细胞信号转导异常与疾病ppt课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
B 气味因子 C 细胞的代谢产物 D 进入体内的药物、毒物
人民卫生出版社
病理生理学
6
基本过程
（一）信号的接受和转导 1.细胞信号 （2）按信号引起的细胞生物效应分 1）调节细胞增殖的信号 2）促进细胞分化的信号 3）促进细胞凋亡的信号 4）调节细胞代谢、功能的信号 5）诱发细胞应激反应的信号
人民卫生出版社
人民卫生出版社
病理生理学
9
细胞信号转导过程
是由细一系列信号转导蛋白的构象、活性或功能
变化来实现的，信号转导蛋白通常具有活性和非 活性形式，控制信号转导蛋白活性的方式有：
通过配体调节 通过G蛋白调节 通过可逆磷酸化调节
人民卫生出版社
病理生理学
10
（二）信号对靶蛋白的调节
信号转导通路对靶蛋白调节的最重要的方式是 可逆性的磷酸化调节
1.经可逆磷酸化快速调节效应蛋白活性 2.经调控基因表达产生较为缓慢的生物效应
人民卫生出版社
病理生理学
11
（二）信号对靶蛋白的调节
信号转导通路中激活的蛋白激酶（如PKA、PKC、 MAPK家族成员等）或磷酸酶能通过对各种效应蛋 白（如代谢酶、离子通道、离子泵、运输蛋白、 骨架蛋白等）进行可逆的磷酸化修饰，快速调节 它们的活性和功能，导致神经的兴奋和抑制、肌 肉的收缩、离子的转运、代谢变化等效应
а1-受体 Gqa→⊕PLCβ →
ET-受体
DG →⊕ 细胞膜Ca2+通道
Ca2+内流↑→⊕蛋白激酶C（PKC）→效应靶蛋白磷酸化
↓
转录因子磷酸化→靶基因转录
人民卫生出版社
病理生理学
26
酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径
酪氨酸蛋白激酶（Tyrosine protein kinase，TPK）
G蛋白分子开关
人民卫生出版社
病理生理学
17
G蛋白的活性调控
当G蛋白偶联受体被配体激活后，Gα上的GDP为 GTP所取代，这是G蛋白激活的关键步骤。此时G
蛋白解离成GTP-Gα和Gβγ两部分，它们可分别与
效应蛋白作用，直接改变其功能，如离子通道的 开闭；或通过产生第二信使影响细胞的反应。 Gα上的GTP酶水解GTP，终止G蛋白介导的信号
病理生理学
7
基本过程
（一）信号的接受和转导 2.细胞受体 （1）膜受体 占大多数 （2）浆受体 （3）核受体
人民卫生出版社
病理生理学
8
膜受体包括
G蛋白偶联受体家族（GPCR） 酪氨酸蛋白激酶型受体或受体酪氨酸激酶家族（RTK） 细胞因子受体超家族 丝/苏氨酸蛋白激酶型受体家族（PSTK） 死亡受体家族 离子通道型受体 鸟苷酸环化酶受体 黏附分子
分类：①由α、β和γ亚单位组成的异三聚体 ②小分子G蛋白（只具有G蛋白α亚基的功能）
人民卫生出版社
病理生理学
15
结构
G蛋白偶联受体（G protein coupling
receptors，GPCR）系7次跨膜受体。
人民卫生出版社
病理生理学
16
G蛋白的活性调控
G蛋白通过与GTP结 合（激活态）和 GDP结合（失活态） 状态的转换导致信 号的转导或终止。
M2-受体
↓
转录因子磷酸化↓→靶基因转录↓
人民卫生出版社
病理生理学
22
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
cAMP介导的PKA通路活化（抑制）作用
人民卫生出版社
病理生理学
23
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
人民卫生出版社
病理生理学
24
（二）IP3-钙调蛋白激酶途径（IP3-CaMPK）
病理生理学
1
病理生理学
细胞信号转导异常与疾病
（Abnormal cell signal transduction and disease）
人民卫生出版社
病理生理学
2
第一节 概述
人民卫生出版社
病理生理学
3
概念
cell signal transduction：细胞通过位于胞膜或
胞内的受体感受胞外信息分子的刺激，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 的过程。
人民卫生出版社
病理生理学
12
（二）信号对靶蛋白的调节
跨膜信号转导通路还可通过对转录因子的可逆磷 酸化修饰调节转录因子的活性： （1）促进原存在于胞浆的转录因子（NF-кB等） 的激活和核转位 （2）增强核内转录因子（AP-1等）与DNA的结 合能力 （3）提高转录因子（CREB等）的转录活性，调节 基因表达，进而调节细胞的增殖、分化和凋亡等
