第十七章 细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导和调控的分子机制
细胞信号转导和调控的分子机制细胞信号转导和调控是细胞生命活动的重要过程，它有助于细胞接收和处理外界信息，从而控制细胞的功能和代谢。
这些信号可以来自多种刺激，如激素、神经递质、外界环境等。
当这些信号作用于细胞膜上的受体后，信号会被传递到细胞内部，进而调节特定的细胞活动。
因此，了解细胞信号转导和调控的分子机制对于认识细胞生命活动和疾病的发病机理至关重要。
一、细胞膜受体的信号转导机制细胞膜受体可以分为离子通道受体、酶联受体和G蛋白偶联受体（GPCRs）三类。
离子通道受体的信号转导机制比较简单，当受体被激活后，离子通道内的离子会逐渐流入或流出细胞，从而改变细胞的电位和活动。
酶联受体的信号转导机制则涉及到受体酪氨酸激酶（RTK）家族，它与外界信号分子结合后会自相磷酸化，启动下游信号转导通路，从而引发一系列生物学效应。
而GPCRs则是细胞膜上最大的一类受体，它们包括多个转膜蛋白，具有七个跨膜片段。
当G蛋白依附于GPCRs后，它能够进一步激活G蛋白α亚单位，激活下游信号转导通路，从而调节细胞活动。
二、细胞内信号通路调控机制当细胞膜上的受体被激活并启动下游信号转导通路后，信号被传递到细胞内。
细胞内信号通路的调控主要分为以下几个方面。
1.激酶热稳定性调控。
研究表明，细胞内激酶的热稳定性对信号转导和调控至关重要。
以MAPK家族为例，当细胞内环境崩溃，激酶变得热不稳定时，信号传递能力便会大幅降低或失效。
因此，细胞内激酶的热稳定性调控在信号转导和调控过程中具有重要作用。
2.信号转导调控中的互作网络。
在细胞内信号转导和调控过程中，多个信号通路之间会相互影响、相互作用，形成复杂的调控网络，从而决定细胞的应答。
以胰岛素信号通路为例，胰岛素作用于受体后，多个蛋白互相交叉作用，进而激活一系列分子，使细胞内血糖水平下降。
3.信号的正负调控。
细胞内信号转导和调控可以被正面调控或负面调控。
以TGF-β通路为例，Smad蛋白在活性化TGF-β后可以进一步激活表观遗传学修饰和后续基因表达，形成正面调控的效应。
细胞信号转导的分子机制
5. NF-B通路
肿瘤坏死因子受体（TNF-R）、白介素1受体 等重要的促炎细胞因子受体家族所介导的主要信 号 转 导 通 路 之 一 是 NF-B （ nuclear factor-B ， NF-B）通路。
磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K或PI-3K）是一种重要的信号 转导分子。
配体与受体结合后，PI3K通过其p85亚单位与活化的受 体结合，使其p110亚单位被受体磷酸化而活化。PI3K 可催化PIP3的产生。
PIP3产生后，通过结合蛋白激酶B（PKB）的PH结构域， 将其锚定于质膜而活化。
PKB是原癌基因c-akt的产物，故又称为Akt。PKB可磷 酸化多种蛋白，介导代谢调节、细胞存活等效应。
② 通过蛋白质-蛋白质相互作用或蛋白激酶的磷酸化修 饰作用激活下游信号转导分子，从而传递信号，最终仍 是激活一些特定的蛋白激酶；
③ 蛋白激酶通过磷酸化修饰激活代谢途径中的关键酶、 转录调控因子等，影响代谢通路、基因表达、细胞运动、 细胞增殖等。
（二）几种常见的蛋白激酶偶联受体介导的 信号转导通路
哺乳动物细胞中的G亚基种类及效应
G种 类
as ai aq at
效应分子
细胞内信使
AC活化↑
cAMP↑
AC活化↓
cAMP↓
PLC活化↑
Ca2+、IP3、DAG↑
cGMP-PDE活性↑ cGMP↓
靶分子
PKA活性↑ PKA活性↓ PKC活化↑ Na+通道关 闭
（二）不同G蛋白偶联受体可通过不同通路 传递信号
离子通道型受体可以是阳离子通道，如乙酰胆 碱、谷氨酸和五羟色胺的受体；也可以是阴离 子通道，如甘氨酸和γ-氨基丁酸的受体。
细胞信号转导通路的分子机制和生物学功能
细胞信号转导通路的分子机制和生物学功能细胞信号转导通路是一种高度调控的生物学过程，它负责传递外部活性物质信号到细胞内部，并调节细胞的生物学行为。
细胞信号转导通路包括多个分子机制和受体，它们协同作用而不断进行信号传导。
在本文中，我们将介绍细胞信号转导通路中的分子机制和生物学功能。
一、蛋白质激酶信号通路蛋白质激酶信号通路是细胞信号转导中一个重要的分子机制。
它们能够感知来自外部的信号，例如荷尔蒙、生长因子等，从而转换为细胞内部的化学信号，最终调节细胞的生物学行为。
蛋白质激酶信号通路主要通过激活成蛋白激酶（kinase）来逐步传导信号。
成蛋白激酶有多个类型，它们的活性可以通过酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸的磷酸化来调节。
一个典型的蛋白质激酶信号通路包括以下几个步骤：1. 受体激活：外部信号物质（例如荷尔蒙、生长因子等）能够结合特定的受体，导致受体自身的激活。
2. 激活下游成蛋白激酶：受体激活后，会导致下游成蛋白激酶的激活，从而传导信号。
3. 磷酸化酶的反应：激活的成蛋白激酶能够磷酸化特定的靶蛋白，从而调节其活性。
磷酸化酶（phosphatase）则负责去除靶蛋白的磷酸化修饰，从而恢复其活性。
