第三章細(xì)胞間的通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)PPT課件

1、第三章 細(xì)胞間的通訊與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 3.1跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 外界信號(hào)作用于細(xì)胞時(shí)，并不需要進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)直接影響細(xì)胞內(nèi)過(guò)程，只需作用于細(xì)胞膜。 通過(guò)引起細(xì)胞膜上一種或數(shù)種特異蛋白質(zhì)分子的變構(gòu)作用，將外界環(huán)境變化的信息以一種新的信號(hào)形式傳遞到膜內(nèi)。 再引起靶細(xì)胞相應(yīng)功能的改變。細(xì)胞信息的傳遞方式 受體（Receptor） 位于質(zhì)膜或者細(xì)胞內(nèi)能與胞外信號(hào)物質(zhì)結(jié)合，并能引起特定生物效應(yīng)的大分子物質(zhì)。 受體的4種基本類(lèi)型：G蛋白耦聯(lián)受體具有酶活性的受體離子通道型受體核受體 受體包括兩個(gè)功能區(qū)域： 與配體結(jié)合的區(qū)域 產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域 受體與配體作用的3個(gè)主要特征： 特異性 飽和性 高度的親和力 3.2細(xì)胞接受外界信號(hào)

2、作出反應(yīng)的共性 跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 以生物電的形式對(duì)刺激作出反應(yīng)，并可傳播 轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程的途徑和方式可分為少數(shù)幾類(lèi)，且涉及的膜蛋白在結(jié)構(gòu)上具有同源性。3.33.3膜表面受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，膜表面受體主膜表面受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，膜表面受體主要有三類(lèi)：要有三類(lèi)：離子通道型受體（離子通道型受體（ion-channel-linked receptor）G蛋白耦聯(lián)型受體（蛋白耦聯(lián)型受體（G-protein-linked receptor）酶耦聯(lián)的受體（酶耦聯(lián)的受體（enzyme-linked receptor）第一類(lèi)存在于可興奮細(xì)胞。后兩類(lèi)存在于大多數(shù)細(xì)胞，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的早期表現(xiàn)為激酶級(jí)聯(lián)（kinase casca

3、de）事件，即為一系列蛋白質(zhì)的逐級(jí)磷酸化，籍此使信號(hào)逐級(jí)傳送和放大。一、G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) G 蛋白耦聯(lián)受體是由蛋白耦聯(lián)受體是由七個(gè)跨膜螺旋七個(gè)跨膜螺旋組成的組成的膜蛋白膜蛋白質(zhì)，質(zhì)，它與細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)面的它與細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)面的G蛋白蛋白相耦聯(lián)。相耦聯(lián)。 1. G蛋白耦聯(lián)受體蛋白耦聯(lián)受體(G protein-linked receptor) 2. G-蛋白蛋白 (1)定義定義: G-蛋白是鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白的簡(jiǎn)稱(chēng)。蛋白是鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白的簡(jiǎn)稱(chēng)。 (2)分類(lèi)分類(lèi): 興奮（興奮（Gs、Go）型和抑制（）型和抑制（Gi）型兩種。）型兩種。受體與配體結(jié)合后構(gòu)型變化，激活膜內(nèi)側(cè)受體與配體結(jié)合后構(gòu)型變化，

4、激活膜內(nèi)側(cè)G蛋白；蛋白； G-蛋白通常由蛋白通常由、3個(gè)亞基組成；個(gè)亞基組成；當(dāng)它被激活時(shí)便與當(dāng)它被激活時(shí)便與GDP分離，而與一個(gè)分子的分離，而與一個(gè)分子的GTP（三磷酸鳥(niǎo)苷）結(jié)合；（三磷酸鳥(niǎo)苷）結(jié)合；亞基與其它兩個(gè)亞基（亞基與其它兩個(gè)亞基（-）分離，對(duì)膜中的效應(yīng)器酶起作用。）分離，對(duì)膜中的效應(yīng)器酶起作用。(1)定義定義 位于細(xì)胞膜上的位于細(xì)胞膜上的能催化第二信使生成的酶。能催化第二信使生成的酶。(2)分類(lèi)分類(lèi) 腺苷酸環(huán)化酶（腺苷酸環(huán)化酶（AC）-cAMP或或GC; 磷脂酶磷脂酶C（PLC）-IP3+DAG； 依賴(lài)于依賴(lài)于cGMP的磷酸二酯酶的磷酸二酯酶PDE-降解降解cAMP為為5AMP 磷

