第九章-细胞信号转导备课讲稿

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。
（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
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。
• 二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接 与酶结合
• NO是一种具有自由基性质的脂溶性气体分 子，可透过细胞膜快速扩散，作用邻近靶 细胞发挥作用。
• 主要过程：
• 血管神经末梢释放Ach→作用于GPCR(G蛋白偶联受体）→ • 活化G蛋白→激活PLC(磷脂酶C）→通过对第二信使PIP2 • 水解生成IP3和DAG两个第二信使→IP3开启Ca2+通道 • →Ca2+从内质网进入细胞质基质+CaM→NO合酶→催化 • 精氨酸氧化为瓜氨酸→释放NO→激活GC（鸟苷酸环化酶）→cGMP • 上升→抑制肌动肌球蛋白复合物的形成→平滑肌 舒张，降压
（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体
在与G蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制中，通过腺苷酸环化 酶活性的变化调节靶细胞内第二信使cAMP的水平，进而影响信号通 路的下游事件。
不同的受体-配体复合物或者刺激或者抑制腺苷酸环化酶活性。包括5种 蛋白组分：①刺激性激素的受体，②抑制性激素的受体，③刺激性G 蛋白，④抑制性G蛋白，⑤腺苷酸环化酶
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
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
胞外信号所介导的细胞通讯6步骤
1.信号细胞合成并释放信号分子 2.转运信号分子至靶细胞 3.信号分子与靶细胞表面受体特异性结合并导致受
二、G蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路
按效应器蛋白不同可分为：
①激活离子通道的G蛋白偶联受体。
②激活或抑制Ac，以CAMP为第二信使的G蛋白偶 联受体。
③激活PLC，以IP3和DAG作为双信使的G蛋白偶联 受体。
（一）激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信
号通路
主要过程： 信号分子→GPCR（受体）→与GP（配体） 结合→调控离子通道关闭→膜电位改变→ 产生相关活动。
这类受体含有3个功能域：
C端结构域（激素结合位点） 中部结构域（DNA或HSP90结合位点） N端结构域 （转录激活）
一、 核受体及其对基因表达的调节
主要过程：
信号分子（激素类）进入靶细胞→跨越质膜→通过 与特异性核
受体结合为复合物→复合物入核→调节基因表达→
产生初级产物→激活其他基因转录→产生次级产物
按存在部位分类： • 细胞内受体——脂溶性信号分子
• 细胞表面受体——亲水性信号分子
分泌信号分子 膜结合分子
按转导机制和受体蛋白类型分3类：
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
三.酶联受体： 一类具有酶活性； 另一类受体胞内段与酶联系。
信号转导系统及其特性：
（一）基本组成及信号蛋白的相互作用
• 细胞表面受体介导的信号通路5个步骤： 受体激活→活化信号蛋白→级联反应→反 应回答→受体脱敏
信号转导源自文库统：
• 是由细胞内多种行驶不同功能的信号蛋白 所组成的信号传递连。
• 细胞内信号蛋白的相互作用是靠蛋白质模 式结合域所特异性介导的。
• 研究蛋白互作的模式结构域——SH2结构域
第九章-细胞信号转导
细胞通讯：
指一个信号产生细胞发出的信息通 过介质（配体）传递到另一个靶细胞 并与其相应的受体相互作用，然后通 过细胞信号转导产生靶细胞内一系列 生理变化，最终表现为靶细胞整体的 生物学效应的过程。
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
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
（二）信号蛋白复合物的装配3种策略：
①.表面受体和胞内信号蛋白通过支架蛋白结 合预先形成细胞内信号复合物，当受体被激 活后，便激活细胞内信号蛋白并向下游传递。
②.表面受体被激活后胞内段氨基酸残基位点 发生自磷酸化作用，为胞内信号蛋白提供锚 定位点，从而介导下游事件。
体激活 4.活化受体启动靶细胞内一种或多种信号转导途径 5.引发细胞代谢、功能或基因表达的改变 6.信号的解除并导致细胞反应终止
信号分子与受体
信号分子：化学信号、局部介质、神经递质 以及物理信号。
按化学性质分3类： • 气体性信号分子 • 疏水性信号分子 • 亲水性信号分子
受体：
• 绝大多数蛋白质（多为糖蛋白） • 少数糖脂 • 有的是糖蛋白和糖脂组成的复合物
分子开关：在细胞内一系列信号转导过程中，有正 负反馈作用的蛋白，一类是GTPase分子开关调 控蛋白构成的GTPase超家族；另一类是通过蛋 白激酶使靶蛋白磷酸化，通过蛋白磷酸水解酶使 靶蛋白去磷酸化，从而调节靶蛋白活性；还有一 类是CaM通过与Ca2+结合或解离而分别处于活化 或失活的开启或关闭状态。
第三节：G蛋白偶联受体介导的信号转导
一、G蛋白偶联受体的结构与激活
G蛋白：二聚体GTP结合调节蛋白，由Gα和Gβγ锚定在质膜上。 过程：配体与受体结合→活化受体与Gα亚基结合→活化受体使Gα亚基 改变，致使GDP与G蛋白解离→GTP与Gα亚基结合，引发Gα亚基与Gβγ 和受体解离→配体-受体复合物解离，Gα亚基结合并激活效应蛋白 →GTP水解成GDP引发Gα亚基与效应蛋白分离并重新结合Gβγ亚基，恢 复到三聚体G蛋白静息状态
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
•
细胞信号转导过程中的蛋白：
表面受体 第二信使 分子开关
第二信使与分子开关
第二信使：指胞内产生的一类非蛋白分子，通过其 浓度的改变来应答胞外信号与细胞表面受体的结 合，从而调节胞内酶和非酶蛋白活性，从而在细 胞信号转导途径中行驶携带和放大信号的功能。