4. 底物级联：磷酸化后的靶蛋白可能继续被下游的蛋白激酶磷酸化，形成一个完整的底物级联。
蛋白质激酶信号通路是非常复杂的，它们的激活和反应需要经过多个分子和环节的协同作用，才能够生成有效的生物学响应。
二、细胞内钙离子信号通路除了蛋白质激酶信号通路之外，细胞内的钙离子信号通路也是一种重要的分子机制。
钙离子通路能够将外来信号通过细胞膜传递到细胞内部，并控制一系列生物学过程。
例如，钙离子通路可以调节肌肉的收缩、神经元之间的信号转导、细胞凋亡等重要生物过程。
钙离子通路的形成主要包括两个关键步骤：钙离子的释放以及其移动和储存。
1. 钙离子的释放：外部刺激可以导致细胞膜上的离子通道打开，从而将细胞外部的钙离子流入细胞内部。
此外，部分信号物质也可以绑定特定的受体，从而释放细胞内部的钙离子。
细胞信号传导的分子机制
细胞信号传导的分子机制细胞信号传导是维持生命活动和各种生物功能的重要过程。
它涉及多种分子机制，通过分子信号的传递和调控来实现细胞内外信息的传递和响应。
本文将从细胞膜受体、信号分子、信号转导通路以及调节因子等方面介绍细胞信号传导的分子机制。
一、细胞膜受体细胞膜受体是细胞信号传导的重要组成部分，它们位于细胞膜上，负责接收外界信号并将其转化为细胞内信号。
目前已知的细胞膜受体主要包括离子通道受体、酪氨酸激酶受体和G蛋白偶联受体等。
1. 离子通道受体离子通道受体能够感受细胞外的离子浓度变化或外界的药物信号，从而通过开放或关闭通道来调节细胞内离子浓度。
常见的离子通道受体包括钠通道、钾通道和钙通道等。
2. 酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶受体在细胞内外的多种信号识别和调节过程中发挥重要作用。
它们通过配体结合激活酪氨酸激酶活性，并通过自磷酸化和底物磷酸化传递信号，从而启动一系列下游信号转导通路。
3. G蛋白偶联受体G蛋白偶联受体是最大的一类细胞膜受体，它们通过配体结合激活G蛋白，并进一步调控下游多个效应器。
这些效应器可以是酶、离子通道或其他蛋白质，通过调节它们的活性来传递信号。
二、信号分子信号分子是细胞信号传导中的重要媒介，它们通过分泌或直接进行信号传递，参与调节细胞内外的信息传递。
1. 细胞因子细胞因子是一类分泌性蛋白质，它们通过结合相应的受体诱导细胞内信号转导。
常见的细胞因子包括生长因子、细胞凋亡因子和炎症因子等。
2. 细胞外基质分子细胞外基质分子是一类存在于细胞外的大分子物质，它们通过与细胞膜受体或细胞外受体结合，激活信号传导通路。
常见的细胞外基质分子包括胶原蛋白、纤维连接蛋白和蛋白多糖等。
3. 第二信使第二信使是细胞内的小分子物质，如cAMP、cGMP和钙离子等。
它们能够被细胞内的激活信号所调节或产生，并进一步传递信号。
三、信号转导通路信号转导通路是信号从受体到细胞内生物效应的传递过程。
它包括多个信号分子的相互作用和调控，从而实现信号传递、信号放大和信号整合等功能。
细胞内信号转导的分子机制
细胞内信号转导的分子机制细胞是生命的基本单位，而细胞内信号转导是细胞与外界环境进行通讯交流的重要方式。
细胞内信号转导是一种复杂的过程，涉及多个分子的相互作用和调节。
本文将从分子机制的角度探讨细胞内信号转导的过程和作用。
一、信号的传递与接收细胞内信号转导的过程始于信号的传递与接收。
当细胞感受到外界的刺激后，信号将通过细胞表面的受体蛋白引发反应。
受体蛋白可以是跨膜蛋白，也可以是细胞内受体。
跨膜受体包括七次跨膜的G蛋白偶联受体和单次跨膜的酪氨酸激酶受体等。
这些跨膜受体的N端通常负责与外部信号分子的结合，C端则与细胞内信号转导通路相连。
二、蛋白质激酶的活化当外界信号与受体蛋白结合后，受体蛋白将被激活，从而导致下游信号转导分子被激活。
其中有最重要的一类信号转导分子就是蛋白质激酶。
蛋白质激酶是一种酶，可以将蛋白质从不活性状态转变为活性状态，从而控制下游信号转导分子的功能。
三、蛋白质的磷酸化激活的蛋白质激酶通常会磷酸化下游信号转导分子。
蛋白质磷酸化是细胞内信号转导中最为基本的反应之一，它可以引起下游蛋白的构象改变、酶活性改变、互作关系的改变等。
磷酸化的结果是使下游分子的功能改变，从而产生了降解、转运和合成等生命活动的变化。
四、信号放大与调节为了有效地传递和放大信号，通常需要一定的放大机制。
对于多数细胞内信号分子的反应，前一段反应产物通常是后一段反应的催化剂，从而传递和放大了信号。
此外，信号也需要受到调节，以确保正确的信号转导。
调节的机制可能包括某些分子的抑制与调制，或是某些分子的特性改变。
五、信号的传递与下游反应信号的传递和下游反应的过程涉及一系列的信号转导分子和调节因子。
下游反应主要包括基因表达的改变、特定蛋白质的转运、酶的激活与降解等。
这些下游反应可以促进细胞生长、分化、凋亡、代谢等生命活动。
细胞内信号转导的分子机制是一个庞大复杂的系统，涉及多个分子的相互作用和调节。
在细胞内信号传递过程中，各个分子、酶、激酶等都起着至关重要的作用。
细胞信号转导机制
细胞信号转导机制细胞信号转导机制指的是细胞内外信息传递过程中发挥重要作用的分子过程和信号通路。
它包括多种分子间的相互作用，通过这些相互作用来传递和调控细胞内的各种信号，从而影响细胞的功能和命运。
