生理学第二章跨膜信号转导-PPT课件

激素 结合G蛋白耦联受体
Gi 或 Gq
PIP2: 二磷酸磷脂酰肌醇 IP3: 三磷酸肌醇 DG : 二酰甘油
激活磷脂酶C(PLC)
PIP2
IP3 和 DG
内质网或肌质网 释放Ca2+
膜磷脂
激活蛋白激酶C (PKC)
生物学效应
（三）酶联型受体介导的信号转导
酶联型受体也是一种跨膜蛋白，但每个受体 分子只有1次穿膜,也称为单次跨膜受体或单个 跨膜α-螺旋受体。
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一、跨膜信号转导的概念和特征
（一）概念 各类刺激信号通过改变靶细胞膜上 的蛋白质构型，从而引起靶细胞功 能改变的过程。 这一过程也可理解为跨膜信号传递。
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（二）跨膜信号转导的特征
1. 各类刺激信号只改变膜结构中一种或 数种蛋白质分子结构，从而将细胞外的 信息转变成细胞内的信息，这一信息引 发细胞功能变化。 2. 体内需要转导的信号数，接受信号的 靶细胞种类以及引发的功能变化都是多 样的，但他们的转导过程仅限少数途径
Physiology
生理学
生理学考试研究小组
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第二节 细胞的跨膜信号转导功能
本节重点： 通道蛋白完成的跨膜信号转导 （化学门控,电压门控,机械门控） Ｇ蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导 酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导
本节难点： Ｇ蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导 酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导
（二） G蛋白耦联受体
由膜的特异性受体蛋白、Ｇ蛋白和膜的效应器酶
组成的跨膜信号转导系统
1.激素结合膜上[G蛋白耦联]受体
→α亚单位结合GTP→G蛋白(+)
2.Ｇ蛋白(+)→(膜效应器酶)腺苷酸环化酶(+)
3.
↓(细胞内)
ATP →cAMP↑(第二信使)
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说明
Ｇ蛋白耦联受体也称促代谢性受体，效应器酶除腺苷 酸环化酶（AC）外，还有磷脂酶Ｃ（PLC）、磷酸酶A2 （PLA2）、磷酸二酯酶（PDE）
它往往既有与信号分子结合的位点，起受 体的作用，又具有酶的催化作用，通过它们的 这种双重作用完成信号转导。
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较重要的有: 酪氨酸激酶受体（TKR） 酪氨酸激酶结合型受体 鸟苷酸环化酶受体
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1.酪氨酸激酶受体
生长因子 与酪氨酸激酶受体结合 膜外N端：识别、结合第一信使
膜内C端：具有酪氨酸激酶活性
(1)使肽段中酪氨酸残基磷酸化 (2)使胞内蛋白质酪氨酸残基磷酸化
磷酸化使细胞功能改变 以上分别为已确定的三种类型的跨 膜信号转导。
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第二信使除cAMP（环-磷酸腺苷）外还有IP3（三磷酸 肌醇）、DG（二酰甘油）、cGMP(环-磷酸鸟苷)、Ga2+等
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1.受体-G蛋白-AC（腺苷酸环化酶）途径
激素
受体
Ｇs或Gi
ATP
AC
cAMP
蛋白激酶A （ PKA ）
酶或其他功能蛋白
生物学效应
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2.受体-G蛋白-PLC（磷脂酶C）途径
细胞内生物效应
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2. 酪氨酸激酶结合型受体
本身没有蛋白激酶活性，但一旦与 配体结合即在胞质侧结合并激活酪氨ห้องสมุดไป่ตู้酸激酶→底物蛋白磷酸化→效应
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3. 鸟苷酸环化酶受体
胞外
膜受体
可溶性受体
胞内
鸟苷酸环化酶(GC)结构域
GTP
GC
PPi
cGMP
激活蛋白激酶G
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（PKG）
硝酸甘油治疗心绞痛
硝酸甘油→NO↑→结合可溶性鸟苷酸环 化酶（GC）→三磷酸鸟苷（GTP）转变成cGMP →激活PKG→舒张血管，增加血流量.
弗奇戈特、伊格纳罗及穆拉德1998 年获诺贝尔生理/医学奖 !
注意： 1.转导的方式不一定只限于以上三种; 2.相互影响,作用上有交叉; 3.同一刺激信号作用方式多样:关键在 于靶细胞膜上具有的感受结构.
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肽类激素 结合膜受体蛋白膜外肽段 细胞因子 膜内肽段激活 激活的膜内肽段有磷酸激酶活性：
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二、几种主要的跨膜信号转导方式
(一）通过通道蛋白质完成的跨膜信号 转导（三类通道）
1.化学门控通道： 化学物质（递质、激素）→膜上 通道型受体蛋白→形成通道、允 许离子通过，故称促离子型受体。
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2.电压门控通道蛋白 改变膜电位→通道型蛋白质构型改变 →通道开、相应离子易化扩散
3.机械门控通道蛋白：存在内耳毛细胞 内耳淋巴液振动→毛细胞受切向力弯 曲→通道开→离子易化扩散→毛细胞 兴奋（Ap）→沿神经传至听中枢