细胞通讯与信号传递
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细胞通讯与信号传递
在细胞内一系列信号传递的级联反应中， 对信号通路的激活或失活起调节作用的 蛋白质分子称为分子开关(p224)。常见 的有两类：
蛋白激酶 GTP结合蛋白
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
G蛋白作为分子开关：G蛋白的活化和失活 细胞通讯与信号传递
二、信号转导系统及其特性
（一）基本组成与信号蛋白
细胞通讯与信号传递
（一）方式 1 通过分泌化学信号进行 2 细胞间接触依赖性的通讯 （contact-dependent signaling) 3 通过间隙连接或胞间连丝使细胞
质相互沟通
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞分泌化学信号的作用方式
内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine) 自分泌(autocrine) 通过化学突触传递神经信号
信号传递细胞通的讯与信级号传递联反应
信号转细导胞通讯的与信号一传递 般模式
（二）信号分子与受体(p220)
1.信号分子(signal molecule) 亲水性信号分子——神经递质、生长
因子、细胞因子、局部化学递质、大 多数激素，介导短暂的反应，与细胞 表面受体结合 *前列腺素为脂溶性，但不能穿过质膜， 与表面受体结合
至少包括两个功能区域：配体结合区域和
产生效应的区域。
细胞内受体
离子通道耦联受体
细胞表面受体
G蛋白耦联受体
酶连受体
细胞通讯与信号传递
三 种 类 型 的 细 胞 表 面 受 体
细胞通讯与信号传递
（2）特点 ◆结合特异性 ◆效应特异性 ◆受体交叉(receptor crossover) ◆可逆性 ◆特定的组织定位 （3）类型 （4）反应的复杂性
现获1994年诺贝尔医学和生理学奖
(neuronal signaling) 通过分泌外激素传递信息
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
两个与信号传递有关的概念
1、信号传导(cell signaling)P220 强调信号的释放与传递， 包括细胞通讯的前两个过程: ①信号分子的合成和释放； ②信号分子向靶细胞运输 。
细胞通讯与信号传递
• 亲脂性信号分子——甾类激素(皮 质醇、雌二醇和睾酮）和甲状腺素， 介导长时间的持续反应，与细胞内 受体结合
•气体信号分子——NO、CO、乙烯 等(p130)
细胞通讯与信号传递
2.受体(receptor)(p221)
（1）概念
一种能够识别和选择性结合某种配体
(信号分子)的大分子，多为糖蛋白，
细胞通讯与信号传递
一、G蛋白偶联受体的结构和激活 (p231)
1. GTP结合蛋白的种类 异三聚体G蛋白(heterotrimeric G
proteins) 低分子G蛋白(monomeric G proteins) 如Ras家族、Rho家族、Rab家族,约150个 A.G.Gilman和M.Rodbell因G蛋白的发
1、细胞表面受体介导的信号途径
特异性识别
信号跨膜转导
信号放大
细胞反应终止或下调
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
2、参与信号传递的蛋白 ①转乘蛋白（relay protein） ②信使蛋白（messenger protein） ③接头蛋白（adaptor protein） ④放大和转导蛋白（amplifier and transducer protein） ⑤传感蛋白（transducer protein） ⑥分歧蛋白（bifurcation protein） ⑦整合蛋白（integrator protein） ⑧潜在基因调控蛋白（latent gene regulatory protein）
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
（二）细胞内信号蛋白的相互作用 借助蛋白质模式结合域（modular
binding domain）特异性介导。
细胞通讯与信号传递
（ 4、细胞对信号的整合作用
细胞通讯与信号传递
细胞的命运取 决于对胞外信 号的特殊组合 进行程序性反 应
甾类激素介导的信号通路
两步反应阶段：(p229) 初级反应阶段：直接活化少数特殊 基因转录，发生迅速； 次级反应：初级反应产物再活化其 它基因产生延迟的放大作用。
细胞通讯与信号传递
二、NO作为气体信号分子进入靶细胞 直接与酶结合
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
第三节 G蛋白耦联受体介导的信号转导
第八章 细胞信号转导 (cellular signal transduction)
细胞通讯与信号传递
第一节 概述
一、细胞通讯（cell communication) （P218） 一个细胞发出的信息通过介质传 递到另一个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
产生胞内一系列生理生化变化，最终 表现为细胞整体的生物学效应的过程。
细胞通讯与信号传递
2、信号转导(signal transduction)
强调信号的接受与放大
③ 靶细胞对信号分子的识别和检测；
④ 活化受体启动胞内一种或多种信号 转导途径； ⑤ 细胞内信号作用于效应分子，进行
逐步放大的级联反应，引起效应。
⑥信号的解除,细胞反应终止。
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
第二节 细胞内受体介导的信号转导
细胞通讯与信号传递
一、细胞内核受体及其对基因表达的调节
细胞内受体属于激素激活的基因调 控蛋白(p228)
激素结合位点（C端） DNA或Hsp90结合位点（富含Cys、
锌指结构） 转录激活结构域（N端）
细胞通讯与信号传递
（A）细胞内受体蛋白作用模型; （B）几种胞内细胞受通讯体与信蛋号白传递超家族成员
细胞通讯与信号传递
3.第二信使(second messengers) 与分子开关(molecular switches)
由细胞表面受体接受信号后转换而来的第 一个细胞内信号称为第二信使。 (p222)
cAMP、cGMP、1，2-二酰甘油 (diacylglycerol，DG)、1，4，5-三磷酸 肌醇(inosositol 1，4，5-trisphosphate， IP3)、Ca2+ 。