一、细胞信号转导的基本概念细胞信号转导是细胞与环境之间相互作用的重要过程，它通过一系列的分子信号通路来调节细胞的生长、分化、存活和死亡等功能。
细胞信号传递主要由外部信号（如细胞因子、生长因子和激素等）和内部信号（如细胞内的离子浓度、代谢产物和第二信使等）共同调节。
二、细胞信号转导的主要分子机制1. 激活受体：细胞表面上的受体能感知和接收外界信息，比如细胞膜上的受体酪氨酸激酶等。
2. 第二信使的生成：激活受体后会引发第二信使的生成，如环磷酸腺苷(cAMP)、肌醇磷脂和钙离子等。
3. 信号传递通路：第二信使通过一系列的反应和互作引发下游信号传递通路的激活，如激活蛋白激酶、激活转录因子等。
4. 基因表达调控：信号传递通路最终会通过激活或抑制转录因子的功能，进而调控基因的表达，影响细胞的功能。
三、常见的细胞信号传递通路1. MAPK通路：是一种常见的信号转导通路，它包括丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(MAPK)级联反应，通过激活转录因子来调控基因的表达。
2. PI3K-Akt/mTOR通路：是一种重要的细胞生存信号通路，它可以通过激活Akt和mTOR等蛋白激酶来促进细胞生长和增殖。
3. Wnt/β-catenin通路：是一种参与胚胎发育和细胞命运决定的信号通路，它通过调节β-catenin核转位来调控基因表达。
4. Notch通路：是一种介导细胞间相互作用的信号通路，它通过Notch受体和配体的结合来调控基因表达，影响细胞的分化和命运。
四、细胞信号转导与疾病的关系细胞信号转导在许多疾病中起着重要作用。
例如，一些癌症常常伴随着信号通路的异常激活，导致细胞的异常增殖和生长。
研究细胞信号转导通路的异常调控机制，可以为疾病的治疗提供新的思路和靶点。
细胞信号转导通路的分子机制和调节
细胞信号转导通路的分子机制和调节细胞信号转导通路是生命科学中一个重要的研究领域。
它是指通过特定的信号分子和受体，从外部环境接收信息，经由一系列分子信号传递，最终影响细胞的基因表达和功能，进而影响细胞的生理和病理状态。
研究细胞信号转导通路的分子机制和调节，对于理解细胞的生物学功能、疾病的发生和治疗具有重要的意义。
一、细胞信号转导通路的分子机制细胞信号转导通路包括多种分子机制，如激酶、酵素、信号蛋白、离子通道等，这些分子机制可以形成多种信号通路。
1. 激酶通路激酶通路是细胞中一个常见的信号传导方式。
激酶通路包括多种激酶，如胰岛素受体激酶、丝裂原活化激酶（MAPK）等。
当激酶受到激活的信号分子作用后，它们会磷酸化一个细胞内信号蛋白或转录因子，并影响它们的功能和位置，进而影响细胞代谢和基因表达。
激酶通路在许多生物学过程中都扮演着重要的角色，比如细胞增殖、分化、凋亡等。
2. 核受体通路核受体通路是一种通过特定的核受体介导的信号转导方式。
这些核受体包括雄激素受体、雌激素受体、甲状腺素受体等等。
当这些核受体受到特定的激活信号分子作用后，它们发生构象变化，从而导致与其结合的蛋白与DNA相互作用，进而影响细胞的转录和转录后加工过程。
3. 离子通道通路离子通道通路是一种通过特定类型的离子通道介导的信号传导机制。
离子通道是细胞膜上的特定通道蛋白，可以通过通道内的离子流动改变细胞内外液体的离子化学平衡以及细胞膜电位，从而影响细胞的生物学功能。
二、细胞信号转导通路的调节细胞信号转导通路的调节是指一些信号分子对信号通路进行控制和修饰，调节通路过程或作用，从而影响细胞生物学功能和特异性。
信号通路的调节有多种形式。
1. 磷酸化修饰磷酸化修饰是细胞信号转导中最常见的分子调节方式之一。
磷酸化一般是通过激酶将磷酸基团附加到目标蛋白的羟基残基上，或通过去磷酸化酶从目标蛋白上去除已有的磷酸基团。
磷酸化修饰能够影响目标蛋白的结构和功能，从而影响信号通路的传递和响应。
细胞信号转导的分子机制ppt课件
FB, FN, VN vWF,
(CD41/CD61) TSP
VNR (CD51/CD61)
VN, FB vWF, TSP
Platelet
.
33
A.整合素的活化
生长因子、细胞因子等胞外信号启动的细胞 信号转导通路，能激活细胞内酪氨酸蛋白激酶， 使整合素胞内区的酪氨酸残基磷酸化，促进其与 细胞内骨架蛋白的连接，导致整合素的聚集，从 而提高整合素与配体结合的亲和力，增强其粘附 力，该过程被称之为整合素的活化。
•
细胞粘附分子是一大类膜蛋白，介导细胞之间以及
细胞与细胞外基质以及某些血浆蛋白间的识别与结合，
并在细胞的增殖、分化、移行；细胞的信号转导；免疫
调节；炎症反应；血栓形成；损伤修复；病毒和原虫感
染；肿瘤转移等生理和病理生理过程中发挥重要作用 。
.
6
.
7
粘附分子的结构、分类
• 绝大多数粘附分子是存在于膜上的整合糖蛋白，由较长 的细胞外区、跨膜区和较短的细胞内区组成。
transient
N-cadherin
19
based
.
20
.
21
22
Motility
.
Wnt Frz II
APC
Dsh
Axin
Gsk3b
P
E-Cadherin b-catenin
a-catenin
Ca 2+
P
p120
actin filaments
Tcf/Lef
.
