第9章 细胞信号转导(wlf)
细胞的信号转导(共22张PPT)
神经突触 谷氨酸，门冬氨酸，甘氨酸
7
（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:
14
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。
细胞信号转导及其特点
细胞信号转导及其特点《细胞信号转导：微观世界里的神秘通信》细胞，这一个个微观世界里小小的“居民”，其实一直在进行着一场神秘又有趣的通信活动，那就是细胞信号转导。
这就好比细胞之间互相在打电话、发短信或者发信号弹，总之就是有着一套独特的交流方式。
先说说这细胞信号转导是怎么回事儿吧。
细胞生活在一个复杂的环境里，就像咱们人类生活在社区一样，它们得知道周围发生了什么事情，是有敌人入侵呢，还是有食物（营养物质）运过来了。
这个时候，发信号的细胞就会像发送快递包裹一样，把特定的信号分子释放出去。
这些信号分子就是细胞之间交流的密码，可以是激素啊、神经递质之类的家伙。
收到信号的细胞呢，那就像是等快递的收件人。
它们有着特殊的接收器，也就是受体。
这些受体就像细胞的耳朵或者眼睛，时刻准备着捕捉那些飘过来的“信号包裹”。
当受体接到信号分子的时候，就像打开了魔法盒，在细胞里引发一系列的连锁反应。
这就好比一棵树上的一只鸟叫了一声，然后其他的鸟听到后有的跟着一起叫，有的开始四处飞，整个树林都热闹起来了。
在细胞里，这个连锁反应被称为信号转导通路，它能让细胞做出各种各样的响应，比如细胞开始分裂、产生某种特殊的蛋白质，或者改变自身的形状。
细胞信号转导的特点也特别有意思。
第一个特点呢，就是特异性。
这就好比电话号码不能记错，细胞要接收的信号分子和受体是严格配对的，就像一把钥匙开一把锁一样。
比如说胰岛素只能跟胰岛素受体结合，要是乱套了，那细胞就会接收到错误的信息，就像收到了别人的情书却误当成账单一样让人哭笑不得。
再一个特点就是信号的放大性。
信号在转导的过程中就像被施了魔法一样，本来是一个小小的信号，经过一系列的转手和加工，能够引发强大的反应。
这就好像你给朋友讲了一个小秘密，结果朋友一个个传下去，最后整个小镇都知道了。
一个小小的激素信号进入细胞后，经过信号转导通路，可能最后能让细胞产生大量的特定产物。
不过这可也有点小风险呢，如果中间哪个环节出错了，那可能就变成了一个被无限放大的“谣言”，对细胞造成很大的危害。
第九章 细胞信号转导-2013课件
G蛋白的种类
已发现人类G蛋白的α亚基编码基因27种,β亚基基因 5种、γ亚基基因13种.