在细胞内一系列信号传递的级联反应中， 对信号通路的激活或失活起调节作用的 蛋白质分子称为分子开关(p224)。常见 的有两类：
蛋白激酶 GTP结合蛋白
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
G蛋白作为分子开关：G蛋白的活化和失活 细胞通讯与信号传递
二、信号转导系统及其特性
（一）基本组成与信号蛋白
细胞通讯与信号传递
（一）方式 1 通过分泌化学信号进行 2 细胞间接触依赖性的通讯 （contact-dependent signaling) 3 通过间隙连接或胞间连丝使细胞
质相互沟通
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞分泌化学信号的作用方式
内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine) 自分泌(autocrine) 通过化学突触传递神经信号
信号传递细胞通的讯与信级号传递联反应
信号转细导胞通讯的与信号一传递 般模式
（二）信号分子与受体(p220)
1.信号分子(signal molecule) 亲水性信号分子——神经递质、生长
因子、细胞因子、局部化学递质、大 多数激素，介导短暂的反应，与细胞 表面受体结合 *前列腺素为脂溶性，但不能穿过质膜， 与表面受体结合
至少包括两个功能区域：配体结合区域和
产生效应的区域。
细胞内受体
离子通道耦联受体
细胞表面受体
G蛋白耦联受体
酶连受体
细胞通讯与信号传递
三 种 类 型 的 细 胞 表 面 受 体
细胞通讯与信号传递
（2）特点 ◆结合特异性 ◆效应特异性 ◆受体交叉(receptor crossover) ◆可逆性 ◆特定的组织定位 （3）类型 （4）反应的复杂性
现获1994年诺贝尔医学和生理学奖
(neuronal signaling) 通过分泌外激素传递信息
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
两个与信号传递有关的概念
1、信号传导(cell signaling)P220 强调信号的释放与传递， 包括细胞通讯的前两个过程: ①信号分子的合成和释放； ②信号分子向靶细胞运输 。
细胞通讯与信号传递
• 亲脂性信号分子——甾类激素(皮 质醇、雌二醇和睾酮）和甲状腺素， 介导长时间的持续反应，与细胞内 受体结合
•气体信号分子——NO、CO、乙烯 等(p130)
细胞通讯与信号传递
2.受体(receptor)(p221)
（1）概念
一种能够识别和选择性结合某种配体
(信号分子)的大分子，多为糖蛋白，
细胞通讯与信号传递
一、G蛋白偶联受体的结构和激活 (p231)
1. GTP结合蛋白的种类 异三聚体G蛋白(heterotrimeric G
proteins) 低分子G蛋白(monomeric G proteins) 如Ras家族、Rho家族、Rab家族,约150个 A.G.Gilman和M.Rodbell因G蛋白的发
1、细胞表面受体介导的信号途径
特异性识别
信号跨膜转导
信号放大
细胞反应终止或下调
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
2、参与信号传递的蛋白 ①转乘蛋白（relay protein） ②信使蛋白（messenger protein） ③接头蛋白（adaptor protein） ④放大和转导蛋白（amplifier and transducer protein） ⑤传感蛋白（transducer protein） ⑥分歧蛋白（bifurcation protein） ⑦整合蛋白（integrator protein） ⑧潜在基因调控蛋白（latent gene regulatory protein）
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
（二）细胞内信号蛋白的相互作用 借助蛋白质模式结合域（modular
binding domain）特异性介导。
细胞通讯与信号传递
（ 4、细胞对信号的整合作用
细胞通讯与信号传递
细胞的命运取 决于对胞外信 号的特殊组合 进行程序性反 应
甾类激素介导的信号通路
两步反应阶段：(p229) 初级反应阶段：直接活化少数特殊 基因转录，发生迅速； 次级反应：初级反应产物再活化其 它基因产生延迟的放大作用。
细胞通讯与信号传递
二、NO作为气体信号分子进入靶细胞 直接与酶结合
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
第三节 G蛋白耦联受体介导的信号转导
第八章 细胞信号转导 (cellular signal transduction)
细胞通讯与信号传递
第一节 概述
一、细胞通讯（cell communication) （P218） 一个细胞发出的信息通过介质传 递到另一个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
产生胞内一系列生理生化变化，最终 表现为细胞整体的生物学效应的过程。
细胞通讯与信号传递
2、信号转导(signal transduction)
强调信号的接受与放大
③ 靶细胞对信号分子的识别和检测；
④ 活化受体启动胞内一种或多种信号 转导途径； ⑤ 细胞内信号作用于效应分子，进行
逐步放大的级联反应，引起效应。
⑥信号的解除,细胞反应终止。
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
细胞通讯与信号传递
第二节 细胞内受体介导的信号转导
细胞通讯与信号传递
一、细胞内核受体及其对基因表达的调节
细胞内受体属于激素激活的基因调 控蛋白(p228)
激素结合位点（C端） DNA或Hsp90结合位点（富含Cys、
锌指结构） 转录激活结构域（N端）
细胞通讯与信号传递
（A）细胞内受体蛋白作用模型; （B）几种胞内细胞受通讯体与信蛋号白传递超家族成员
细胞通讯与信号传递
3.第二信使(second messengers) 与分子开关(molecular switches)
由细胞表面受体接受信号后转换而来的第 一个细胞内信号称为第二信使。 (p222)
cAMP、cGMP、1，2-二酰甘油 (diacylglycerol，DG)、1，4，5-三磷酸 肌醇(inosositol 1，4，5-trisphosphate， IP3)、Ca2+ 。