細(xì)胞信號傳導(dǎo)

1、第三章第三章 受體及跨膜信號轉(zhuǎn)換受體及跨膜信號轉(zhuǎn)換第一節(jié)第一節(jié) 受體的基本概念及特征受體的基本概念及特征第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)核受體的作用機制細(xì)胞內(nèi)核受體的作用機制 第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)胞表面受體的跨膜信號轉(zhuǎn)換細(xì)胞表面受體的跨膜信號轉(zhuǎn)換第一節(jié)第一節(jié) 受體的基本概念及特征受體的基本概念及特征概念概念特征特征第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)核受體的作用機制細(xì)胞內(nèi)核受體的作用機制1.入核信號分子種類入核信號分子種類2.核受體種類核受體種類疏水、小分子疏水、小分子-類固醇激素類固醇激素(steroid hormones),由膽固醇合成由膽固醇合成 -環(huán)戊烷多

2、氫菲類化合物環(huán)戊烷多氫菲類化合物 -皮質(zhì)醇皮質(zhì)醇(cortisol), 在腎上腺皮質(zhì)合成在腎上腺皮質(zhì)合成 -性激素在睪丸和子宮合成性激素在睪丸和子宮合成(雌激素、孕激素和雄激素雌激素、孕激素和雄激素 ) -維生素維生素 d (vitamin d),在皮膚合成在皮膚合成 -蛻皮激素蛻皮激素(ecdysone ), 昆蟲昆蟲 非類固醇激素非類固醇激素- 甲狀腺素甲狀腺素(thyroid hormones),在甲狀腺合成在甲狀腺合成 視黃素視黃素(retinoids),由維生素由維生素a合成合成1.入核信號分子種類入核信號分子種類人與高等動物體內(nèi)的激素人與高等動物體內(nèi)的激素 激素類別激素類別 激素舉

3、例激素舉例類固醇類激素類固醇類激素 腎上腺皮質(zhì)激素、雄激素、雌性激素腎上腺皮質(zhì)激素、雄激素、雌性激素 多肽及蛋白質(zhì)類激素多肽及蛋白質(zhì)類激素 各種垂體激素、各種下丘腦激素、各種垂體激素、各種下丘腦激素、降鈣素降鈣素 氨基酸衍生物激素氨基酸衍生物激素 甲狀腺激素、腎上腺髓質(zhì)激素、甲狀腺激素、腎上腺髓質(zhì)激素、松果體激素松果體激素 脂肪酸衍生物類激素脂肪酸衍生物類激素 前列腺激素前列腺激素 內(nèi)分泌腺內(nèi)分泌腺激素名稱激素名稱化學(xué)本質(zhì)化學(xué)本質(zhì)主要生理功能主要生理功能垂垂體體腺腺垂垂體體促甲狀腺激素促甲狀腺激素糖蛋白糖蛋白促進(jìn)甲狀腺的增生與分泌促進(jìn)甲狀腺的增生與分泌促腎上腺激素促腎上腺激素39肽肽促進(jìn)腎上腺

4、皮質(zhì)增生與糖皮質(zhì)類固醇的分泌促進(jìn)腎上腺皮質(zhì)增生與糖皮質(zhì)類固醇的分泌促性腺激素促性腺激素糖蛋白糖蛋白促進(jìn)性腺生長、生殖細(xì)胞生成和分泌性激素促進(jìn)性腺生長、生殖細(xì)胞生成和分泌性激素生長素生長素蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成和骨的生長催乳素催乳素蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)促進(jìn)成熟的乳腺分泌乳汁促進(jìn)成熟的乳腺分泌乳汁神經(jīng)神經(jīng)垂體垂體抗利尿素抗利尿素9肽肽促進(jìn)腎小管重吸收不，使小動脈收縮升高血壓促進(jìn)腎小管重吸收不，使小動脈收縮升高血壓催產(chǎn)素催產(chǎn)素9肽肽促進(jìn)妊娠末期子宮收縮促進(jìn)妊娠末期子宮收縮甲狀腺甲狀腺甲狀腺激素甲狀腺激素氨基衍生物氨基衍生物促進(jìn)糖的吸收、肝糖原的分解、升高血糖；加強促進(jìn)糖的吸收

