性，通过启动或抑制细胞内的不同信号通路来完成信号转导。
信号转导的过程中还有另一个重要的概念——“二级信使”。
它们指的是一些小分子，如环AMP（cAMP）、内酰胺和钙等，它们可以调节细胞蛋白酶、离子通道或转录因子的活性，进而影响细胞的代谢和增殖。
比如，在G蛋白偶联受体的信号转导过程中，激活的G蛋白会将替代ATP的GTP结合，促使腺苷酸环化酶（AC）增加产生环AMP，环AMP则作为二级信使，介导激素的信号传递。
激素信号转导和靶向治疗
激素信号转导和靶向治疗激素信号转导是指激素分子通过它们与细胞膜或胞内受体的结合，诱导多种细胞功能和代谢变化的一系列生化反应。
激素通常在体内作为内源性分子存在，可以调节生殖、生长、代谢、免疫和心血管等多个方面的生理过程。
在多个肿瘤的发生和进展中，激素也扮演着重要的角色。
本文将结合激素信号转导机制的特点，介绍靶向治疗在肿瘤治疗中的应用。
激素荷尔蒙信号与激素受体激素信号通常是通过激素受体介导的。
激素受体是一种存在于细胞细胞膜或细胞核中的蛋白质，可以与特定的激素结合，启动复杂的细胞信号转导过程。
根据不同激素的类型和功能，激素受体可分为多种类型，如雌激素受体、孕激素受体、雄激素受体、甲状腺激素受体、维生素D受体等。
激素信号的调节主要通过激素受体的结构、组成和动态变化来实现。
在激素的作用下，激素受体通过构象变化，建立不同的配体-受体结合的状态，诱导下游复杂的信号转导反应。
激素信号转导通路激素信号转导通路主要包括以下几个方面：1. 经典的生物化学信号传导通路。
激素分子结合到细胞膜受体后，激活多个蛋白质激酶，诱导一系列下游信号传导反应。
2. 转录因子信号转导通路。
激素分子进入细胞核后，与转录因子结合，启动特定靶基因的转录和表达。
3. 激素诱导的细胞因子和细胞外基质信号转导通路。
激素信号通过细胞内或细胞外的信号分子调节细胞生存、增殖、分化等生物学过程。
激素信号和肿瘤发生激素信号通常在不同类型的癌症的发生和发展中扮演着重要的角色。
研究发现，女性激素与乳腺癌、卵巢癌等妇科肿瘤有密切关系；男性激素与前列腺癌、睾丸癌等男性肿瘤有关。
激素信号在肿瘤发生中的作用，主要与激素受体的异常表达与激素的过度产生有关。
比如，乳腺癌患者中约70%存在雌激素受体阳性表达，这种表达可以激活多个激素信号通路，促进肿瘤细胞生长和转移。
靶向激素信号转导的治疗策略针对激素信号转导通路调节的重要性，不少良性和恶性肿瘤的治疗方法也早已将靶向激素信号转导纳入到了治疗策略中。
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性激素分泌的反馈调节
Gilman的实验 （续）
☺ 从正常脑细胞提取出来的G蛋 白插入到突变的淋巴细胞以后 能够恢复突变细胞得的功能。
G蛋白的分类
所有的G蛋白与GDP结合的构象不同于与GTP结合的构 象。与GTP结合的G蛋白才有活性
☺ 异源三聚体G蛋白 ☺ 小G蛋白 ① 翻译的起始因子、延伸因子和释放因子（蛋白质生物 合成） ② Ras (生长因子的信号转导） ③ Rab (小泡定向和融合） ④ ARF (形成小泡包被） ⑤ Ran (蛋白质进入或离开细胞核） ⑥ Rho (肌动蛋白骨架的调节
磷酸肌醇系统的详细图解
磷脂酰肌醇的代谢转变
信号的终止
* HR*→H + R * G蛋白自带的GTP酶活性将与G蛋白结合的GTP水解 McCune Albright综合征：GsαArg201→His201或Cys201； 霍乱毒素（CT）和百日咳毒素（PT）作用机制；GTP 类 似物的作用 * 第二信使的水解或吸收 A-PDE水解cAMP；磷酸酶水解IP3；钙泵将Ca 2+泵回ER。 茶碱和咖啡因的兴奋和减肥作用 躁狂症与Li+的治疗作用 佛波脂与肿瘤 * 磷蛋白磷酸酶催化磷酸化的靶蛋白去磷酸化
OBOB鼠
正常小鼠
DBDB鼠
JAK-STAT信号转导系统的作用图解
四种平行的信息跨膜转导系统和相互间的联系
两种细胞内信息转导整合机制
动物激素分泌的反馈调节
