细胞生物学课件：第十二章 细胞的信号转导 final
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蛋白激酶：一种磷酸转移酶，可将ATP的磷 酸根转移到底物特定氨基酸上
• 细胞外信号种类 • 受体的种类和作用特点 • 主要的细胞内信使种类 • 信号转导的共同特性
四、钙离子/钙调蛋白信使体系
第四节 蛋白激酶与磷酸酶
一、蛋白激酶 可把ATP的γ磷酸根转移到底物蛋白的 特定氨基酸上并使其磷酸化的一类磷酸 转移酶。 根据其底物特异性，可分为：
酪氨酸激酶 丝/苏氨酸激酶 二、磷酸酶
为何 常见 的磷 酸化 主要 发生 在酪 氨酸 和丝 苏氨 酸上
第五节 信号转导的共同特点
几种主要的酪氨酸激酶受体
(二)胞内受体
1 结构 2分布：胞浆、 胞核 3 配体：类固 醇、甲状腺激 素、维生素D， 通过简单扩散 或载体蛋白介 导
细胞内第二信使(second messenger): 受体激活后胞内产生的能介导信号 转导的活性物质。 3’, 5’-环磷腺苷(cAMP)、 3’, 5’-环磷鸟苷(cGMP)、 钙离子、 二酰基甘油(DAG)、 肌醇三磷酸(IP3) 一氧化氮(NO) 活性氧等
2、G蛋白偶联受体结构：胞外区、胞膜区(7
个a螺旋)、胞内区
G蛋白偶联系 统：表面受 体(七次跨膜)、 G蛋白和效应 物
G蛋白：鸟苷
酸结合蛋白， (guanine nucleotidebinding protein)
胞内区：酪氨酸激酶功能 区、SH2结构域 跨膜区：疏水α螺旋 (2) 作用过程与特点 (3) 功能：激活细胞的生 长和分化
• 一、信号转导分子激活机理的类同性 • 二、信号转导过程的级联式放大反应 • 三、信号转导途径的通用性和特异性 • 四、胞内信号通路的相互交叉
cAMP信 号转导过 程中的放 大作用
两个主要信号 转导途径间的 信息交谈(cross talk)
来自于EGF受体的信号能够分成几个不同的途径 进行传递
四条平 行的胞 内信号 通路与 它们之 间的网 络关系
胰岛素受ຫໍສະໝຸດ Baidu信号
信号网络 Signaling network
促红细胞生成素激活的JAKSTAT信号通路
红系祖细胞中JAK-STAT 信号通路的负调控
红系祖细胞中JAKSTAT信号通路的激活
促红细胞生成素导致红系 祖细胞发育为成熟红细胞
小结
• 基本概念：信号转导、受体、配体、蛋 白激酶
第十二章 细胞信号转导
细胞内信号转导 概念
(signal transduction)
生物活性物质与受体特异性结合，将信号转换 后传给胞内系统，使细胞对外界信号作出反应。
第一节 细胞外信号
第一信使,(1)根据作用方式与信号特点分为
内分泌
旁分泌
第二节 受体
受体：存在于胞膜或胞内的特殊蛋 白质，可特异性识别并结合胞外信 号分子，激活胞内的生化反应
一、cAMP信使体系
发现第二信使 获1971诺贝尔奖
1 腺苷酸环化 酶AC催化ATP 生成第二信使 cAMP
AC:糖蛋白 M1、M2疏水区 C1、C2胞质区 （ATP结合与酶 活性部位）
2 cAMP激活cAMP依赖性蛋白激酶A
cAMP信号的终止： cAMP磷酸二酯酶(PDE）
磷脂酶C-β催化 PIP2水解生成 DAG和IP3
配体：与受体结合的生物活性物质 统称为配体
一、受体的种类
膜受体:细胞外域、
跨膜域、胞内域
胞内受体：DNA结
合蛋白，转录因子
（一）三种类型的膜受体
1、离子通道偶联 受体
多亚基(2、4、5个 跨膜域供离子通过)
作用特点： 受体与离子通道耦 联、介导快速反应
