信号传导和肿瘤培训课件

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《信号转导与肿瘤》课件

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1
受体激活
受体结合配体,激活受体本身。
2
信号转导
受体激活后,促使下游分子发生变化。
3
基因表达调节
信号传递最终通过下游基因表达调节来控制细胞的行为和功能。
肿瘤的发生与信号传导的关系
基因突变
细胞出现DNA损伤和突变,导 致基因的突变和异常表达,引 发癌症的发生。
细胞增殖
癌细胞凭借畸形的信号通路, 绕过正常细胞增殖的调控,实 现快速无限的增殖。
细胞凋亡
癌细胞通过改变抗凋亡通路的 发挥,抑制凋亡的发生,从而 获得生存的进一步机会。
常见肿瘤与信号传导通路的相关性
1 前列腺癌
PI3K/Akt通路的活化,是前列腺癌细胞迅速增殖的关键信号。
2 乳腺癌
HER2受体的过度表达和激活,是乳腺癌恶性化的标志。
3 结直肠癌
Wnt/β-catenin通路的过度激活,是结直肠癌肿瘤干细胞的来源。
治疗策略和新药研究的展望
免疫检查点抑制剂
通过抑制肿瘤逃脱免疫监控 的机制,使定信号通路的活化, 以达到抑制肿瘤生长和扩展 的效果。
个体化治疗
通过检测肿瘤基因变异,制 定针对性的治疗方案,最大 限度降低废物用药和不良反 应。
结束语
通过本课件的学习,您不仅了解了信号通路和肿瘤发生之间的关系,还了解 了现代肿瘤治疗的最新进展,希望对您有所帮助。
信号分子的种类
激酶
如EGFR和HER2,控制细胞的增殖和浸润。
转录因子
如STATs和NF-κB,控制基因表达和调节细 胞生长和凋亡。
信号递质
如胆碱、去甲肾上腺素和多巴胺,调节神经 传递和调节细胞的生长和分化。
细胞因子
如白细胞介素和肿瘤坏死因子,参与免疫反 应和肿瘤的发生和进展过程。

肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤

肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤

肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤
其它G蛋白偶联型受体
1.化学感受器中的G蛋白 存在于嗅觉和味觉化学感受器中,类型繁多,不同细胞 具有不同的受体,感受不同的气味。 气味分子与G蛋白偶联型受体结合,可激活腺苷酸环化酶, 产生cAMP,开启cAMP门控阳离子通道(cAMP-gated cation channel),引起钠离子内流,膜去极化,产生神 经冲动,最终形成嗅觉或味觉。
霍乱毒素能催化ADP核糖基共价结合到Gs的α亚基上,使α亚 基丧失GTP酶的活性,处于持续活化状态。导致霍乱病患者 细胞内Na+和水持续外流,产生严重腹泻而脱水。
肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤
GTP-binding regulatory protein
肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤
G蛋白耦联型受体的信号传导途径
肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤
Inositol phospholipid signaling
Mimicked by ionomycin
肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤
PIP2 Hydrolysis
肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤
钙调蛋白(calmodulin,CaM)可结合钙离子将靶蛋白 (如CaM-Kinase)活化。
(一)cAMP信号途径
通过调节cAMP的浓度,将细胞外信 号转变为细胞内信号。
主要组分: ①激活型受体(Rs)或抑制型受体
(Ri); ②活化型调节蛋白(Gs)或抑制型
调节蛋白(Gi); 肿瘤学课件细胞信号传导与肿瘤 G-protein linked receptor
腺苷酸环化酶:跨 膜12次。在Mg2+或 Mn2+的存在下,催 化ATP生成cAMP。
蛋白激酶是一类磷酸转移酶,使蛋白质磷酸化。分为5 类,其中了解较多的是蛋白酪氨酸激酶、蛋白丝氨酸/苏 氨酸激酶。