根据对效应酶AC（腺苷酸环化酶）的作用差异分为
Gs型G蛋白：
Gi型G蛋白：
另外有Gt，Gg, Go, Gq
相应的受体分为：Rs， Ri
二
G蛋白耦连受体所介导的细胞信号通路
主要包括: 1. 激活离子通道的G蛋白耦联受体介导的信号通路 2. 以cAMP为第二信使的信号通路 3. 激活磷脂酶、以IP3和DAG为双信使的磷脂酰肌醇 信号通路
第二信使（second messenger）
已经发现的第二 信使有: cAMP, Ca2+, cGMP, IP3, DG等
获1971年诺贝尔医学与生理学奖
分子开关（molecular switches）
调节细胞信号的激活/失活机制的蛋白
细胞内的分子开关蛋白分为两类: 1.活性由蛋白磷酸化/去磷酸化调节 2.活性由结合GTP/GDP调节
G蛋白耦联受体
－7次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，胞 内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在
胞内产生第二信使。
－类型：①多种神经递质、肽类激素和趋化因
子受体 ②味觉、视觉和嗅觉感受器。
－相关信号途径：cAMP途径、磷脂酰肌醇途径。
细胞内受体
甾体类激素 甲状腺素 气体分子 的受体
第一信使：水溶性信号分子（如神经递 质）不能穿过靶细胞膜，只能经膜上的信 号转换机制实现信号传递，称第一信使。
2。细胞内信号蛋白的相互作用， 由蛋白质模式结合域特异性介导
信号蛋白之间通过蛋白质模式结构域的特异性介导
3. 信号转导系统的主要特性
特异性
放大作用
网络化与反馈调节机制
请简述细胞信号转导的一般流程
请简述细胞信号转导的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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细胞生物学课件PDF 细胞信号转导
N2烟碱受体
5个亚基各含约450个 氨基酸，此5个肽链形成 一个跨膜的环，在细胞内 固定于细胞骨架上，每一 肽链跨膜4次，N端和C端 都位于胞外部（如δ亚单位剖面所示）。肽链在胞外 被糖基 化。在胞内被磷酸化，导致受体脱敏，2个α单 位各有1个乙酰胆碱（Ach）结合位点，二者都结合1分 子乙酰胆碱（Ach）后，钠通道开放，细胞除极兴奋。
不同细胞对cAMP信号途径的反应：
在肌肉细胞，1秒钟内可启动糖原降解为1-磷酸葡 糖，而抑制糖原合成。（快速反应）
在某些分泌细胞，需要几个小时， 激活的PKA 进 入细胞核，将CRE （cAMP response element ）结 合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。CRE是 DNA上的调节区域。（慢速反应）
细胞的信号转导
Cell Communication and Signal Transduction
一、基本概念 1.细胞间通讯 2.细胞识别 3.信号分子 4.受体 5.蛋白激酶
二、主要的信号转导途径 1.细胞内受体介导的信号转导 2.膜受体介导的信号转导
三、信号转导与疾病 1.受体表达性克隆 2.膜受体的检测
学习指导
重 点：
1. 细胞信号转导的概念 2. 受体和配体的概念 3. 代表性的信号途径
难 点：
1. G蛋白偶联受体介导的信号转导 2. PI介导的信号转导
细胞是如何对细胞外信号产生反应的？
反
分
应
子
的
基
结
础
果
机
是
制
什
怎
么
dd
样
？
？
第一节 基本概念
细胞通讯（cell communication）是体内一 部分细胞发出信号，另一部分细胞（target cell）接收信号并将其转变为细胞功能变化 的过程。
细胞信号转导文稿演示
HER2（人类表皮生长因 子受体2）在某些乳腺癌组 织过表达。
阻断HER2受体可阻碍其 自身磷酸化与二聚体形成 及下游信号通路，从而抑 制细胞增殖。
HER2拮抗剂-赫赛汀适 用于HER2过度表达的转移 性乳腺癌。
FDA批准的小分子受体酪氨酸激酶抑制剂
2. 七次穿膜受体 --G蛋白偶联受体
结构：胞外区、胞膜区(7个a螺旋、细胞内环)、胞内区
发现G蛋白
Alfred G. Gilman
Martin Rodbell
1994年 诺贝尔生理学与医学奖
G蛋白是由三个不同亚基组成的GTP结合蛋白
G蛋白偶联系统介导的肾上腺素信号转导(应激反应)
3. 单次跨膜受体 作用过程
第一节 胞外信号
胞外信号(配体)
通常将细胞所接受的信号称为配体（ligand）。 物理信号：光、热、声音、机械应力、电流等 化学信号：最广泛，统称为第一信使（first
messenger），根据化学结构分为： 短肽、蛋白质、乙酰胆碱、气体分子（NO、CO）以 及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等。
细胞信号转导文稿演示
Ø 信号转导（signal transduction）：细胞之间联系的 信号通过与细胞膜上或胞内的受体特异性结合，将 信号转换后传给相应的胞内系统，使细胞对外界信 号做出适当反应的过程。
Ø 信号网络（signaling network）：细胞内存在多种信 号转导方式及途径，彼此间可交叉调控，构成的复 杂网络。
细胞信号转导过程(signal transduction)
通过化学信 号分子而实 现对细胞的 生命活动进 行调节的现 象。
第九章-细胞信号转导PPT课件
一.离子通道偶联蛋白（配体门离子通道）
包括：结合位点+离子通道 二.G蛋白偶联受体（最大家族）
普遍存在真核细胞表面
.