Extracellular Space
Name
Ligands
Distribution
LFA-1
αLβ2
(CD11a/CD18)
第十七章 细胞信号转导的分子机制
（三）蛋白酪氨酸激酶（Protein Tyrosine kinase， PTK）转导细胞增殖与分化信号
1. 部分膜受体具有PTK功能
亦称受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK），在 结构上均为单次跨膜蛋白质
生长因子类受体属于RTK
2. 细胞内有多种非受体型的PTK
了解 细胞信号转导的基本规律。细胞信号转导异常与疾病。
细胞通讯（cell communication） 一些细胞发出信号，而另一些细胞则接收信号并将其 转变为自身功能变化的过程。
信号转导（signal transduction） 细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及 效应的全过程。
受体有两个方面的作用
识别外源信号分子并与之结合 转换配体信号
受体识别并与配体结合，是细胞接收外源信号的第一 步反应
细胞内受体能够直接传递信号或通过特定的通路传递信号 膜受体识别细胞外信号分子并转换信号
（三）受体与配体的相互作用具有共同的特点
配体-受体结合曲线
三、细胞内多条信号转导通路形成网络调控
二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号
受体（receptor）
细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的蛋白质分子， 个别糖脂也具有受体作用 。
配体（ligand）
能够与受体特异性结合的分子。 可溶性和膜结合型信号分子都是常见的配体。
（一）受体有细胞内受体和细胞膜受体
受体按照其在细胞内的位置分为 细胞内受体
神经分泌
神经递质 nm
膜受体 乙酰胆碱 谷氨酸
内分泌
激素 m
膜或胞内受体 胰岛素 生长激素
自分泌及旁分泌
细胞因子 mm
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导是指细胞内分子信号传递的过程。
它是维持生命活力、康复和发
展的基本过程之一，它不仅与新陈代谢和细胞生长的调控有关，还与疾病的发展和细胞死亡有关。
细胞信号转导的分子机制
细胞内信号传递是指在细胞外发生信号分子或细胞因子与上皮细胞结合后，通
过膜内或细胞内信号转导途径，向细胞内传递信息，进而介导细胞内的生化反应。
在细胞内，信号分子会触发细胞膜上的特定受体，这些受体是膜上蛋白质，它
们能够识别与之结合的信号分子。
当信号分子与受体结合时，会在受体的内部激活蛋白质分子，这些蛋白质会进一步传递信号，最终引发一系列的细胞生理反应。
细胞信号转导的分子机制包括三个主要阶段：
阶段一：信号的接收和识别
信号分子在细胞外空间与受体结合，受体的结构和构型与细胞外信号分子相互
匹配，触发各种酶的激活和转运。
阶段二：信号的放大和传递
信号的传递是由蛋白激酶级联或蛋白激酶间级联的方式实现。
一旦受体被激活，会引发下游蛋白的激活和级连反应，直到达到细胞内科学或异质细胞之间的联络。
阶段三：所激活的生理反应
信号的传递最终导致的反应包括细胞增殖、分化、分泌、迁移等。
了解细胞信号转导的分子机制，对于人类疾病的治疗和康复，有着至关重要的
作用。
例如，靶向肿瘤细胞信号转导途径的新药物可以阻断癌细胞的生长和扩散，从而对癌症的治疗起到关键的作用。
此外，越来越多的研究表明，细胞信号转导途径与多种心血管疾病、神经退行性疾病和免疫系统疾病有关。
细胞信号转导的进一步研究将有助于我们更好地掌握生命的奥秘，对于相关疾病的治疗与康复具有非常重要的意义。
细胞信号转导途径的分子机制和控制措施
细胞信号转导途径的分子机制和控制措施细胞信号转导途径是维持细胞生命和功能的重要机制，它应对外界刺激并引导细胞行为，调节生物体内各种生理过程。
在细胞信号转导途径中，分子机制和控制措施具有重要意义。
本文将探讨细胞信号转导途径的分子机制和控制措施。
一、分子机制在细胞信号转导途径中，信号分子通过与细胞膜上的受体结合来引起一系列反应，最终导致细胞内信号通路的激活。
这一过程包括多种分子机制的参与。
1. 受体及信号分子多种化学物质参与信号转导，其中包括激素、神经递质、细胞因子等。
这些信号分子通过结合细胞膜或核内的受体，继而引起某些分子的活化。
常见的受体包括酪氨酸激酶受体、G蛋白偶联受体等。
2. 信号转导通路信号转导通路是信号分子从受体到细胞内质膜或细胞核的转导过程。
这一过程包括多种通路的参与，例如酪氨酸激酶信号转导通路、G蛋白偶联受体通路以及酵素调节通路等。
这些通路的不同之处在于参与的分子机制以及终点的信号反应类型。
3. 下游效应分子信号通路中的下游效应分子扮演着十分重要的角色。
其主要作用是转导细胞内的信号，从而控制细胞的反应。
下游效应分子包括细胞内酶、转录因子等。
4. 信号抑制分子细胞还存在着一些信号抑制分子，它们的作用是阻止细胞内信号通路的激活。
这些分子常见于负反馈调节的信号通路中。
二、控制措施细胞信号转导途径的控制措施是指通过控制信号分子活性和调节信号传导通路等方式，从而对细胞信号转导途径进行调控。
1. 分子靶点的招募和催化分子靶点的招募和催化是一种对信号分子活性进行调控的方式。
例如，在信号转导通路中，酶催化单元可以使信号分子更加有效地催化下游反应。
2. 负反馈调节负反馈调节是信号转导通路中一种经典的调控方式。
其机制是通过信号通路内部产生抑制性信号来抑制初始信号的活化，从而稳定信号通路的强度。
这一机制在信号转导通路生理过程中具有重要的意义。
3. 修饰信号分子修饰信号分子是指通过亚细胞水平控制细胞内分子的活性和局部分布，从而对信号转导进行调控。
细胞信号转导的分子调控机制
细胞信号转导的分子调控机制细胞信号转导是指细胞内外的信号分子通过多个信号转导分子的相互作用和调控，传递特定的生物信息，从而实现细胞生命活动的调控过程。
细胞信号转导的分子调控机制包含多个层次的调控和多个关键分子的参与。
本文将重点探讨细胞信号转导的分子调控机制，并介绍其中几个重要的分子调控模块。
一、G蛋白偶联受体（GPCR）的调控GPCR是一类重要的细胞膜受体，通过与细胞外信号分子的结合，活化内在的G蛋白，并启动下游信号传递。
GPCR的活化过程中，多个分子起到了重要的调控作用。
例如，蛋白激酶A（PKA）可以通过磷酸化GPCR，促进其内化和降解，从而调节GPCR信号的时效性。
此外，β-阻断剂等药物也可以通过竞争性结合GPCR，阻断其与信号分子的结合，从而抑制GPCR信号传导。