分子肿瘤学5细胞信号转导与肿瘤课件

分子肿瘤学5细胞信号转导与肿瘤课件

与 IKKβ)复合物,引起IκB蛋白特异丝氨酸位点 的磷
酸化( IKKα Ser32 、Ser36 ,IKKβ Ser19 、
Ser23) ,磷酸化IκB从三聚体中解离下来并泛素化降
解,暴露p50亚基的核定位序列及p65亚基的DNA结
合位点,使NFκB活化可以从胞浆移位至细胞核与
DNA特异位点相结合,参与转录进程。
分子肿瘤学5细胞信号转导与肿瘤
课件
3、 NFκB 活化
(1)NFκB活化通路
静息状态下, NFκB在胞质中以同源或异源二聚体
的形式与抑制蛋白I kB结合,呈无活性状态。在外界因
素如脂多糖(LPS
1(IL1)、肿瘤坏死因
子(TNFα)的刺激下,受体与配体结合,进而激活
NFκB 诱导性激酶(NIK),进而激活IκB激酶(IKKα
分子肿瘤学5细胞信号转导与肿瘤 课件
2、NFκB的结构特点
NFκB 5个成员都有一个高度保守的Rel同源 结构源(Rel homology domain,RHD),内 含DNA结合区、蛋白二聚体化区、NFκB的抑 制蛋白(IκB)结合区及核定位信号。其中p50, p52分别来源于前体蛋白p105,p100,它们 的C端包含锚蛋白重复序列;而RelA,RelB及 c-Rel的C端含有反式激活区域。 NFκB在DNA 的特异性结合位点称κB位点,其核心结合序列 为GGGACTTCC, NFκB家族成员的κB位点略 有差异。
分子肿瘤学5细胞信号转导与肿瘤 课件
(二) NFκB信号转导通路的异常与 肿瘤的发生与发展
大量研究表明,IKK/ I kB /NF-κB信号转导通 路的异常可以促进肿瘤的发生发展.许多炎症因 子、致癌剂、促癌剂和肿瘤微环境都可以激活 NF-κB.NF-κB蛋白本身和其调控的蛋白与肿瘤 的发生、增殖、抗凋亡、侵袭、血管生成和转 移有关。在多种肿瘤中NF-κB都处于持续性激 活状态。

细胞信号转导和肿瘤培训课件

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e.g., adrenergic receptors, odorant receptors, and certain hormone receptors (e.g. glucagon, angiotensin, vasopressin and bradykinin).
3. Receptors that are found intracellularly and upon ligand binding migrate to the nucleus where the ligand-receptor complex directly affects gene transcription
• 细胞的超微结构和亚细胞结织生长需要
病原体侵入
细胞过度生长
生长因子
抗原
死亡因子
细胞
细胞
细胞
细胞周期 蛋白表达
细胞分裂增殖
细胞因子 表达分泌
抗感染状态 细胞信号转导和肿瘤
胞内致死 分子表达
细胞死亡 5
趋化因子
细胞骨架蛋 白表达、激活
牵动细胞移动 (Cell movement)
细胞信号转导和肿瘤
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细胞信号转导和肿瘤
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细胞信号转导和肿瘤
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细胞信号转导和肿瘤
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Receptor Serine/Threonine Kinases (RSTKs)
• Typical example: Receptors for the TGF- superfamily of ligands
(requiring phosphorylation of both tyrosine and threonine)
• G-Protein Coupled Receptors

信号通路与肿瘤医学课件.ppt

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组织生长需要
病原体侵入
细胞过度生长
生长因子
抗原
死亡因子
细胞
细胞
细胞细胞分裂增殖Fra bibliotek抗感染状态
细胞死亡
趋化因子
细胞骨架蛋 白表达、激活
牵动细胞移动 (Cell movement)
细胞粘附
抗凋亡因子 表达、激活
细胞存活 (Survival)
胞外信号
信号作用 于细胞
基因表 达改变
细胞表 型改变
细胞信号转导理论概述
•An intracellular tyrosine kinase domain. Tyrosine phosphorylation
•An intracellular regulatory domain.
•A transmembrane domain.
Interact with and phosphorylate Src homology domain 2 (SH2)-containing proteins (e.g., PLC-, Ras, PI-3K, etc)
• 信号转导理论研究及应用举例:在肿瘤发生 发展中的信号转导的意义
• 信号转导与肿瘤临床:诊断和治疗 • 细胞信号转导经典文献举例
引言
信号转导与生命过程
——问题的提出和理论的产生
细胞信号转导理论建立以前的 细胞生物学
• 细胞的显微结构(胞膜、胞浆、胞核) • 细胞的生理功能(生存、“活性”、
分裂增殖、胞间连接、吞饮、分泌、 迁移、死亡……) • 细胞组分的生物化学(脂、糖、核酸、 蛋白) • 细胞的超微结构和亚细胞结构(脂质 双层膜结构、细胞器……)
e.g., STAT1, 3, 4, 5, 6… (Signal transducer and activator of transcription )