5、、肝糖原的分解、升高血糖；加強組織對糖的利用；促進(jìn)脂肪缺貨分解及生長發(fā)育組織對糖的利用；促進(jìn)脂肪缺貨分解及生長發(fā)育三碘甲狀腺原三碘甲狀腺原氨酸氨酸氨基酸衍生氨基酸衍生物物提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性甲狀旁腺甲狀旁腺甲狀旁腺素甲狀旁腺素蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)促進(jìn)骨鈣溶解入血并抵制腎小管吸收磷而促進(jìn)對促進(jìn)骨鈣溶解入血并抵制腎小管吸收磷而促進(jìn)對鈣離子的重吸收鈣離子的重吸收人與高等動物體內(nèi)的內(nèi)分泌腺及所分泌的激素人與高等動物體內(nèi)的內(nèi)分泌腺及所分泌的激素 胰胰島島a細(xì)胞細(xì)胞胰高血糖素胰高血糖素29肽肽升高血糖升高血糖b細(xì)胞細(xì)胞胰島素胰島素蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)降低血糖降低血糖腎腎上上腺腺腎上腎上腺皮腺皮 質(zhì)質(zhì)糖

6、皮質(zhì)激素糖皮質(zhì)激素類固醇類固醇升高血糖、抗過敏、抗炎癥、抗毒性升高血糖、抗過敏、抗炎癥、抗毒性鹽皮質(zhì)激素鹽皮質(zhì)激素類固醇類固醇促進(jìn)腎小管吸收鈉和鉀促進(jìn)腎小管吸收鈉和鉀性激素性激素類固醇類固醇分泌雄性激素的少量性激素，作用見性腺分泌雄性激素的少量性激素，作用見性腺腎上腎上腺髓腺髓 質(zhì)質(zhì)腎上腺激素腎上腺激素兒茶酚胺兒茶酚胺增加心輸出量，使血糖升高，舒張呼吸道增加心輸出量，使血糖升高，舒張呼吸道和消化道的平滑肌和消化道的平滑肌去甲腎上腺去甲腎上腺素素兒茶酚胺兒茶酚胺使小動脈收縮、血壓升高使小動脈收縮、血壓升高性性腺腺睪丸睪丸雄激素雄激素類固醇類固醇促進(jìn)精子和副性器官生長發(fā)育，激發(fā)并維促進(jìn)精子和副性器

7、官生長發(fā)育，激發(fā)并維持男性的副性征持男性的副性征卵巢卵巢雌激素雌激素類固醇類固醇促進(jìn)卵巢、子宮、陰道、乳腺生長發(fā)育，促進(jìn)卵巢、子宮、陰道、乳腺生長發(fā)育，激發(fā)并維持女性副性征激發(fā)并維持女性副性征孕激素孕激素類固醇類固醇促進(jìn)子宮內(nèi)膜增生和乳腺泡發(fā)育促進(jìn)子宮內(nèi)膜增生和乳腺泡發(fā)育常見的激素分泌不足或過多引起的病癥常見的激素分泌不足或過多引起的病癥激素名稱激素名稱相關(guān)內(nèi)相關(guān)內(nèi)分泌腺分泌腺分泌不足引起的分泌不足引起的疾病疾病分泌過多引分泌過多引起的疾病起的疾病生長激素生長激素垂體前垂體前葉葉侏儒癥侏儒癥巨人癥、肢巨人癥、肢端肥大癥端肥大癥甲狀腺素甲狀腺素甲狀腺甲狀腺呆小癥、生理性呆小癥、生理性便秘、水腫便

8、秘、水腫甲亢甲亢胰島素胰島素胰島胰島糖尿病糖尿病低血糖低血糖腎上腺皮腎上腺皮質(zhì)激素質(zhì)激素腎上腺腎上腺皮質(zhì)皮質(zhì)阿狄森氏癥阿狄森氏癥甲狀旁腺甲狀旁腺素素甲狀旁甲狀旁腺腺甲狀旁腺搐甲狀旁腺搐抗利尿素抗利尿素垂體后垂體后葉葉尿崩癥尿崩癥-animals specific-not found in 原生生物原生生物 (protists),海藻海藻 ( algae), fungi, or plants -not found in海綿生物海綿生物 (sponges)-present in刺胞動物刺胞動物( cnidarians) and all other more advanced animals. -h