cAMP对PKA的调节作用
人民卫生出版社
病理生理学
21
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
Hale Waihona Puke Baiduβ-受体
Gs→⊕AC→ cAMP↑→⊕PKA→效应靶蛋白磷酸化↑
IRG-受体
↓
转录因子磷酸化↑→靶基因转录↑
AT-II受体 а2-受体
⊙ Gi→ AC→cAMP↓→ PKA→效应靶蛋白磷酸化↓
⊙
AT-Ⅱ受体 PIP2
а1-受体 Gqa→⊕PLCβ→
ET-受体
IP3→⊕ 肌浆网膜Ca2+通道
SM释放Ca2+↑→与钙调蛋白结合→⊕钙调蛋白激酶(CaMPK)→ 效应靶蛋白磷酸化 转录因子磷酸化→靶基因转录
人民卫生出版社
病理生理学
25
（三）DG-蛋白激酶C途径（DG-PKC）
AT-Ⅱ受体 PIP2
人民卫生出版社
病理生理学
4
组成
上游成分（受体识别）：受体或能接受信号的其 他成分
中游成分（信号传递）：细胞内信号转导通路 下游成分（细胞内效应）：通路作用的终端效应器
人民卫生出版社
病理生理学
5
基本过程
（一）信号的接受和转导 1.细胞信号 （1）按信号的性质分 1）物理信号：光、电、机械、环境应激 2）化学信号：A 体液因子
转导。此时，Gα与Gβγ又结合成无活性的三聚体。
人民卫生出版社
病理生理学
18
G蛋白的活性调控
G蛋白循环示意图
人民卫生出版社
G蛋白活性调节示意图
病理生理学
19
G蛋白的介导途径
NE
membrance
AdR
人民卫生出版社
γβ α
GDP
GTP
G protein
病理生理学
AC ATP cAMP
20
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
人民卫生出版社
病理生理学
13
（三）信号的终止
受体与配体的分离 受体的下调（受体数量↓）：膜受体的内化降解 受体的减敏（受体亲和性↓）：膜受体的脱磷酸化
（蛋白磷酸酶作用） G蛋白的失活：GTP酶的水解
人民卫生出版社
病理生理学
14
G蛋白偶联受体介导的信号转导途径
G蛋白的概述
概念：指可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质 家族
人民卫生出版社
病理生理学
6
基本过程
（一）信号的接受和转导 1.细胞信号 （2）按信号引起的细胞生物效应分 1）调节细胞增殖的信号 2）促进细胞分化的信号 3）促进细胞凋亡的信号 4）调节细胞代谢、功能的信号 5）诱发细胞应激反应的信号
人民卫生出版社
人民卫生出版社
病理生理学
9
细胞信号转导过程
是由细一系列信号转导蛋白的构象、活性或功能
变化来实现的，信号转导蛋白通常具有活性和非 活性形式，控制信号转导蛋白活性的方式有：
通过配体调节 通过G蛋白调节 通过可逆磷酸化调节
人民卫生出版社
病理生理学
10
（二）信号对靶蛋白的调节
信号转导通路对靶蛋白调节的最重要的方式是 可逆性的磷酸化调节
1.经可逆磷酸化快速调节效应蛋白活性 2.经调控基因表达产生较为缓慢的生物效应
人民卫生出版社
病理生理学
11
（二）信号对靶蛋白的调节
信号转导通路中激活的蛋白激酶（如PKA、PKC、 MAPK家族成员等）或磷酸酶能通过对各种效应蛋 白（如代谢酶、离子通道、离子泵、运输蛋白、 骨架蛋白等）进行可逆的磷酸化修饰，快速调节 它们的活性和功能，导致神经的兴奋和抑制、肌 肉的收缩、离子的转运、代谢变化等效应
а1-受体 Gqa→⊕PLCβ →
ET-受体
DG →⊕ 细胞膜Ca2+通道
Ca2+内流↑→⊕蛋白激酶C（PKC）→效应靶蛋白磷酸化
↓
转录因子磷酸化→靶基因转录
人民卫生出版社
病理生理学
26
酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导途径
酪氨酸蛋白激酶（Tyrosine protein kinase，TPK）
G蛋白分子开关
人民卫生出版社
病理生理学
17
G蛋白的活性调控
当G蛋白偶联受体被配体激活后，Gα上的GDP为 GTP所取代，这是G蛋白激活的关键步骤。此时G
蛋白解离成GTP-Gα和Gβγ两部分，它们可分别与
效应蛋白作用，直接改变其功能，如离子通道的 开闭；或通过产生第二信使影响细胞的反应。 Gα上的GTP酶水解GTP，终止G蛋白介导的信号
病理生理学
7
基本过程