分为I(4-5个 跨 膜域， 与配体结合 在胞外)， II、III（6 个跨膜域， 与配体结合 在膜上）型 离子通道偶 联受体
• 细胞外信号种类 • 受体的种类和作用特点 • 主要的细胞内信使种类 • 信号转导的共同特性
四、钙离子/钙调蛋白信使体系
第四节 蛋白激酶与磷酸酶
一、蛋白激酶 可把ATP的γ磷酸根转移到底物蛋白的 特定氨基酸上并使其磷酸化的一类磷酸 转移酶。 根据其底物特异性，可分为：
酪氨酸激酶 丝/苏氨酸激酶 二、磷酸酶
为何 常见 的磷 酸化 主要 发生 在酪 氨酸 和丝 苏氨 酸上
第五节 信号转导的共同特点
几种主要的酪氨酸激酶受体
(二)胞内受体
1 结构 2分布：胞浆、 胞核 3 配体：类固 醇、甲状腺激 素、维生素D， 通过简单扩散 或载体蛋白介 导
细胞内第二信使(second messenger): 受体激活后胞内产生的能介导信号 转导的活性物质。 3’, 5’-环磷腺苷(cAMP)、 3’, 5’-环磷鸟苷(cGMP)、 钙离子、 二酰基甘油(DAG)、 肌醇三磷酸(IP3) 一氧化氮(NO) 活性氧等
2、G蛋白偶联受体结构：胞外区、胞膜区(7
个a螺旋)、胞内区
G蛋白偶联系 统：表面受 体(七次跨膜)、 G蛋白和效应 物
G蛋白：鸟苷
酸结合蛋白， (guanine nucleotidebinding protein)
胞内区：酪氨酸激酶功能 区、SH2结构域 跨膜区：疏水α螺旋 (2) 作用过程与特点 (3) 功能：激活细胞的生 长和分化
• 一、信号转导分子激活机理的类同性 • 二、信号转导过程的级联式放大反应 • 三、信号转导途径的通用性和特异性 • 四、胞内信号通路的相互交叉
cAMP信 号转导过 程中的放 大作用
两个主要信号 转导途径间的 信息交谈(cross talk)
来自于EGF受体的信号能够分成几个不同的途径 进行传递
四条平 行的胞 内信号 通路与 它们之 间的网 络关系
胰岛素受ຫໍສະໝຸດ Baidu信号
信号网络 Signaling network
促红细胞生成素激活的JAKSTAT信号通路
红系祖细胞中JAK-STAT 信号通路的负调控
红系祖细胞中JAKSTAT信号通路的激活
促红细胞生成素导致红系 祖细胞发育为成熟红细胞
小结
• 基本概念：信号转导、受体、配体、蛋 白激酶
第十二章 细胞信号转导
细胞内信号转导 概念
(signal transduction)
生物活性物质与受体特异性结合，将信号转换 后传给胞内系统，使细胞对外界信号作出反应。
第一节 细胞外信号
第一信使,(1)根据作用方式与信号特点分为
内分泌
旁分泌
第二节 受体
受体：存在于胞膜或胞内的特殊蛋 白质，可特异性识别并结合胞外信 号分子，激活胞内的生化反应
一、cAMP信使体系
发现第二信使 获1971诺贝尔奖
1 腺苷酸环化 酶AC催化ATP 生成第二信使 cAMP
AC:糖蛋白 M1、M2疏水区 C1、C2胞质区 （ATP结合与酶 活性部位）
2 cAMP激活cAMP依赖性蛋白激酶A
cAMP信号的终止： cAMP磷酸二酯酶(PDE）
磷脂酶C-β催化 PIP2水解生成 DAG和IP3
配体：与受体结合的生物活性物质 统称为配体
一、受体的种类
膜受体:细胞外域、
跨膜域、胞内域
胞内受体：DNA结
合蛋白，转录因子
（一）三种类型的膜受体
1、离子通道偶联 受体
多亚基(2、4、5个 跨膜域供离子通过)
作用特点： 受体与离子通道耦 联、介导快速反应
分为I(4-5个 跨 膜域， 与配体结合 在胞外)， II、III（6 个跨膜域， 与配体结合 在膜上）型 离子通道偶 联受体