二、细胞色素P450酶（CYP）的调控CYP是一类重要的细胞内酶，参与信号分子的代谢和解毒过程。
CYP的活性可以通过多个分子机制进行调控。
例如，细胞内的一些转录因子如CAR和PXR可以结合CYP的启动子区域，增强其基因表达。
此外，一些药物和环境因素也可以通过与CYP结合，直接抑制或激活其催化活性，从而调节信号分子的代谢速率。
三、蛋白激酶的调控蛋白激酶是细胞信号转导中的重要调控因子。
蛋白激酶的活性可以通过磷酸化和去磷酸化等多种方式进行调节。
磷酸化酶和蛋白激酶磷酸化酶可以调控蛋白激酶的底物选择性和催化活性。
此外，细胞内的一些信号分子，如细胞周期调节蛋白（Cyclin）和Cyclin依赖性激酶（CDK），也可以通过与蛋白激酶结合，调节其活性和底物特异性。
四、核转录因子的调控核转录因子是调控基因表达的重要调控因子，参与控制细胞信号转导过程中的基因转录和翻译调控。
核转录因子的活性可以通过多种方式进行调节。
例如，一些信号分子可以通过直接结合核转录因子，改变其构象和DNA结合能力，从而调节基因转录的启动和抑制。
此外，一些转录共激活因子和转录抑制因子也可以与核转录因子相互作用，调控其活性和底物选择性。
《细胞信号转导》课件
肿瘤细胞通过信号转导通路调节血管生成，为肿 瘤提供营养和氧气，促进肿瘤生长和扩散。
信号转导异常与代谢性疾病
01
胰岛素信号转导与 糖尿病
胰岛素信号转导通路的异常可导 致胰岛素抵抗和糖尿病的发生， 影响糖代谢和脂肪代谢。
02
瘦素信号转导与肥 胖
瘦素信号转导通路的异常可导致 肥胖的发生，影响能量代谢和脂 肪分布。
03
炎症信号转导与非 酒精性脂肪肝
炎症信号转导通路的异常可导致 非酒精性脂肪肝的发生，影响脂 肪代谢和炎症反应。
信号转导异常与神经退行性疾病
Tau蛋白磷酸化与神经退行性疾病
Tau蛋白的异常磷酸化是神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病的重要特征，影响神 经元突起生长和神经元网络连接。
α-synuclein异常磷酸化与帕金森病
信号转导蛋白
01
信号转导蛋白是一类在细胞内传递信息的蛋白质，包括G蛋白、 酶和离子通道等。
02
G蛋白是一类位于细胞膜上的三聚体GTP结合蛋白，能够偶联受
体和效应器，起到传递信号的作用。
酶是另一类重要的信号转导蛋白，能够催化细胞内的生化反应
03
，如磷酸化、去磷酸化等，从而调节细胞的生理功能。
效应蛋白
基因敲入技术
通过将特定基因的突变版本引入细胞 或生物体中，以研究基因突变对细胞 信号转导的影响。
蛋白质组学技术
01
蛋白质印迹
通过抗体检测细胞中特定蛋白质的表达和修饰情 况，了解蛋白质在信号转导中的作用。
02
蛋白质相互作用研究
利用蛋白质组学技术，如酵母双杂交、蛋白质芯 片等，研究蛋白质之间的相互作用和复合物的形
细胞信号转导是生物体感受、传递、放大和响应 外界刺激信息的重要过程，是生物体内一切生命 活动不可缺少的环节。
细胞信号转导的分子机制
细胞信号转导的分子机制，是指在细胞内部，各种信号分子的相互作用，引导特定生命过程的状态转化。
这个进程可以由外部刺激（如刺激环境变化、激素、神经递质等）触发，也可由细胞内部调控启动（如代谢物浓度、细胞周期等）。
分子机制的理解，促进了人们对基本细胞生理学和疾病机制的理解。
首先需要了解，信号转导的基本类型。
信号可以通过细胞膜的受体，激发瞬时、短暂的酶联反应；也可以进入细胞质内，一连串复杂的酶类、激酶、磷酸酶、蛋白质激活等反应网络，引发特异性信号的表达。
其中，细胞膜上受体转导的信号，对生理过程的常规控制（如心跳、消化、免疫等）占据重要地位，是一种简单粗糙的基本信号传导过程；而两侧膜间转导的信号，对细胞增殖、分化、凋亡等复杂事件的控制更重要，是分子生物学和细胞生物学领域研究的重点。
在两侧膜间信号传导过程中，有两个显著的特征：一是信号传导的频谱宽泛，受多种多样的因素制约。
比如，诱导源（激素、神经递质、病原体等）、受体特异性、酶类催化速度、分子界面的电化学环境、细胞形态等等，都对信号传递的效率影响深远。
二是信号转导的机制极其复杂，在各环节反复交替、叠加。
不少反应链中，某一个环节的特异性被下一环节再次放大，甚至引发不同反应的网络叠加，是信号特异性的产生所在。
每个信号转导反应链中，一般有信号诱导源、受体、信使、酶反应等几个基本环节。
首先，诱导源（inducer）将外部信息传递到细胞内。
它可能是某种激素、神经递质、残基等物质，也可能是细胞表面受体的直接激活。
诱导源与受体间的链接方式，决定了激发的反应类型，也是信号特异性的一个来源。
其次，受体（receptor）在细胞表面处，通过反应区域与诱导源互动。
受体与诱导源之间的距离、亲和力、结合构象都对反应的特异性产生影响。
因此，受体类别的增加，可扩大细胞对外界信号的感知范围，而不同类别受体之间的相互作用，也成为细胞反应机制的一个重要研究对象。
受体和诱导源相互作用后，信号要被传递到细胞内部。
第17章信号转导(生物化学)
酶偶联型受体
能与这类受体结合的配体主要有白细胞介素等细胞因子、生长 因子和胰岛素等，与细胞的增殖、分化、分裂、癌变有关
目录
催化型受体
(catalytic receptors)
丝氨酸、苏氨酸激酶受体
酪氨酸磷酸酶
酶偶联型受体 (enzyme linked receptor)
促红细胞生成素,干扰素
酪氨酸激酶
腺苷酸环化酶,AC
肾上腺素，胰高血糖素等
霍乱毒素 Cholera toxin
腺苷酸环化酶
失去了GTPase的活性，从而导致 cAMP浓度增高，进入肠道，导致 腹泻
2） Gi----Inhibitory G protein
腺苷酸环化酶
cAMP的灭活由环核苷酸二酯酶（PDE）催化生成5′-AMP； 体内cAMP的浓度取决于AC和PDE两种酶活性的高低。
Gq
+ PLC PIP2 DG
Ca2+ FA ATP
PKC
Protein kinase C
CaM dependent Protein kinases CaM Ks
IP4~6 CaM
IP3
ADP ATP
Pro
Pi
ADP
Pro
Pi
Ca2+
细胞内Ca 2+ 平衡
钙调蛋白 Calmodulin, CaM
底物蛋白 组蛋白 磷酸化的后果 失去对转录 的阻遏作用 生理意义 转录，促进 蛋白质的合成 促进蛋白质的合成 改变膜对水及离子 通道的通透性
核蛋白体蛋白 加速翻译 细胞膜蛋白 微管蛋白 膜蛋白构象及 功能改变
构象和功能改变 影响细胞分泌 加强心肌收缩
心肌肌原蛋白 易与Ca2+结合
细胞信号转导与调控的分子机制
