细胞生物学--第五章 细胞通讯
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● 另外，G-蛋白偶联受体 包括许多与嗅觉、视觉和味觉有关 的受体
29
G-蛋白偶联受体
30
G蛋白偶联受体与信号转导
31
酶联受体(enzyme linked receptor)
◆受体蛋白既是受体又是酶，一旦被配体激活 即具有酶活性并将信号放大，又称催化受 体(catalytic receptor)。
信号分子结合并能引起细胞功能变化的生物大分子均 称为受体( receptor)，信号分子则被称为配体(ligand)。
◆存在部位：
●细胞表面受体 质膜上 同大的信号分子或小的亲水性的信号分子作用
●细胞胞内受体 位于胞质溶胶、核基质中 同脂溶性的小信号分子作用
19
细胞表面受体和胞内受体
20
胞内受体
●神经递质是由神经细胞分泌到触突(synapses)中的 信号分子
●它们在进入靶细胞之前，触突必需同靶细胞挨得很 近
●为了引起邻近靶细胞的反应，还必需产生电信号。 神经递质仅作用于相连接的靶细胞。
17Leabharlann 号 分 子 的 类 型18
5.1.3 受体Receptor
一般特性 ◆概念：任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的
11
5.1.2 Signal molecules
概念 P169
◆化学分子
●非营养物 ●非能源物质 ●非结构物质 ●不是酶
◆主要是用来在细胞间和细胞内传递信息
12
信 号 分 子
局部介质
与 细 胞 通 讯
激素
神经递质
13
信号分子的类型
◆1. 激素
● 激素是由内分泌细胞合成的化学信号分子 ，通过血液循
24
三种类型的表面受体
离子通道偶联受体
G-蛋白偶联受体 酶联受体
25
离子通道偶联受体Ion-channel linked receptor
◆见于可兴奋细胞间的突触信号传递，产生一种电效应。 ◆受体本身就是形成通道的跨膜蛋白。如乙酰胆碱受体
就是离子通道偶联受体。 ◆它们多为数个亚基组成的寡聚体蛋白, 除有配体结合部
细胞内受体在接受脂溶性的信号分子并与 之结合形成受体-配体复合物后就成为转录 促进因子，作用于特异的基因调控序列，启 动基因的转录和表达。
21
胞内受体的结构
转录激活结构域 抑制蛋白
激素结合位点
DNA结合的结构域
配体
22
胞内受体基本结构：
含两个结构域
◆与DNA结合的结构域 ◆激活基因转录的结构域，位于N末端
●通过位于细胞表面的信号分子同靶细胞的接 触。
8
细 胞 通 讯 的 两 种 方 式
9
细胞通讯基本过程
◆信号分子的合成 内分泌细胞是主要来源 ◆信号分子的分泌 复杂过程 ◆信号分子的传递 血液循环系统 ◆信号分子的识别 受体蛋白 ◆信号转移 跨膜转导 ◆信号转换 细胞内级联反应 ◆信号解除
细胞信号传导 信号转导
细胞生物学--第五章 细胞通讯
细胞通讯
Cell Communication：细胞通讯是指在多细胞生物的细胞 社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收 信息的通讯机制, 并通过放大引起快速的细胞生理反应，或 者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各 组织活动, 使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出 综合反应。P167
15
◆2. 局部化学介质 ●自分泌(autocrine)
是指细胞对自身产生的物质发生反应，通 常将由自身合成的信号分子作用于自身的现象 称为自分泌信号(autocrine signaling)
肝细胞合成的释放生长因子, 可以刺激自 身, 导致肿瘤细胞增生, 失去控制。
16
◆3. 神经递质 (neurotransmitters)
两个结合位点
◆与配体结合的位点,位于C末端 ◆与抑制蛋白结合的位点
23
细胞表面受体
信号分子主要是亲水的蛋白质、多肽或其他一些水溶 性的分子
受体主要类型∶
◆离子通道偶联受体(ion-channel linked receptor)； ◆G-蛋白偶联受体(G-protein linked receptor)； ◆酶联受体(enzyme-linked receptor)。
10
细胞通讯基本过程
●细胞信号传导 Cell signaling
强调信号的产生、分泌与传送, 即信号分子从合成 的细胞中释放出来, 然后进行传递。
●信号转导 Signal transduction
强调信号的接收与接收后信号转换的方式(途径)和 结果, 包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的 级联反应等, 即信号的识别、转移与转换。
环运输到身体各个部位作用于靶细胞。
●激素三种类型:
蛋白与肽类激素 脊椎动物中80％，只与质膜受体结合 类固醇激素 不溶于水，蛋白结合运输，胞内受体 氨基酸衍生物激素 酪氨酸衍生物 两种受体
14
◆2. 局部化学介质
●局部介质是由各种不同类型的细胞合成并分泌到 细胞外液中的信号分子，它只能作用于周围的 细胞。 常将这种信号传导称为旁分泌信号传导 (paracrine signaling ）。