10
三.酶联受体： 一类具有酶活性； 另一类受体胞内段与酶联系。
至少两个功能域：结合配体、产生效应
受体被激活-信号转导-引发两种主要反应：
改变预存蛋白活性
影响特殊蛋白的表达量
•
.
11
.
3
细胞通讯3种方式：
一、分泌化学信号
分泌化学信号作用方式4种： • 内分泌 • 旁分泌 • 自分泌 • 化学突出传递神经信号
.
4
二、细胞间接触性依赖通讯：
①细胞-细胞黏着 ②细胞-基质黏着
.
5
三、间隙连接或胞间连丝：
• 动物细胞间的间隙连接或植物细胞间的胞 间连丝同属于通讯连接。
• 通讯连接：详见第十七章
.
18
③.表面受体被激活后，在临近质膜上形成肌 醇磷脂分子，从而募集具有PH结构域的信号 蛋白，形成复合物，参与下游事件。
.
19
（三）信号转导系统的4个主要特性：
• 特异性 • 放大效应 • 网络化与反馈 • 整合作用
.
20
第二节 细胞内受体介导的信号传递
细胞内受体超家族本质是依赖激素激活的基因调控 蛋白，在细胞内，受体与抑制剂（如Hsp90）结 合为复合物，当信号分子与受体结合后，抑制剂 脱落，使得受体暴露其DNA结合位点而被激活。
.
15
• 研究蛋白互作的模式结构域——SH2结构域
确定蛋白家族成员： 酶、癌蛋白、锚定蛋白接头蛋白、调节蛋 白、转录因子
.
16
（二）信号蛋白复合物的装配3种策略：
细胞生物学课件：9-细胞信号转导
内在活性-- 配体与受体结合后是否表现功 能反应。
受体激动剂/受体阻断剂
胞内信号传递关键分子（分子开关）
蛋白激酶protein kinase能将磷酸基团转移到底 物特定的氨基酸残基（ser/thr/tyr）上，使蛋白 质磷酸化，从而改变蛋白构象、促进或阻碍与底 物的结合。
G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor)
识别胞外信号，自身构象改变，与G蛋白作用， 由G蛋白调节底物蛋白活性，在细胞内传递信号 。
与受体偶联的G蛋白
由α、β、γ亚基构成异三聚体，可结合GTP（ 活化）/GDP（失活），具有GTP酶活性，本身 的构象改变可活化效应蛋白，进行下一步信号传 递。
胞质受体/核受体
配体多为甾体类激素/甲状腺素类激素/维生素D等。 以简单扩散的方式或借助于载体蛋白跨越靶细胞 膜，结合胞质或胞核内受体的羧基端并激活受体。
胞质受体/核受体
受体的DNA 结合区与位于靶基因的启动子或增 强子区域的特定的应答元件相结合，来行使转录 调节功能。
甾体激素受体
膜受体
DAG结合于质膜上，可活化与质膜结合的蛋白激酶C （Protein Kinase C，PKC）。PKC以非活性形式分布 于细胞质中。当DAG的产生增多时，PKC转位到质膜内 表面，被DAG活化，同时此时它与Ca2+的亲和力增加， 在Ca2+ 、DAG的共同作用下具有了对底物进行磷酸化的 功能。
I使P3胞与内内C质a2网+浓上度的升IP高3受，体激门活控各钙类通依道赖结钙合离，子开的启蛋钙白通。道，
胞内信号传递关键分子（分子开关）
衔接蛋白(adaptor protein)一般不具有酶活性， 而是起到一个结构枢纽的作用。
细胞信号转导教学课件
胞核→基因表达调控。
03
酶联受体介导的信号转导途径类型
根据信号分子类型和作用方式不同，酶联受体介导的信号转导途径可分
为酪氨酸激酶型、G蛋白型和其它型等。
酶联受体介导的信号转导与疾病
01
02
03
04
酶联受体介导的信号转导与 疾病关系概述：酶联受体介 导的信号转导在许多疾病的 发生和发展过程中发挥重要
导有关。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
细胞因子信号转导
细胞因子的种类与功能
细胞因子种类
包括白细胞介素（IL）、干扰素（ IFN）、肿瘤坏死因子（TNF）、集 落刺激因子（CSF）等。
细胞因子功能
参与免疫应答、炎症反应、造血过程 、组织损伤修复等生理和病理过程。
许多疾病的发生和发展都与G蛋白偶联受体介导的信号转导有关，如肿瘤、心血管疾病、代谢性疾病等。这些疾病的发生和 发展过程中，G蛋白偶联受体介导的信号转导途径会出现异常，导致细胞生长和分化失控、炎症反应等。因此，针对G蛋白偶 联受体介导的信号转导途径的治疗策略对于疾病的治疗具有重要意义。