9、ydrophobic -signal molecules such as steroids and retinoic acid. -the receptor-ligand complex as a transcription factor in the nucleus2.核受體超家族核受體超家族(nuclear receptor superfamily)核受體結(jié)構(gòu)特點核受體結(jié)構(gòu)特點1.dna結(jié)合位點結(jié)合位點(dbd)2.配體結(jié)合位點配體結(jié)合位點(lbd)3.入核信號入核信號(nls)抗體鉸鏈區(qū)抗體鉸鏈區(qū)核受體種類核受體種類-類固醇激素受體類固醇激素受體( steroid receptor fa

10、mily-teroid receptor family)-孕激素受體孕激素受體 ( progesterone receptor, pr)-雌激素受體雌激素受體( estrogen receptor, er) -糖皮質(zhì)激素受體糖皮質(zhì)激素受體( glucocorticoid receptor, gr) -雄激素受體雄激素受體 (androgen receptor, ar) -鹽皮質(zhì)激素受體鹽皮質(zhì)激素受體 (mineralocorticoid receptor )-thyroid/ retinoid family-甲狀腺激素受體甲狀腺激素受體 (thyroid receptor,tr)-維生素維生素

11、d (vitamin d receptor,vdr)-視黃酸受體視黃酸受體 ( retinoic acid receptor , rar) -過氧化物酶體增殖物激活受體過氧化物酶體增殖物激活受體 (peroxisome proliferator-activated receptor ,ppar)-孤兒核受體孤兒核受體(orphan receptor family )孤兒核受體孤兒核受體(orphan nuclear receptor)-has a similar structure to other identified receptors- but whose endogenous liga

12、nd has not yet been identified. -if a ligand for an orphan receptor is later discovered, the receptor is referred to as an adopted orphan. - 雌激素受體相關(guān)受體雌激素受體相關(guān)受體 - 類固醇生成因子類固醇生成因子 輔調(diào)節(jié)蛋白輔調(diào)節(jié)蛋白(coregulatory proteins )共激活劑共激活劑( coactivators) 共抑制子共抑制子(co-repressors)受體調(diào)節(jié)劑受體調(diào)節(jié)劑(receptor modulators )第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞表

13、面受體的種類與結(jié)構(gòu)細(xì)胞表面受體的種類與結(jié)構(gòu)1. 離子通道型受體離子通道型受體(ion-channel-linked receptor )2. g蛋白耦聯(lián)型受體（蛋白耦聯(lián)型受體（g-protein-linked receptor）3. 酶耦聯(lián)的受體（酶耦聯(lián)的受體（enzyme-linked receptor) 1. 離子通道型受體離子通道型受體-自身為離子通道的受體，即配體門通道（自身為離子通道的受體，即配體門通道（ligand-gated channel）-主要存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞，其信號分子為神經(jīng)遞質(zhì)。主要存在于神經(jīng)、肌肉等可興奮細(xì)胞，其信號分子為神經(jīng)遞質(zhì)。-神經(jīng)遞質(zhì)通過與受體的結(jié)合

14、而改變通道蛋白的構(gòu)象，導(dǎo)致離子通道神經(jīng)遞質(zhì)通過與受體的結(jié)合而改變通道蛋白的構(gòu)象，導(dǎo)致離子通道 的開啟或關(guān)閉，改變質(zhì)膜的離子通透性，在瞬間將胞外化學(xué)信號轉(zhuǎn)的開啟或關(guān)閉，改變質(zhì)膜的離子通透性，在瞬間將胞外化學(xué)信號轉(zhuǎn) 換為電信號，繼而改變突觸后細(xì)胞的興奮性。換為電信號，繼而改變突觸后細(xì)胞的興奮性。-離子通道型受體分為離子通道型受體分為-陽離子通道受體陽離子通道受體(乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺)-陰離子通道受體陰離子通道受體(甘氨酸和甘氨酸和氨基丁酸氨基丁酸)2. g蛋白耦聯(lián)型受體蛋白耦聯(lián)型受體-三聚體三聚體gtp結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白（結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白（trimeric gtp-bind