① 长反馈（long feedback loop）——是指靶腺分泌的最终 激素与CNS、下丘脑或脑垂体上内源的受体结合，阻止 激素从这些细胞的释放； ② 短反馈（short feedback loop）——是指脑垂体分泌的激 素与下丘脑上的内源受体结合，最终抑制下丘脑分泌释 放激素； ③ 超短反馈（ultra-short feedback loop）——是指下丘脑分 泌的释放激素抑制自身的分泌
☺ 由美籍华裔科学家张槐耀首先发现 ☺ 是一种对热稳定的酸性蛋白，含有148个氨基酸残基， 存在于所有的真核细胞，在进化上具有高度的保守性， 在三维结构上像一个哑铃，一段7圈长的α-螺旋将两个 球叶相连，每一个球叶具有两个α-螺旋-环-α-螺旋这种 结构模体，每一个α-螺旋-环-α-螺旋能结合一个钙离子 。 ☺ 功能 ① 作为糖原磷酸化酶的δ亚基 ② 直接激活其他蛋白 ③ 通过依赖CaM蛋白质激酶间接激活其他蛋白
AC系统
实例：胰高血糖素或肾上腺素作用肝细胞 主要成分：激素、GPCR、Gs蛋白、腺苷酸环化 酶（AC）、cAMP、PKA、靶蛋白 关键成分的发现过程：
① 糖原磷酸化酶的发现—— Coris夫妇 (1947 诺贝尔奖得主) ② cAMP的发现和 ―第二信使学说‖ ——Earl W. Sutherland (1971年诺贝尔奖得主） ③ 可逆的蛋白质磷酸化的发现与蛋白质激酶和磷蛋白磷酸 酶——E.H. Fischer和E.G. Krebs (1992 年诺贝尔奖得主) ④ G蛋白的发现——Martin Rodbell 和Alfred G. Gilman (1994年诺贝尔奖得主)
PLC（PKC）系统
实例- GnRH（促性腺激素释放激素） 作用脑垂体前叶 主要成分
① 激素 ② GPCR ③ G 蛋白-Gplc-β 或Gq ④ 效应器- PLC -β ⑤ 第二信使-DG,IP3 ,Ca2+ ⑥ PKC 和钙调蛋白 ⑦ 靶蛋白
PLC的作 用位点
钙调蛋白（CaM）的结构与功能
③
④ ⑤ ⑥
受体
受体的定义与本质：蛋白质 受体的分类 细胞内受体——细胞质受体和核受体 细胞表面受体
① G蛋白偶联受体（GPCR） ② 离子通道受体 ③ 酶受体 ④ 无酶活性但直接与细胞质内的TPK相联系的受体
受体的基本性质
① 与配体结合的高度专一性 ② 与配体结合的可逆性 ③ 与配体结合的高亲和性 ④ 与配体结合的饱和性 ⑤ 与配体的结合可产生强大的生物学效应(激动剂和拮抗剂)
激素作用的基本过程
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 激素的合成和分泌； 激素被运输到靶细胞； 激素与靶细胞膜或靶细胞内的特异性受体结合，导 致受体的激活； 靶细胞内的一条或几条信号转导途径被起动； 靶细胞内产生特定的生理或生化效应； 信号的终止。
激素作用的详细机制
1. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5. 脂溶性激素的作用机制 通过细胞质受体(皮质醇和醛固酮） 通过核受体(T3/T4、孕激素和雌激素） 通过膜受体（油菜素内酯和爪蟾的孕激素） 水溶性激素 GPCR系统(AC系统和PLC系统） GC系统 NO系统 RTK 系统 其他
1. 脂溶性激素的作用机制 2. 水溶性激素的作用机制 3. 信号转导的整合
四、激素的分泌及其调节
激素的定义
经典的定义：激素是由特定的组织产生并分泌到血 流中，通过血液的运输到达特定器官或组织，而引 发这些器官或组织产生特定的生理生化反应的一类 化学物质。 更广泛的定义：激素是一类非营养的、微量（微摩 尔或更低浓度）就能发挥作用的细胞间转导信息的 化学物质。就动物而言，分泌激素的细胞被称为内 分泌细胞，受激素作用的细胞被称为靶细胞。
G蛋白与GPCR和效应器之间的相互作用
G蛋白的结构组成以及它与细胞膜内侧的结合
常见的三聚体G蛋白
腺苷酸环化酶系统的级联放大系统
PKA识别的一致序列为ArgArg-X-Ser-Z或Arg-Arg-X-ThrZ；R亚基含有的假底物序列 为 Arg-Arg-Gly-Ala-Ile。
PKA的激活
肾上腺素通过PKA的“慢反应”
几种生长因子受体的结构
RTK系统的受体激活
RTK系统的详细图解
胰岛素介导的信号转导