REPORT
CATALOG
抑制酶活性
负调控因子通过抑制酶的 活性来调节信号转导，从 而控制细胞反应的强度和 持续时间。
竞争性结合
负调控因子可以与信号分 子竞争性结合，从而降低 信号转导的效率。
细胞信号转导的正调控
正调控因子
细胞信号转导的正调控因子是指 能够促进信号转导过程的蛋白质
或小分子化合物。
激活酶活性
正调控因子通过激活酶的活性来调 节信号转导，从而增强细胞反应的 强度和持续时间。
ch9 细胞信号转导
第九章细胞信号转导信号转导的概念:指外界信号(如光、电、化学分子)与细胞内或表面受体作用,转换并开启细胞信号通路,进而引起细胞应答反应的一系列过程。
第一节细胞信号转导概述一、细胞通讯(cell communication)指一个细胞发出的信息通过介质(配体)传递到另一个靶细胞,并与靶细胞相应的受体相互作用,然后通过细胞信号转导,产生靶胞内一系列生理生化变化,最终表现为靶细胞整体生物学效应的过程。
(一)细胞通讯的方式主要有3种方式。
1.细胞间隙连接(gap junction,动物)与胞间连丝通讯(植物)2.细胞间接触依赖性通讯3.化学通讯根据化学信号分子可以作用的距离范围,可分为以下4类:1、内分泌(endocrine):内分泌细胞分泌信号分子(如激素)随血液循环运输至全身,作用于靶细胞。
2、旁分泌(paracrine):细胞分泌局部化学介质到细胞外液中,经过局部扩散作用于邻近的靶细胞。
包括:①各类细胞生长因子;②气体信号分子(如:NO)3、化学突触通讯:神经递质或神经肽由突触前膜释放,经突触间隙扩散到突触后膜,作用于特定的靶细胞。
4、自分泌(autocrine):细胞对自身分泌的信号分子产生反应,信号发放细胞与靶细胞为同类或同一细胞。
常见于病理条件下,如肿瘤细胞合成并释放生长因子刺激自身,导致肿瘤细胞持续增殖。
二、信号分子与受体(一)信号分子生物细胞所接受的信号既可以就是物理信号(声、光、热、电流),也可以就是化学信号。
1、分类从溶解性来瞧又可分为脂溶性与水溶性2类:脂溶性信号分子、水溶性信号分子2、细胞信号分子的共同特点①特异性,只能与特定的受体结合;②高效性,几个分子即可发生明显的生物学效应,这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统;③可被灭活,完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性,保证信息传递的完整性与细胞免于疲劳。
(二)受体受体(receptor)就是一种能够识别与选择性结合某种配体(信号分子)的大分子物质,多为糖蛋白,少数为糖脂,也有受体为糖蛋白—糖脂复合物(如促甲状腺素受体)。
细胞信号转导
G蛋白功能异常
霍乱是由于霍乱弧菌附 于小肠粘膜进行繁殖而引 起的急性腹泻。
霍乱毒素A亚基穿过细胞 膜→催化ADP核糖基不可 逆地结合在Gs的α 亚基上 →α 亚基与GTP结合，丧失 GTP酶的活力→G蛋白和 AC被持续激活→cAMP增 加，达正常值的100倍以上 →大量HCO3-和Cl-从细胞 内进人肠腔→细胞内外渗 透压失去平衡，引起大量 水分进入肠腔，造成剧烈 的腹泻
细胞的信号转导
Cellular Signal Transduction
概论
从海绵到人体的所有多细胞生物的体内 都存在着细胞间的通讯，以协调身体各 部分细胞的活动。
在高等动物中，神经系统、内分泌系统 和免疫系统的运行，都离不开细胞与细 胞间的信号联系。
FUNCTIONS OF CELL COMMUNICATION
细胞与细胞间的信号转导，主要依赖化学分 子即胞间信号分子来实现的。
通过化学信号分子 而实现对细胞的调节 及其作用过程称为细 胞信号的转导 Cellular Signal Transduction 。 神经细胞内部主要 通过电信号传递。
信号分子
水溶性信号 脂溶性信号
受 体Receptor
G蛋白耦联的受体:
存在于细胞膜上，神经递质、激素、肽类和胺类的 受体，与G蛋白耦联。 由一条多肽链组成，其中带有7个疏水越膜区域
氨基末端朝向细胞外，羧基末端则朝向细胞内基质
氨基末端有糖基化的位点，羧基末端有两个在蛋白 激酶催化下发生磷酸化的位点 ，与受体活性调控有关 。