细胞信号转导与调控的分子机制随着科技的不断发展，人们对于细胞信号转导与调控的研究越来越深入。
这个领域的研究涉及了组织构建、细胞激活、信号传导、基因表达等方面。
信号转导是细胞内部的一种化学反应行为，它涉及到多个分子之间的相互作用，从而引导了细胞内的各种生理行为。
本文将主要介绍细胞信号转导与调控的分子机制，以及相关的研究进展。
一、细胞信号转导的基本过程细胞信号转导的基本过程包括信号输入、信息传递、信号放大及转化、反馈调控等环节。
信号输入主要是针对细胞表面的信号受体进行识别并相应地激活。
信息传递主要是指针对信号受体激活后，会引起一系列的分子反应，进而将信号从表面转化到细胞内部。
信号放大及转化是指，在信息传递的过程中，信号会不断地得到扩大和转化。
反馈调控主要是指在信号放大及转化的过程中，会对反馈回来的信号进行调控，以达到细胞内稳态的调节。
信号输入是细胞信号转导的第一步，其主要包括以下几个环节：信号感受器介导信号输入、信号转导途径进行信号传递、信号反馈调控保持细胞内稳态。
细胞表面的信号受体分为直接输入型和间接输入型。
直接输入型主要是指细胞内质膜上的离子通道类受体和酪氨酸激酶类受体等。
间接输入型主要是指细胞外的信号分子与受体结合之后，引起细胞内分子的变化，从而触发另一种类型的受体。
信息传递是细胞信号转导的第二步，其主要过程为：信号感受器激活、次级信号分子级联激活、信号传递途径的选择和信号蛋白的激活。
信号感受器会引发次级信号分子级联激活，从而将信号从表面转移到细胞内部。
信号传递途径的选择是根据不同的信号分子、信号感受器和信号蛋白的特点来选择的。
信号输出是细胞信号转导的第三步，其主要过程为：信号放大、信号转化、反馈调控和下游效应等。
信号放大主要是指在信号传递的过程中，信号会不断地得到扩大和转化，并引发下游效应。
信号转化主要是指将一种类型的信号转化为另一种类型的信号，从而达到更好的信号传递效果。
反馈调控主要是指在信号放大和转化的过程中，会对反馈回来的信号进行调控，以达到细胞内稳态的调节。
细胞信号转导的分子机制
三、受体（Receptor）
（二）受体的分类、一般结构与功能 根据细胞定位受体分类：
膜受体 存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶嵌 糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分 为三大类：离子通道受体，G蛋白偶联受体和 单个跨膜螺旋受体。
胞内受体
（二）受体的分类、一般结构与功能
ATP +
β 、γ
cAMP
5`–AMP
(3) 单个跨膜螺旋受体
由一条多肽链构成的跨膜糖蛋白构成， N端位于质膜外，是配体结合的部位。C端 位于胞质内，具有酪氨酸酶功能区。
酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体） 与配体结合后具有酪氨酸蛋白激酶活性，
如胰岛素受体insulin growth factor receptor, IGF-R 表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGF-R)。 非酪氨酸蛋白激酶受体型
G蛋白(guanylate binding protein)
• 是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞 膜胞浆面的外周蛋白，由、、 三个 亚基组成。其α亚基具有GTPase活性。
• 现已发现，在哺乳动物中，G蛋白的α亚 基有20余种，β亚基有5种，γ亚基有12种。
• 有两种构象：非活化型；活化型
乙酰胆碱、去甲肾上腺素等。 特点：
* 由神经元细胞分泌； * 通过突触间隙到达下一个神经细胞； * 作用时间较短。 2. 内分泌激素：又称内分泌信号(endocrine signal)，如： 胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等。 特点： * 由特殊分化的内分泌细胞分泌 ； * 通过血液循环到达靶细胞 ； * 大多数作用时间较长。
SH2结构域：能与酪氨酸残基磷酸化的多肽链结合 SH3结构域：能与富含脯氨酸的肽段结合 PH结构域(pleckstrin homology domain)
细胞信号转导的分子机制和生理学效应
细胞信号转导的分子机制和生理学效应细胞信号转导是指细胞内外的生物分子通过一系列有序反应机制转导信号，使细胞能够感知和回应它们所处的环境。
分子机制是指这些反应机制的具体化学细节，而生理学效应则是指这些信号转导过程对细胞功能和生理现象的直接影响。
细胞信号转导的母本是有序的分子信使，常见的包括化学分子、蛋白质、脂质和核酸。
这些分子通过各种方式与细胞表面或内部的信号受体相互作用，从而引发一系列反应。
信号受体的种类非常多，包括离子通道、酶联受体、细胞膜受体、质膜受体和胞内受体等等。
一般来说，当信号分子与细胞表面的信号受体相互作用时，会引起受体的构象变化，并激活下游的信号传递通路。
这个过程可以包括酶作用、蛋白质激酶、受体激活器和小分子媒介等等。
最终，这些反应会引发一系列的信号传递层次和生化反应，在细胞内发挥重要的功能，并影响到细胞的生理现象。
细胞信号转导机制影响了许多生命过程，包括细胞增殖、细胞周期、细胞分化和细胞死亡等等。
一些细胞因子，如生长因子、趋化因子和站长因子等等，都是通过这些反应机制来影响细胞的生长和运动。
此外，细胞信号转导过程还涉及到胚胎发育、神经传导、内分泌调节、免疫应答和代谢等等方面。
最近几年，研究人员已经取得了了解细胞信号转导的许多进展。
他们发现，一些疾病，如癌症、糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病等等，都与信号转导层次中的缺陷有关。
因此，开发新的治疗方法或针对特定信号通路的抗癌药物已经成为一种受到广泛关注的研究方向。
总的来说，细胞信号转导是重要的生命过程，它是许多细胞机能和生理现象的基础。
了解这些分子机制和生理学效应对于研究疾病和开发新药物都有重要的意义。
细胞信号转导过程中的分子机制解析
细胞信号转导过程中的分子机制解析细胞信号转导是生物体内重要的一环，涉及多种分子机制，包括细胞内信号传导通路、信号识别和宿主细胞的调节性反应等。
这些过程控制着细胞增殖，分化、分泌、捕食和细胞程序性死亡等基本生理现象，对人类健康和疾病的发生、发展都具有重要的影响。
因此，深入探究细胞信号转导过程中的分子机制，对于人类健康保健和新药物开发至关重要。
细胞的信号转导过程，首先需要有一个信息源或刺激。