5、脂酶磷脂酶A2（A2） PLA2- -被水解產(chǎn)生花生四烯被水解產(chǎn)生花生四烯酸酸 3. G蛋白效應(yīng)器（蛋白效應(yīng)器（Effector）4. 第二信使定義定義第一信使：作用于細(xì)胞膜的信號(hào)第一信使：作用于細(xì)胞膜的信號(hào)第二信使第二信使：細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子：細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子分類(lèi)分類(lèi) cAMP（環(huán)腺苷一磷酸）；（環(huán)腺苷一磷酸）； IP3（肌醇三磷酸）（肌醇三磷酸）； DAG（二酰甘油）；（二酰甘油）； cGMP（環(huán)鳥(niǎo)苷一磷酸）（環(huán)鳥(niǎo)苷一磷酸） ； Ca2+（鈣離子）等；（鈣離子）等；主要功能主要功能 調(diào)節(jié)各種蛋白激酶和離子通道。調(diào)節(jié)各種蛋白激酶和離子通道。 5.蛋白激酶是一類(lèi)磷酸轉(zhuǎn)移酶，其作用是將ATP的磷酸基轉(zhuǎn)

6、移到底物特定的氨基酸殘基上，使蛋白質(zhì)磷酸化。根據(jù)它們磷酸化底物的不同分為兩大類(lèi)： 絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶依賴(lài)于第二信使的蛋白激酶： 蛋白激酶A（PKA）：依賴(lài)cAMP的蛋白激酶 蛋白激酶C（PKC）：依賴(lài)Ca2+的蛋白激酶 蛋白激酶G（PKG）：依賴(lài)cGMP的蛋白激酶6. G蛋白耦聯(lián)受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑蛋白耦聯(lián)受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要途徑u由由G蛋白耦聯(lián)受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路主要包括：蛋白耦聯(lián)受體所介導(dǎo)的細(xì)胞信號(hào)通路主要包括：cAMP信號(hào)通路和磷脂酰肌醇（信號(hào)通路和磷脂酰肌醇（IP3）信號(hào)通路。信號(hào)通路。6. G蛋白耦聯(lián)受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的生理學(xué)意義 胰高血糖素胰高血糖素是胰島素最重要的拮抗激素是

7、胰島素最重要的拮抗激素,其其從胰島從胰島細(xì)胞合成后分泌入血細(xì)胞合成后分泌入血,與靶組織的與靶組織的胰高血糖素受體胰高血糖素受體結(jié)合結(jié)合,激活靶信號(hào)通路激活靶信號(hào)通路,生成生成環(huán)一磷酸腺苷環(huán)一磷酸腺苷(cAMP),促進(jìn)促進(jìn)糖原分解和糖異糖原分解和糖異生生等。等。二、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（一）具有酪氨酸激酶的受體（一）具有酪氨酸激酶的受體 1.分類(lèi)分類(lèi)（1）酪氨酸激酶受體酪氨酸激酶受體：當(dāng)其與相應(yīng)的化學(xué)信號(hào)結(jié)合：當(dāng)其與相應(yīng)的化學(xué)信號(hào)結(jié)合時(shí)，直接激活自身的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，導(dǎo)致受體自時(shí)，直接激活自身的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，導(dǎo)致受體自身或細(xì)胞內(nèi)靶蛋白的磷酸化。身或細(xì)胞內(nèi)靶蛋白的磷酸化。 包括酪氨酸激酶受體和鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體。（2）結(jié)合酪氨酸激酶受體：本身沒(méi)有酶的活性，但）結(jié)合酪氨酸激酶受體：本身沒(méi)有酶的活性，但其被配體結(jié)合時(shí)使酪氨酸激酶激活，通過(guò)對(duì)自身和底其被配體結(jié)合時(shí)使酪氨酸激酶激活，通過(guò)對(duì)自身和底物蛋白的磷酸化作用，把信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi)。物蛋白的磷酸化作用，把信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi)。（二）（二）酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)耦聯(lián)受體介導(dǎo)的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體酪氨酸激酶的二聚化和自磷酸化各類(lèi)