当受体与相应的配体结合后，触发受体蛋白的构象 改变，后者再进一步调节G蛋白的活性而将配体的信 号传递到细胞内。
第9章 细胞信号转导(wlf)
Conversion of information from one form into another
一、细胞通讯
化学信号通讯 接触依赖性通讯（contact-dependent signaling）
间隙连接（gap junction）胞间连丝（plasmodesma）
细胞分泌化学信号通讯方式
http://www.topnews.in/health/viagra-maycause-hearing-loss-27477
/phr150/Viagra/howitworks.html
第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导
G 蛋白偶联受体（GPCR）是细胞表面受体中最 大的多样性家族
亲脂性小分子
类固醇激素、视黄酸、 维生素D 和甲状腺素受 体在细胞核内
脂溶性气体分子NO
受体具有鸟苷酸环化 酶
活性
个别亲脂性小分子（如
前列腺素）受体在细胞 质膜上
Figure 15-3b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
受体特异性识别并结合胞外信号分子 ， 形成受体－配体复合物，导致受体 激活 受体构象改变，导致信号初级跨膜转 导，靶细胞内产生第二信使或活化的 信号蛋白 胞内第二信使或胞内信号蛋白复合物 装配，起始胞内信号放大的级联反应 细胞应答反应 受体脱敏或受体下调，终止或降低细 胞反应
蛋白质模式结合域（modular binding domain）
Figure 15-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
二、NO 气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合
第九章 细胞信号转导
第九章细胞信号转导
二、蛋白激酶的网络整合信息
细胞各种不同的信号通路提供了信号途径本身的线性特征，然而细胞需要对多种信号进行整合和精确控制，最后做出适宜的应答反应。
上图概括了从细胞表面到细胞内的主要信号通路，从5条平行信号途径的比较不难发现：磷脂酶C既是G蛋白偶联受体信号途径的效应酶，又是RTK信号途径的效应酶，在两条信号通路中都起中介作用；尽管5条信号通路彼此不同，但在信号转导机制上又具有相似性，最终都是激活蛋白激酶，由蛋白激酶形成的整合信息网络原则上课调节细胞任何特定的过程。
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Cell function
Cell motility Immune responses
几个容易混淆的概念 细胞信号发放（cell signaling）：细胞释放信号 分子，将信息传递给其它细胞。 细胞通讯（cell communication）：细胞发出的信 息通过介质传递到另一个细胞产生相应反应的过 程。 细胞识别（cell recognition）：细胞之间通过细 胞表面的信息分子相互作用，引起细胞反应的现 象。 信号转导（signal transduction）： 指外界信号（ 如光、电、化学分子）作用于细胞表面受体，引 起胞内信使的浓度变化，进而导致细胞应答反应 的一系列过程。
A. 内分泌 B. 旁分泌
C. 化学突触
D. 自分泌
二、几个基本概念
信号分子
受体 第二信使
分子开关
1. 化学信号分子
气体性信 号分子：NO、CO 疏水性信号分子：主要是甾类激素和甲状腺素 亲水性信号分子：神经递质、局部介质和多数蛋白类激素
2. 受体
细胞内受体（intracellular recepor） 细胞表面受体（cell-surface receptor）
蛋白激酶A（protein kinase A， PKA）
PKA 是含有2 个调节亚基和2 个催化亚基四聚体，每个R 亚基上有2 个cAMP 结合位点 cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释 放出催化亚基，激活蛋白激酶A
1. cAMP-PKA 信号对与糖原代谢
糖原磷酸化酶激酶
Golfα
Gqα