15、ing regulatory protein） 簡稱簡稱g蛋白蛋白-位于質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè)，由位于質(zhì)膜胞質(zhì)側(cè)，由、三個亞基組成三個亞基組成- 和和亞基通過共價結(jié)合的脂肪酸鏈尾結(jié)合在膜上，亞基通過共價結(jié)合的脂肪酸鏈尾結(jié)合在膜上，-g蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著分子開關(guān)的作用蛋白在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中起著分子開關(guān)的作用-當(dāng)當(dāng)亞基與亞基與gdp結(jié)合時處于關(guān)閉狀態(tài)，與結(jié)合時處于關(guān)閉狀態(tài)，與gtp結(jié)合時處于開啟狀態(tài)，結(jié)合時處于開啟狀態(tài)，-亞基具有亞基具有g(shù)tp酶活性，能催化所結(jié)合的酶活性，能催化所結(jié)合的atp水解，恢復(fù)無活性的三聚體狀態(tài)，水解，恢復(fù)無活性的三聚體狀態(tài)，-其其gtp酶的活性能被酶的活性能被rgs（regul

16、ator of g protein signaling）增強。）增強。-rgs也屬于也屬于gap（gtpase activating proteins) small g protein特點特點小小g蛋白蛋白-ras蛋白蛋白(rat sarcoma)-harrey和和kirfen鼠肉瘤病毒上發(fā)現(xiàn)，稱鼠肉瘤病毒上發(fā)現(xiàn)，稱h-ras、k-ras， 人神經(jīng)母細(xì)胞瘤上發(fā)現(xiàn)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤上發(fā)現(xiàn)n-ras。-與與g蛋白相同：蛋白相同：gtp/gdp轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換；gtpase-不同：受酪氨酸蛋白激酶調(diào)節(jié)，不同：受酪氨酸蛋白激酶調(diào)節(jié)，-需蛋白中介：接頭蛋白需蛋白中介：接頭蛋白(grb2)和和sos、 gtp酶激活

17、蛋白酶激活蛋白(gaps)，類似，類似g蛋白中的蛋白中的亞基亞基。酶耦聯(lián)型受體酶耦聯(lián)型受體 -本身具有激酶活性，肽類生長因子（本身具有激酶活性，肽類生長因子（egf，pdgf，csf等）受等）受本身沒有酶活性，本身沒有酶活性， 但可以連接非受體酪氨酸激酶，細(xì)胞因子受體超家族。但可以連接非受體酪氨酸激酶，細(xì)胞因子受體超家族。 這類受體的共同點是：通常為單次跨膜蛋白接受配體后發(fā)生這類受體的共同點是：通常為單次跨膜蛋白接受配體后發(fā)生 -信號分子間的識別結(jié)構(gòu)域信號分子間的識別結(jié)構(gòu)域 : 第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)胞表面受體的跨膜信號轉(zhuǎn)換細(xì)胞表面受體的跨膜信號轉(zhuǎn)換-sh2結(jié)構(gòu)域（結(jié)構(gòu)域（src homology 2 結(jié)構(gòu)域）：結(jié)構(gòu)域）： 約約100個氨基酸組成，個氨基酸組成， 介導(dǎo)信號分子與含磷酸酪氨酸的蛋白分子結(jié)合。介導(dǎo)信號分子與含磷酸酪氨酸的蛋白分子結(jié)合。-sh3結(jié)構(gòu)域（結(jié)構(gòu)域（src homology 3 結(jié)構(gòu)域）：結(jié)構(gòu)域）： 約約50100個氨基酸組成，個氨基酸組成， 介導(dǎo)信號分子與富含脯氨酸的蛋白分子結(jié)合。介導(dǎo)信號分子與富含脯氨酸的蛋白分子結(jié)合。-ph結(jié)構(gòu)域（結(jié)構(gòu)域（pleckstrin homology 結(jié)構(gòu)域）：結(jié)構(gòu)域）： 約約100120個氨基酸組成，個氨基酸組成， 可以與膜上磷脂類分子可以與膜上磷脂類分子pip2、pip3、ip3等結(jié)合，等結(jié)合， 使含使含p