肿瘤病理生物学课件:信号转导与肿瘤

肿瘤病理生物学课件:信号转导与肿瘤
結合
第三節 主要信號轉導通路
研究信號轉導離不開通路(Pathway),可以基於不同 的研究目的、科學問題和切入點進行分類 1、細胞生命活動(細胞增殖、細胞凋亡、免疫活化等) 2、細胞類型(上皮細胞、淋巴細胞、神經元等) 3、受體類型(EGF受體、胰島素、乙醯膽鹼等) 4、激酶類型(MAP激酶、JNK激酶、PI-3激酶等)
化學通訊
化學信號主要通過細胞中的受體(receptor) 起作用,因此其本身也被稱為配體(ligand) 。它們又可分為水溶性和脂溶性兩類。
第二節 信號轉導的基本組成
信號轉導的基本組成 ➢ 細胞外因子 ➢ 細胞膜受體 ➢ 細胞質信號放大系統 ➢ 細胞核信號效應器 ➢ 信號的調節與終止
一、細胞外因子
(G protein coupled receptor,GPCR) 結構:是一條七次跨膜的糖蛋白,第三個內環 與鳥苷酸結合蛋白(G蛋白)相偶聯,活化G蛋 白,影響腺苷酸環化酶產生第二信使。
G蛋白偶聯型受體
G蛋白:
一類需要結合三磷酸鳥苷酸(GTP)後才能發揮功能 的蛋白。其與GTP或GDP結合,位於細胞膜胞漿面,由三個 亞基組成(α-亞基、β-亞基、γ-亞基)。G蛋白有很多 種:如激動型G蛋白(Gs)、抑制型G蛋白(Gi)、磷脂酶 型G蛋白(Gq)和G12等等。 G蛋白偶聯受體目前已發現1000多種。 其超分子家族又可分成:
調控結合元件(銜接蛋白)
調控結合元件
一個信號分子可以含有兩種以上的調控 結合元件;
同一類調控結合元件可存在於多種不同 的信號轉導分子中,但是結構有差異;
這些結構域均為非催化結構域,無任何 催化活性。
G蛋白
結合鳥苷酸(GDP、GTP)和水解GTP
經典G蛋白(α、β、γ亞基三聚體)

2024年度信号通路和肿瘤ppt课件pptx

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MAPK信号通路与肿瘤恶性表型的关系
MAPK信号通路的异常激活与肿瘤的恶性表型密切相关,如侵袭、转移和血管生成等。
2024/3/23
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PI3K/AKT/mTOR信号通路在肿瘤中表现及机制
PI3K/AKT/mTOR信号通路简介
PI3K/AKT/mTOR信号通路是细胞内重要的生长和代谢调控通路,参与细胞周期、蛋白
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靶向药物设计原理及实践举例
靶向药物设计原理
基于肿瘤细胞与正常细胞的生物学差异,设计能够特异性结 合肿瘤细胞信号通路关键分子的药物,阻断异常信号传导, 达到治疗肿瘤的目的。
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实践举例
针对EGFR突变的非小细胞肺癌,设计EGFR酪氨酸激酶抑制 剂(EGFR-TKI),如吉非替尼、厄洛替尼等,通过抑制 EGFR磷酸化,阻断下游信号传导,从而抑制肿瘤细胞增殖和 转移。
质合成、自噬等多种生物学过程。
PI3K/AKT/mTOR信号通路在肿瘤中的异常激活
在多种肿瘤中,PI3K/AKT/mTOR信号通路的关键成员如PI3K、AKT、mTOR等常常发 生突变或异常表达,导致通路持续激活,促进肿瘤细胞增殖和存活。
2024/3/23
PI3K/AKT/mTOR信号通路与肿瘤治疗的关系
研究信号通路的互作关系
3
利用CRISPR/Cas9技术同时敲除或敲入多个基因 ,可以研究信号通路中不同基因之间的互作关系 。
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单细胞测序技术在信号通路研究中的应用
2024/3/23
单细胞转录组测序
通过单细胞转录组测序技术,可以了解单个细胞中基因表 达的情况,从而研究信号通路在单个细胞中的调控机制。