腺苷酸环化酶
磷脂酶C
cAMP（升高）
嗅觉受体（鼻腔）
IP3，DAG（升高） α 2 肾上腺素受体
Goα
Gtα
磷脂酶C
cGMP 磷酸二酯酶
IP3，DAG（升高） 乙酰胆碱受体（内皮细胞）
cGMP（降低） 视杆细胞中视紫红质（光受体）
二、G 蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路
G 蛋白偶联受体分 为3类
一、G 蛋白偶联受体的结构与激活
含有7 个疏水肽段形成的跨膜α 螺旋区和相似的 三维结构，N 端在细胞外侧，C 端在胞质侧
G蛋白结构
• 三聚体GTP 结 合调节蛋白由 Gα、Gβ、Gr 三个亚基组成 • 现已知人类 基 因组至少编码
27 种Gα 亚基 ，5 种Gβ 亚 基和13 种Gγ 亚基4 分子开关——GTPase 超家族
GTPase 超家族：
三聚体GTP 结合蛋白 单体 GTP 结合蛋白
4. 分子开关——蛋白质磷酸化和去磷酸化
通过蛋白激酶（protein
kinase）使靶蛋白磷酸
化，通过蛋白磷酸水解 酶（protein phosphatase）使靶蛋 白去磷酸化，从而调节
PDE:磷酸二脂酶
（一）激活离子通道的G 蛋白偶联受体所介导的信 号通路
视紫红质为7次跨膜蛋白，由视蛋白和视黄醛组成 光信号→Rh激活→Gt活化→cGMP磷酸二酯酶激活→ 胞内cGMP减少→Na+离子通道关闭→离子浓度下降→ 膜超极化→神经递质释放减少→视觉反应
（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的G 蛋白偶联受体
Conversion of information from one form into another
一、细胞通讯
化学信号通讯 接触依赖性通讯（contact-dependent signaling）
间隙连接（gap junction）胞间连丝（plasmodesma）
细胞分泌化学信号通讯方式
硝酸甘油 Nitroglycerin
炸药？抗心绞痛药 ？ 舌下含化？为啥不是口服？
/warning_filled_with_dyna mite_nitroglycerin_postcard239083027157867236
/science/article/pii/S03 01008298000719
http://www.topnews.in/health/viagra-maycause-hearing-loss-27477
/phr150/Viagra/howitworks.html
第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导
G 蛋白偶联受体（GPCR）是细胞表面受体中最 大的多样性家族
Figure 15-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
二、NO 气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合
NO 在导致血管平滑肌舒张中的作用
Nitric Oxide Crosses the Plasma Membrane and Activates Intracellular Enzymes Directly
激活离子通道 激活或抑制腺苷酸 环化酶，以cAMP 为第二信使 激活磷脂酶C ，以 IP3 和DAG 作为
双信使
/life-science/cell-biology/learning-center/pathwayslides-and/diversity-of-g-protein-coupled-receptor-signal-tdp.html
亲脂性小分子
类固醇激素、视黄酸、 维生素D 和甲状腺素受 体在细胞核内
脂溶性气体分子NO
受体具有鸟苷酸环化 酶
活性
个别亲脂性小分子（如
前列腺素）受体在细胞 质膜上
Figure 15-3b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
受体：刺激性激素的受体；抑制性激素的受体 G蛋白：刺激性G 蛋白；抑制性G 蛋白 腺苷酸环化酶（AC）