位外, 本身就是离子通道的一部分, 并籍此将信号传递 至细胞内。
26
乙酰胆碱受体与信号传递
27
乙酰胆碱受体
28
G-蛋白偶联受体 G-protein linked receptor
●最大的一类细胞受体家族，结构相似，一条多肽连，有7次 α螺旋跨膜，参与的信号转导作用要与G蛋白相耦联。
● 已经发现了1000个G-蛋白偶联受体, 包括许多神经递质、神 经多肽和激素的受体
4
细 胞 质 膜 与 细 胞 通 讯
5
5.1细胞通讯的基本特点
5.1.1 细胞通讯的方式
有三种通讯方式
◆通过信号分子 ◆通过细胞与细胞的接触 ◆通过细胞与细胞外基质粘着
不依赖于细胞接触 依赖于细胞接触
6
细胞 通讯 的途 径与 方式
7
◆通过细胞与细胞接触进行通讯的两种情况：
●通讯连接： 间隙连接 胞间连丝
◆这类受体传导的信号主要与细胞生长、分裂 有关。
32
酶联受体种类 P177
◆酪氨酸激酶偶联受体(tyrosine kinase-linked receptors)
缺少细胞内催化活性的酶联受体
◆内源酶促活性受体(receptor with intrinsic enzymatic activity )
细胞内具有催化结构域的酶联受体
●受体酪氨酸激酶 (Receptor tyrosine kinase)； ●受体丝氨酸/苏氨酸激酶 (Receptor serine/threonine kinase)。 ●受体鸟苷环化酶 (Receptor guanylyl cyclase)； ●受体酪氨酸磷酸酶 (Receptor of tyrosine phophatase);
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G-蛋白偶联受体
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G蛋白偶联受体与信号转导
31
酶联受体(enzyme linked receptor)
◆受体蛋白既是受体又是酶，一旦被配体激活 即具有酶活性并将信号放大，又称催化受 体(catalytic receptor)。
信号分子结合并能引起细胞功能变化的生物大分子均 称为受体( receptor)，信号分子则被称为配体(ligand)。
◆存在部位：
●细胞表面受体 质膜上 同大的信号分子或小的亲水性的信号分子作用
●细胞胞内受体 位于胞质溶胶、核基质中 同脂溶性的小信号分子作用
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细胞表面受体和胞内受体
20
胞内受体
●神经递质是由神经细胞分泌到触突(synapses)中的 信号分子
●它们在进入靶细胞之前，触突必需同靶细胞挨得很 近
●为了引起邻近靶细胞的反应，还必需产生电信号。 神经递质仅作用于相连接的靶细胞。
17Leabharlann 号 分 子 的 类 型18
5.1.3 受体Receptor
一般特性 ◆概念：任何能够同激素、神经递质、药物或细胞内的
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5.1.2 Signal molecules
概念 P169
◆化学分子
●非营养物 ●非能源物质 ●非结构物质 ●不是酶
◆主要是用来在细胞间和细胞内传递信息
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信 号 分 子
局部介质
与 细 胞 通 讯
激素
神经递质
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信号分子的类型
◆1. 激素
● 激素是由内分泌细胞合成的化学信号分子 ，通过血液循
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三种类型的表面受体
离子通道偶联受体
G-蛋白偶联受体 酶联受体
25
离子通道偶联受体Ion-channel linked receptor
◆见于可兴奋细胞间的突触信号传递，产生一种电效应。 ◆受体本身就是形成通道的跨膜蛋白。如乙酰胆碱受体
就是离子通道偶联受体。 ◆它们多为数个亚基组成的寡聚体蛋白, 除有配体结合部
细胞内受体在接受脂溶性的信号分子并与 之结合形成受体-配体复合物后就成为转录 促进因子，作用于特异的基因调控序列，启 动基因的转录和表达。
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胞内受体的结构
转录激活结构域 抑制蛋白
激素结合位点
DNA结合的结构域
配体
22
胞内受体基本结构：
含两个结构域
◆与DNA结合的结构域 ◆激活基因转录的结构域，位于N末端
●通过位于细胞表面的信号分子同靶细胞的接 触。
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细 胞 通 讯 的 两 种 方 式
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细胞通讯基本过程
◆信号分子的合成 内分泌细胞是主要来源 ◆信号分子的分泌 复杂过程 ◆信号分子的传递 血液循环系统 ◆信号分子的识别 受体蛋白 ◆信号转移 跨膜转导 ◆信号转换 细胞内级联反应 ◆信号解除
细胞信号传导 信号转导