信号转导与肿瘤PPT课件

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EGF受体与配体的突变与器官缺陷
EGFR
上皮,乳腺,肺,胰腺,小肠,中枢神经系统
HER2
乳腺,心脏,中枢神经系统
HER3
心脏,中枢神经系统
HER4
乳腺,心脏,中枢和外周神经系统
EGF
前列腺,中枢和外周神经系统
TGF
上皮,前列腺,眼
HB-EGF
中枢神经系统
AR/EGF/TGF 胃肠道
EGFR受体和配体转基因研究
N. of tumors
1.387 504
1.424 498
1.127 916
843 1.200 2.043
Tumors with EGFR mutation
Number
Rate (%)
99
7.1
231
45.8
142
10
193
38.7
331
29.4
17
1.8
282
33.4
66
5.5
348
17
肿瘤中EGFR家族的基因改变
Growth Factor Receptors
GSK-3
Apoptosis
RAF
P RR T TP
P KK
P I-3 K
SOS RAS
PI3K
PI-4,5-P2
PKC PI-3,4,5-P3
PD K’s Akt/PKB P
P Survival
MAP P K
Proliferation
酪氨酸磷酸酶的结构模式
酪氨酸激酶受体 EGFR
HER2 HER3 PDGFRalpha PDGFRbeta MET EphR
肿瘤类型
卵巢癌(35-70%)、头颈癌(80-100%)、 结直肠(35-50%)、膀胱癌前列腺癌(4080%)、胃癌(33-81%)、NSCLC(4080%)、宫颈癌等 乳腺癌(25-30%)、卵巢癌、前列腺癌等
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(二)其他重要的细胞外因子
1、 抗原
各种外源性或内源性抗原可通过与淋巴 细胞膜受体结合,刺激淋巴细胞活化,进一 步引起免疫效应。
研究 T细胞、B细胞活化途径和信号传
导通路不仅是免疫学的热点,在肿瘤免疫、
自身免疫性疾病、器官移植等学科领域,具
有重要的理论意义和信号传应导和肿用瘤 价值。
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2 、 肿 瘤 坏 死 因 子 ( TNF,tumor necrosis factor )
口愈合以及免疫反应等过程中发挥重要作用。
细胞粘附的信号传导过程引起人们重视,是
由于它们在肿瘤侵袭、转移中的非同寻常的
作用。 细胞外基质中主
要的粘附分子
纤维粘连蛋白(fibronectin,FN) 层粘连蛋白(laminin,LN) 胶质蛋白(collagen,Coll)
信号传导和肿瘤
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二、受体
受体的概念: 受体是一种蛋白质,或 存在于细胞膜上,或存在于细胞核内, 它能接受外界的信号并将信号转化为细 胞内的一系列生物化学反应,对细胞的 结构或功能产生影响。
信号传导和肿瘤
精细的细胞间通讯网络控制着细胞 的生长、分裂、分化、死亡及各种其他 的生命过程。但是细胞如何与复杂的外 界环境保持适时地应变关系,如何维持 细胞与细胞间的精细、协调的关系仍不 甚清楚。
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2
信号传导系统的作用:沟通细胞内 外以及细胞之间的联系,保证细胞乃至 生物个体的各种生命活动的正常运转, 使各种生命在整体上能被高度特化。
1受体(CSF-1R)信、号传导c和-肿K瘤 IT等。
17
4、纤维细胞生长因子受体(FGFR)家族, 其成员FGFR-1,FGFR-2,FGFR-3, FGFR-4和 角化细胞生长因子受体(RGFR) 等
5、编码跨膜酪氨酸蛋白受体与其他受体不
同之处在于其他细胞外结构域的结构不同, 它仅含单个半胱氨酸的区域。 其酶促结构
人们发现TNF家族成员越来越多,
它们的主要生理功能是引起细胞凋亡
(Apoptosis)。细胞凋亡的信号传导
通路不仅是信号传导领域,而且是细胞
生物学,肿瘤生物学研究的重点和热点。
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3、 粘附分子(adhesion molecules)
细胞与细胞,细胞与基质的相互粘附作
用不仅是胚胎发育所必需,而且在炎症、伤
(5) 交叉性,虽然生长因子与其受体的结
合基本上恪守特异专一的原则,但是部分生