（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的G 蛋白偶联受体
腺苷酸环化酶（AC）和环腺苷酸磷酸二酯酶
腺苷酸环化酶（AC）：跨膜12次。在 Mg2+或Mn2+存在下，催化ATP生成 cAMP 环腺苷酸磷酸二酯酶（PDE）：可降 解cAMP 生成5′-AMP，导致细胞内 cAMP 水平下降
靶蛋白的活性
4. 分子开关——Ca2+ 的结合或解离
钙调蛋白（calmodulin，CaM）
三、信号系统及其特性
Figure 15-1 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
（一）信号转导系统基本组成及信号蛋白相互作用
细胞表面受体介导的信号通路5 个 步骤组成：
Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
FUNCTIONS OF CELL COMMUNICATION
Gene transcription Cell proliferation Cell survival Cell death Cell differentiation
哺乳类三聚 体G 蛋白的主要种类及其效应器
Gα 类型 Gsα Giα 结合的效应器 腺苷酸环化酶 第二信使 cAMP（升高） 受体举例 β 肾上腺素受体，胰高血糖素 受体，血中复合胺受体，后叶 加压素受体 α1 肾上腺素受体 M 乙酰胆碱受体
腺苷酸环化酶 cAMP（降低） K+ 通道（Gβγ 激活 膜电位改变 效应器）
Viagra (伟哥) inhibits the enzyme PDE
枸橼酸西地那非(sildenafil citrate)：一种对环磷酸鸟苷（ cGMP）特异的5型磷酸二酯酶（PDE5）选择性抑制剂 NO激活鸟苷酸环化酶导致环磷酸鸟苷（cGMP）水平增 高，使阴茎海绵体内平滑肌松弛，血液充盈
一、细胞内核受体及其对基因表达的调节
3 个功能域
C 端激素结合结构域 中部DNA 或Hsp90 结合结构域
N 端转录激活结构域
激素－核受体复合物与激素反 应元件（HRE）结 合，诱导 基因活化
① 快速的初级反应阶段
② 延迟的次级反应阶段
快速的初级反应和延迟的次级反应
离子通道偶联受体（ion channel-coupled receptor） G 蛋白偶联受体（G-protein-coupled receptor， GPCR） 酶联受体（enzyme-linked receptors）
细胞表面受体转导胞外信号引发快反应和慢反应
Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
信号转导 Signal transduction
A signaling molecule activates a specific receptor on the cell membrane. A second messenger transmits the signal into the cell, eliciting a physiological response.
糖原合酶
糖原磷酸化酶
磷蛋白磷酸酶抑制蛋白
磷蛋白磷酸酶
2. cAMP-PKA 信号通路与基因表达调控
CREB:cAMP应答元件 结合蛋白 CBP:CREB结合蛋白
霍乱毒素
百日咳毒素（pertussis exotoxin）
The mechanism of action of pertussis toxin (Rappuoli et al, 1991). The pertussis exotoxin (PT) The A subunit (S1) is an ADP ribosyl transferase, and is responsible for the toxicity of PT, while the B component, composed of five polypeptide sub-units (S2-S5), binds to specific carbohydrates on cell surfaces and mediates the internalisation of the toxic S1 subunit (Nencioni et al, 1991).