细胞生物学--第五章 细胞通讯
细胞通讯
Cell Communication：细胞通讯是指在多细胞生物的细胞 社会中, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收 信息的通讯机制, 并通过放大引起快速的细胞生理反应，或 者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各 组织活动, 使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出 综合反应。P167
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◆2. 局部化学介质 ●自分泌(autocrine)
是指细胞对自身产生的物质发生反应，通 常将由自身合成的信号分子作用于自身的现象 称为自分泌信号(autocrine signaling)
肝细胞合成的释放生长因子, 可以刺激自 身, 导致肿瘤细胞增生, 失去控制。
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◆3. 神经递质 (neurotransmitters)
两个结合位点
◆与配体结合的位点,位于C末端 ◆与抑制蛋白结合的位点
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细胞表面受体
信号分子主要是亲水的蛋白质、多肽或其他一些水溶 性的分子
受体主要类型∶
◆离子通道偶联受体(ion-channel linked receptor)； ◆G-蛋白偶联受体(G-protein linked receptor)； ◆酶联受体(enzyme-linked receptor)。
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细胞通讯基本过程
●细胞信号传导 Cell signaling
强调信号的产生、分泌与传送, 即信号分子从合成 的细胞中释放出来, 然后进行传递。
●信号转导 Signal transduction
强调信号的接收与接收后信号转换的方式(途径)和 结果, 包括配体与受体结合、第二信使的产生及其后的 级联反应等, 即信号的识别、转移与转换。
环运输到身体各个部位作用于靶细胞。
●激素三种类型:
蛋白与肽类激素 脊椎动物中80％，只与质膜受体结合 类固醇激素 不溶于水，蛋白结合运输，胞内受体 氨基酸衍生物激素 酪氨酸衍生物 两种受体
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◆2. 局部化学介质
●局部介质是由各种不同类型的细胞合成并分泌到 细胞外液中的信号分子，它只能作用于周围的 细胞。 常将这种信号传导称为旁分泌信号传导 (paracrine signaling ）。
位外, 本身就是离子通道的一部分, 并籍此将信号传递 至细胞内。
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乙酰胆碱受体与信号传递
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乙酰胆碱受体
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G-蛋白偶联受体 G-protein linked receptor
●最大的一类细胞受体家族，结构相似，一条多肽连，有7次 α螺旋跨膜，参与的信号转导作用要与G蛋白相耦联。
● 已经发现了1000个G-蛋白偶联受体, 包括许多神经递质、神 经多肽和激素的受体
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细 胞 质 膜 与 细 胞 通 讯
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5.1细胞通讯的基本特点
5.1.1 细胞通讯的方式
有三种通讯方式
◆通过信号分子 ◆通过细胞与细胞的接触 ◆通过细胞与细胞外基质粘着
不依赖于细胞接触 依赖于细胞接触
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细胞 通讯 的途 径与 方式
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◆通过细胞与细胞接触进行通讯的两种情况：
●通讯连接： 间隙连接 胞间连丝
◆这类受体传导的信号主要与细胞生长、分裂 有关。
32
酶联受体种类 P177
◆酪氨酸激酶偶联受体(tyrosine kinase-linked receptors)
缺少细胞内催化活性的酶联受体
◆内源酶促活性受体(receptor with intrinsic enzymatic activity )
细胞内具有催化结构域的酶联受体
●受体酪氨酸激酶 (Receptor tyrosine kinase)； ●受体丝氨酸/苏氨酸激酶 (Receptor serine/threonine kinase)。 ●受体鸟苷环化酶 (Receptor guanylyl cyclase)； ●受体酪氨酸磷酸酶 (Receptor of tyrosine phophatase);