常见的刺激来源包括化学品、光线、荷尔蒙、细胞质环境的改变等。
这些刺激可以促进细胞内存在的受体结合和激活蛋白质酶、酶联受体或离子通道等等，从而引发下游级联反应。
另一方面，通过特定分子在细胞内传递的信号被称为信号分子。
基本意义上，细胞信号传导路线由三个必要要素构成：产生信号的受体、中间传递信号的信号转导因子和产生细胞行为的效应器官或介质。
这三个部分相互作用，对于细胞内外信息的感知、处理和应对具有至关重要的作用。
细胞内的蛋白激酶在单个蛋白分子形成二聚体中起到重要作用。
当这种特定蛋白被激活后，会促进另一个未激活蛋白的激活。
这个反应级联可以一直沿着分子链传递下去，直到产生自身识别或放大性反应，这些反应起到了调节细胞控制的重要作用。
例如，在由Ras-GTP通路分解增生和癌症中，下游效应器Raf、MEK和ERK等酶被激活，直至启动调控基因的表达。
除了蛋白激酶的反应级联外，小分子信号分子也可以介导细胞内信号转导，包括cAMP和一氧化氮等。
这些信号分子激活下游酶促反应，最后产生了某一效应器的反应。
在真核生物中，有许多作用于转录的调节分子，它们通过干扰RNA聚合酶和转录因子的结合来调节基因表达，从而在细胞增殖、分化和程序性死亡过程中担任重要作用。
这些转录调节因子包括：转录激活、转录抑制、泛素化和去泛素化、磷酸化、乙酰化、甲基化和RNAPaseIII等调控因子，它们可以在细胞呈现的各种代谢和功能调整中起到关键性作用。
最近，一类被称为非编码RNA的转录碎片被发现可以对细胞信号转导过程的多个环节发挥重要作用。
细胞信号传导的分子机制和调节
细胞信号传导的分子机制和调节细胞信号传导是指细胞内外环境变化通过信号分子传递信息，触发一系列分子反应并最终产生生理效应的过程。
细胞信号传导是生命活动的重要基础，涉及到许多细胞功能的调节与控制。
细胞信号传导的分子机制和调节是细胞生物学研究的重要领域。
一、细胞信号传导的分子机制细胞信号传导的分子机制包括信号分子、受体、信号转导分子和效应分子。
信号分子是触发信号的分子，它可以是细胞外环境的物质，如激素、营养物质、细胞间信号分子等；也可以是细胞内环境的物质，如代谢产物、钙离子等。
受体是接受信号分子的分子，它通常是膜蛋白或细胞器内部的蛋白。
信号转导分子是连接受体和效应分子的分子，它通过一系列分子反应传递信号。
效应分子是直接产生生理效应的分子，比如细胞骨架、基因表达调节因子、离子通道等。
细胞信号传导的分子机制可以被分为两类：膜受体途径和细胞内受体途径。
膜受体途径是指信号分子通过细胞膜上的受体触发信号转导反应。
它包括三种最常见的类型：离子通道型受体、酪氨酸激酶型受体和七膜片跨膜受体。
细胞内受体途径是指信号分子通过穿过细胞膜进入细胞内部，与细胞内受体结合后形成复合物，最终触发信号转导反应。
典型的细胞内受体包括核受体和细胞器膜上的受体。
二、细胞信号传导的调节细胞信号传导的调节包括两个方面：正向调节和负向调节。
正向调节是指增强信号转导反应的过程，主要通过信号分子的增加、受体的增多或信号转导分子的激活来完成。
负向调节是指抑制信号转导反应的过程，主要通过信号分子的降低、受体的降解或信号转导分子的失活来完成。
正向调节和负向调节是细胞信号传导反应水平的动态平衡，是维持生命体系平衡的重要因素。
细胞信号传导的调节还涉及到另外两个方面：激活和抑制。
激活是指信号分子、受体或信号转导分子的特异性增强，即传导反应的增强。
抑制是指信号分子、受体或信号转导分子的特异性降低，即传导反应的弱化。
激活和抑制的作用在许多细胞过程中都扮演着重要的角色，包括细胞周期调控、免疫反应、脑功能调节等。
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前列腺素及相关的生物活性物质
Sune K. Bergström Bengt I. Samuelsson John R. Vane
生长因子
Stanley Cohen Rita Levi-Montalcini
年度 1992年 1994年 1998年 2000年
重要发现 蛋白质可逆磷酸化调节机制 G蛋白及其在信号转导中的作用 一氧化氮是心血管系统的信号分子 神经系统有关信号转导
一、第二信使结合并激活下游信号转导分子
第二信使（second messenger）
环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三 磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以 作为外源信息在细胞内的信号转导分子，亦称为细胞内小分子信使。
（一）小分子信使传递信号具有相似的特点
受体有两个方面的作用
识别外源信号分子并与之结合 转换配体信号
受体识别并与配体结合，是细胞接收外源信号的第一 步反应
细胞内受体能够直接传递信号或通过特定的通路传递信号 膜受体识别细胞外信号分子并转换信号
（三）受体与配体的相互作用具有共同的特点
配体-受体结合曲线
三、细胞内多条信号转导通路形成网络调控
Ca2+还结合PKC、AC和cAMP-PDE等多种信号转导分子，通 过别构效应激活这些分子。
（五）NO等小分子也具有信使功能
NO合酶介导NO生成
H2N
+
NH2
NH
NO合酶
H2N
O
NH
＋ NO
H2N+ COO-
精氨酸
H2N+ COO-
胍氨酸
除了NO以外，一氧化碳（carbon monoxide，CO）、硫
（guanylate cyclase，GC）
2．环核苷酸在细胞内调节蛋白激酶活性，但蛋白激酶不是cAMP和 cGMP的唯一靶分子
蛋白激酶A是cAMP的靶分子
cAMP作用于cAMP依赖性蛋白激酶（cAMP-dependent protein kinase，cAPK），即蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）。
2001年
2003
2004 2004
细胞周期的关键调节分子
细胞膜离子通道作用机制
嗅受体及其作用机制 泛素介导的蛋白质降解
诺贝尔奖获得者 Edmond H. Fischer Edwin G. Krebs
Alfred Gilman，Martin Rodbell
Robert F. Furchgott，Louis J. Ignarro，Ferid Murad Arvid Carlsson，Paul Greengard， Eric R. Kandel Leland H. Hartwell R. Timothy Hunt Paul M. Nurse Peter Agre Roderick MacKinnon Richard Axel，Linda B. Buck Aaron Ciechanover，Avram Hershko，Irwin Rose