（一）信号的接受和转导 2.细胞受体 （1）膜受体 占大多数 （2）浆受体 （3）核受体
人民卫生出版社
病理生理学
8
膜受体包括
G蛋白偶联受体家族（GPCR） 酪氨酸蛋白激酶型受体或受体酪氨酸激酶家族（RTK） 细胞因子受体超家族 丝/苏氨酸蛋白激酶型受体家族（PSTK） 死亡受体家族 离子通道型受体 鸟苷酸环化酶受体 黏附分子
分类：①由α、β和γ亚单位组成的异三聚体 ②小分子G蛋白（只具有G蛋白α亚基的功能）
人民卫生出版社
病理生理学
15
结构
G蛋白偶联受体（G protein coupling
receptors，GPCR）系7次跨膜受体。
人民卫生出版社
病理生理学
16
G蛋白的活性调控
G蛋白通过与GTP结 合（激活态）和 GDP结合（失活态） 状态的转换导致信 号的转导或终止。
M2-受体
↓
转录因子磷酸化↓→靶基因转录↓
人民卫生出版社
病理生理学
22
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
cAMP介导的PKA通路活化（抑制）作用
人民卫生出版社
病理生理学
23
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
人民卫生出版社
病理生理学
24
（二）IP3-钙调蛋白激酶途径（IP3-CaMPK）
病理生理学
1
病理生理学
细胞信号转导异常与疾病
（Abnormal cell signal transduction and disease）
人民卫生出版社
病理生理学
2
第一节 概述
人民卫生出版社
病理生理学
3
概念
cell signal transduction：细胞通过位于胞膜或
胞内的受体感受胞外信息分子的刺激，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 的过程。
人民卫生出版社
病理生理学
12
（二）信号对靶蛋白的调节
跨膜信号转导通路还可通过对转录因子的可逆磷 酸化修饰调节转录因子的活性： （1）促进原存在于胞浆的转录因子（NF-кB等） 的激活和核转位 （2）增强核内转录因子（AP-1等）与DNA的结 合能力 （3）提高转录因子（CREB等）的转录活性，调节 基因表达，进而调节细胞的增殖、分化和凋亡等
cAMP对PKA的调节作用
人民卫生出版社
病理生理学
21
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
Hale Waihona Puke Baiduβ-受体
Gs→⊕AC→ cAMP↑→⊕PKA→效应靶蛋白磷酸化↑
IRG-受体
↓
转录因子磷酸化↑→靶基因转录↑
AT-II受体 а2-受体
⊙ Gi→ AC→cAMP↓→ PKA→效应靶蛋白磷酸化↓
⊙
AT-Ⅱ受体 PIP2
а1-受体 Gqa→⊕PLCβ→
ET-受体
IP3→⊕ 肌浆网膜Ca2+通道
SM释放Ca2+↑→与钙调蛋白结合→⊕钙调蛋白激酶(CaMPK)→ 效应靶蛋白磷酸化 转录因子磷酸化→靶基因转录
人民卫生出版社
病理生理学
25
（三）DG-蛋白激酶C途径（DG-PKC）
AT-Ⅱ受体 PIP2
人民卫生出版社
病理生理学
4
组成
上游成分（受体识别）：受体或能接受信号的其 他成分
中游成分（信号传递）：细胞内信号转导通路 下游成分（细胞内效应）：通路作用的终端效应器
人民卫生出版社
病理生理学
5
基本过程
（一）信号的接受和转导 1.细胞信号 （1）按信号的性质分 1）物理信号：光、电、机械、环境应激 2）化学信号：A 体液因子
转导。此时，Gα与Gβγ又结合成无活性的三聚体。
人民卫生出版社
病理生理学
18
G蛋白的活性调控
G蛋白循环示意图
人民卫生出版社
G蛋白活性调节示意图
病理生理学
19
G蛋白的介导途径
NE
membrance
AdR
人民卫生出版社
γβ α
GDP
GTP
G protein
病理生理学
AC ATP cAMP
20
（一）cAMP-蛋白激酶A途径（cAMP-PKA）
人民卫生出版社
病理生理学
13
（三）信号的终止
受体与配体的分离 受体的下调（受体数量↓）：膜受体的内化降解 受体的减敏（受体亲和性↓）：膜受体的脱磷酸化
（蛋白磷酸酶作用） G蛋白的失活：GTP酶的水解
人民卫生出版社
病理生理学
14
G蛋白偶联受体介导的信号转导途径
G蛋白的概述
概念：指可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合的蛋白质 家族