STAT/JAK 系统
实例: 脂瘦素 基本特征：这类膜受体尽管没有任何潜在的酶活性，但 是在与相应的配体结合以后，也能产生与RTK系统类似 的反应。 组分： ① 配体和受体 ② JAK1 和JAK2 ③ 信号转导物与转录激活剂 （STATS） 图解
激素的一般性质
产生和分泌激素的为复杂的多细胞生物 激素的化学本质多样。按照化学本质，可分为 肽类或蛋白质激素、固醇类激素、氨基酸衍生 物激素、脂类激素等几类 激素有的溶于水，有的不溶于水。按照溶解性 质，可将激素简单地分为水溶性激素和脂溶性 激素。 浓度低——动物在静息状态下，血液肽类激素 的浓度为10-12~10-10mol/L，固醇类激素的浓度为 10-10~10-8mol/L。 作用能产生强烈的生物学作用
哺乳动物视杆细胞上光信号的转导和转变
视黄醛光激活的异构化
光信号转导中膜电位的变化
嗅觉相关的信号转导系统
主要成分： ①第一信使-嗅味分子 ②靶细胞-鼻粘膜嗅觉受体细胞 ③GPCR ④G 蛋白-Golf ⑤效应器- AC ⑥蛋白质激酶：无 ⑦靶蛋白：离子通道 图解 灭活机制
嗅觉产生的分子机制
鼻黏膜嗅觉受体细胞的结构以及结合嗅味分子以后的变化
固醇类激素细胞质受体结构模型
GPCR
① ② ③ ④ 膜整合蛋白：7 段疏水的肽段形成7段跨膜的α螺旋 激活异源三聚体G蛋白，再由G蛋白激活或抑制效应器 40%的临床上的药物作用靶点是GPCR 人类基因组第四大基因家族 (> 800个)
离子通道受体
乙酰胆碱的烟碱型受体
酶受体
无酶活性但直接与细胞质内的酪 氨酸蛋白质激酶相联系的受体
脂溶性激素和水溶性激素的性质比较
激素的定量
化学分析法（chemical assay） 生物活性测定法（bioactivity assay） 放射免疫测定法——由Rosalyn Sussman Yalow创立
激素作用的一般特征
① ② 高度的特异性——由受体决定 微量就能发挥作用——原因一是激素与受体的亲和 力极高，二是激素在作用过程中存在级联放大的机 制。 水溶性激素的作用往往需要“第二信使”， 已发现 的有：cAMP、cGMP、IP3、Ca2+、甘油二酯（DG） 、神经酰胺、花生四烯酸和NO等。 可能产生“快反应”或“慢反应” 饱和性 脱敏性和终止作用
第十七章 激素及其受体 介导的信号转导
提纲
一、激素的一般性质
1. 激素的定义 2. 激素的化学本质、分类和生物合成 3. 激素的定量
二、激素作用的一般特征
1. 特异性 2. 高效性 3. 水溶性激素的作用往往需要“第二信使” 4. 激素的作用可能产生“快反应”或“慢反应” 5. 脱敏性和时效性
三、激素作用的详细机制
受体位于细胞质的脂溶性激素的作用机制
常见的脂溶性激素HRE一致序列
糖皮质激素受体的DNA结合结构域与HRE的结合
GPCR作用系统
一般由激素、GPCR、异源三聚体G蛋白、效应 器（如AC和PLC)、第二信使、蛋白质激酶和靶 蛋白等组成。 1. 2. 3. AC系统（PKA系统） PLC系统（PKC系统） 视觉和嗅觉转导系统
霍乱毒素和百日咳毒素的作用机制
GTP的类似物
佛波脂的化学结构
视觉相关的信号转导系统
主要成分： ①第一信使-光子 ②靶细胞-视锥细胞和视杆细胞 ③受体 (视紫红质）=视蛋白+11 顺-视黄醛 ④G 蛋白-Gt (传导素） ⑤效应器- G-PDE ⑥蛋白质激酶：无 ⑦靶蛋白：离子通道 图解 灭活机制
AC 系统的详细图解和动画演示cAMP.swf
G蛋白的发现
① GTP是胰高血糖素激活肝细胞AC必需的 ② 在作用中，GTP发生水解 ③ 使用遗传学和生化技术最终确定和纯化到G蛋白 ——Gilman的实验
G 蛋白循环
Gilman的实验
☺ 一种突变的 淋巴细胞发 现含有正常 的受体和正 常的AC， 但对胰高血 糖素没有反 应。这是一 种分析纯化 的G蛋白的 好体系。
NO 系统 -诺贝尔委员会对不（说是
Robert F. Furchgott, Louis J. Ignarro, Ferid Murad (1998诺贝 尔奖得主）发现NO是一种信号分子 ，曾被评为1992年年 度分子 合成 作用途径 硝化甘油与心绞痛；伟哥与ED