年度 1923年 1936年 1950年
1970年 1971年 1982年 1986年
信号转导相关领域的诺贝尔奖
重要发现
诺贝尔奖获得者
胰岛素
Frederick Grant Banting John James Richard Macleod
神经冲动的化学传递
Henry Hallett Dale Otto Loewi
掌握
细胞信号转导的概念。细胞信号转导相关分子包括细胞外信 号分子、受体、细胞内信号转导分子。受体的基本类型包括 细胞内受体和膜表面受体两大类。受体的功能是结合配体并 将信号导入细胞。第二信使。
熟悉
膜受体有离子通道型受体、G蛋白偶联型受体和蛋白激酶偶 联受体三个亚类。 cAMP-PKA通路。 Ras/MAPK通路。
肾上腺皮质激素
Edward Calvin Kendall Philip Showalter Hench Tadeus Reichstein
神经末梢的神经递质的合成、释放及灭活
Sir Bernard Katz Ulf von Euler Julius Axelrod
激素作用的第二信使机制
Earl Wilber Sutherland
（三）蛋白酪氨酸激酶（Protein Tyrosine kinase， PTK）转导细胞增殖与分化信号
1. 部分膜受体具有PTK功能
亦称受体酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase, RTK），在 结构上均为单次跨膜蛋白质
生长因子类受体属于RTK
2. 细胞内有多种非受体型的PTK
细胞外的信号经过受体转换进入细胞内，通过细胞内一些蛋白 质分子和小分子活性物质进行传递，这些能够传递信号的分子 称为信号转导分子。
依据作用特点，信号转导分子主要有三大类
小分子第二信使 酶 调节蛋白
受体及信号转导分子传递信号的基本方式 ①改变下游信号转导分子的构象 ②改变下游信号转导分子的细胞内定位 ③信号转导分子复合物的形成或解聚 ④改变小分子信使的细胞内浓度或分布
Btk、Itk、Tec 等
存在于细胞质
信号接收
图17-2 细胞信号转导的基本方式示意图
信号转导网络
信号转导 应答反应
m7G
NH2 AAAAA
Translation
转录因子 染色质相关蛋白 RNA加工蛋白 RNA转运蛋白
细胞周期蛋白
细胞骨架
第二节
细胞内信号转导分子
Intracellular Signal Molecules
信号转导分子（signal transducer）
蛋白激酶G是cGMP的靶分子
cGMP 作 用 于 cGMP 依 赖 性 蛋 白 激 酶 （ cGMP-dependent protein kinase，cGPK），即蛋白激酶G（protein kinase G，PKG）。
环核苷酸作为别构效应剂还可以作用于细胞内其他非蛋白激酶类分子
cGMP激活PKG示意图
DAG是脂溶性分子，生成后仍留在质膜上。 IP3是水溶性分子，可在细胞内扩散至内质网或肌质网膜上，
并与其受体结合。 IP3的靶分子是钙离子通道 DAG和钙离子的靶分子是蛋白激酶C （protein kinase C，
PKC），
DAC活化PKC的作用机制示意图
调
催化结构域
节 结构域
假底物结合区
二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号
受体（receptor）
细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的蛋白质分子， 个别糖脂也具有受体作用 。
配体（ligand）
能够与受体特异性结合的分子。 可溶性和膜结合型信号分子都是常见的配体。
（一）受体有细胞内受体和细胞膜受体
受体按照其在细胞内的位置分为 细胞内受体
基因家族名称 SRC家族
ZAP70家族 TEC家族
JAK家族 核内PTK
非受体型PTK的主要作用
举例
细胞内定位
主要功能
Src、Fyn、Lck、 常与受体结合存在于
Lyn等
质膜内侧
接受受体传递的信号发生磷酸化而激活，通 过催化底物的酪氨酸磷酸化向下游传递信号
ZAP70、Syk
与受体结合存在于质 膜内侧
3. 磷酸二酯酶催化环核苷酸水解
细胞中存在多种催化环核苷酸水解的磷酸二酯酶 （phosphodiesterase，PDE）。
PDE对cAMP和cGMP的水解具有酶和磷脂酶催化生成第二信使
2．脂类第二信使作用于相应的靶蛋白分子
位于细胞质或胞核内的受体，其相应配体是脂溶性信号分子， 如类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等。
细胞表面受体
水溶性信号分子和膜结合型信号分子（如生长因子、细胞因子、 水溶性激素分子、粘附分子等）不能进入靶细胞，其受体位于 靶细胞的细胞质膜表面。
图17-1 水溶性和脂溶性化学信号的转导
（二）受体结合配体并转换信号
• 蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸酶 • 蛋白酪氨酸磷酸酶 • 个别的蛋白磷酸酶具有双重作用，即可同时作用于酪氨酸和丝/苏
氨酸残基
（二）许多信号通路涉及蛋白丝/苏氨酸激酶的作用
细胞内重要的蛋白丝/苏氨酸激酶 受环核苷酸调控的PKA和PKG 受DAG/Ca2+调控的PKC 受Ca2+/CaM调控的Ca2+/CaM-PK 受PIP3调控的PKB 受 丝 裂 原 激 活 的 蛋 白 激 酶 （ mitogen activated protein kinase, MAPK）
第十七章
细胞信号转导的分子机制
The Molecular Mechanism of Cellular Signal Transduction
第一节 细胞信号转导概述 第二节 细胞内信号转导分子 第三节 细胞受体介导的细胞内信号传递 第四节 细胞信号转导的基本规律 第五节 细胞信号转导异常与疾病
重点难点
磷 脂
Ca2+ 酰 DAG
丝 氨 酸
调节结构域
磷 脂
DAG Ca2+
酰
丝
氨
酸
催化结构域
底物
（四）钙离子可以激活信号转导相关的酶类
1．钙离子在细胞中的分布具有明显的区域特征
2．钙离子的下游信号转导分子是钙调蛋白
钙调蛋白（calmodulin，CaM）可看作是细胞内Ca2+的受体。
3．钙调蛋白不是钙离子的唯一靶分子
上游信号转导分子使第二信使的浓度升高或分布变化 小分子信使浓度可迅速降低 小分子信使激活下游信号转导分子
（二）环核苷酸是重要的细胞内第二信使