长因子能与二种以上的不同受体结合,这在
同一家族的成员中更信号传为导和肿多瘤 见。
7
2、 细胞因子(cytokine)
细胞因子种类多样,家族亦不少,且功
能各异。最主要的家族有白介素、白细胞刺 激因子、干扰素等。对于刺激细胞生长,这 类因子虽没有生长因子那样重要,但对于特 异的细胞(如淋巴瘤等),它们的作用(如 白介素)对于细胞生长、活化是极其重要的。
细胞外的一段糖基化肽链是与配体 (ligand)结合的部位;中间是单一的疏水 性的跨膜区;然后是具有酪氨酸激酶活性的 膜内区。根据肽链序列的相似性和其他一些 结构上的特点,这些信号传受导和肿体瘤 被分成若干家1族5
酪氨酸激酶受体结构图
胞外
细胞膜 胞浆
糖基化肽链
膜内区
具激酶活性
信号传导和肿瘤
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特点:受体的膜外部分具有二个以上半胱氨 酸富集区。
如果细胞内与增殖调控有关的信
号系统发生紊乱,就会导致生长异常,
遗传性能改变、发生肿瘤,甚至死亡。
信号传导研究将会是21世纪生命科学研
究领域的热点。
信号传导和肿瘤
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第一节
回顾
真核细胞增殖调控是一个多因素,多环
节,多步骤,涉及到细胞内外众多分子事件 的复杂过程。现认为细胞内多种信号系统及 其传导通路相互协调与作用,构成了一个复 杂的级联交叉网络(cross-talk)共同精确 地调节细胞增殖和分化等多种生理功能。
胞质中形成第二信使—甘油二酯(DAG)
三 磷 酸 肌 醇 ( IP3) 和 C 反 应 蛋 白 , 并
最终传入核内,加速核酸代谢和促进细
胞有丝分裂。
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(一)、酪氨酸激酶受体
大多数细胞生长因子的受体都含有酪氨 酸激酶的肽链序列,这类受体统称酪氨酸激 酶受体。这些受体具有极为相似的结构。
域亦与其他受体激酶者不同。包括eph eck elk等。
6、神经生长因子受信号体传导和(肿瘤 NGF-R)
配体:受体接受的外界信号统称为配 体,包括神经递质、激素、生长因子、 光子、某些化学物信号传质导和肿及瘤 其细胞外信号13 。
所有生长因子必须通过一种特殊受 体起作用。
受体本质是酪氨酸磷酸化激酶,分
子量较大15万-35万,受体分为胞外区、
跨膜区和面向细胞质的包膜区,受体和
生长因子结合,触发一系列反应,在细
这是一大类种类繁多,以刺激细胞生长 为其特征的多肽,因生理作用而命名。
共同特点:
(1)生长因子受体都具有酪氨酸激酶活性
(2)特异性,基本上每一种细胞生长因子
都有与之相对应的受体。
信号传导和肿瘤
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(3)多样性,一种细胞生长因子与受体结 合后,大多数都能激活多种不同的传导通路。
(4)家族性,许多生长因子因为结构相似, 生理功能相近,所以归纳成为一个家族。
这类受体包括:
1、EGFR、 ErbB3、 Erb2、 DER (果蝇 表皮生长因子受体)、Let23等
2、胰岛素相关受体(insulin-related receptor,IRR),IGF-R(胰岛素样生长因子受 体)
3、血小板源性生长因子(PDGFR)家族,
(PDGF-R、 PDGFβ-R),克隆刺激因子-
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•基本 组成
细胞外因子 刺激细胞增殖的因子 其他重要的细胞外因子
酪氨酸激酶受体
受体 G蛋白联接受体 细胞因子受体
粘附分子受体
联结蛋白
G蛋白
经典G蛋白 小分子量G蛋白
第二信使
胞内激酶
核受体
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5
第二节
基本组成
一、细胞外因子
(一)刺激细胞增殖的因子
1、生长因子(growth factor)
这类因子主要的特点:它们的受体本身
都不具有激酶活性。信号传导和肿瘤
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3、 激素、神经递质等
最显著的共同特点:通过G蛋白联 接受体传递信号。
这是目前所知种类最多的一类可以 刺激细胞生长的细胞外因子,种类繁多, 结构各异,分子大小相差悬殊,人们熟 知的代表有生长激素、乙酰胆碱、肾上 腺素等。
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