次信轉導簡課件

1、次信號轉導簡PPT課件第九章膜受體與細胞的信號轉導第九章膜受體與細胞的信號轉導次信號轉導簡PPT課件v 信號轉導的概念 細胞特異識別外來信細胞特異識別外來信號分子，并轉化為細胞可號分子，并轉化為細胞可識別的信號，經(jīng)系列級聯(lián)識別的信號，經(jīng)系列級聯(lián)反應，最終引起特異生物反應，最終引起特異生物學效應的過程，稱為學效應的過程，稱為信號信號轉導轉導(signal transduction)。信號轉導概述信號轉導概述次信號轉導簡PPT課件信號轉導系統(tǒng)的組成信號轉導系統(tǒng)的組成信號信號 受體受體 轉導體轉導體效應體效應體次信號轉導簡PPT課件一、細胞信號分子（配體）（第一信使）主要是指化學信號分子，即化學信使

2、，主要是指化學信號分子，即化學信使，它是指由細胞分泌的信息傳遞物質，包它是指由細胞分泌的信息傳遞物質，包括蛋白質、多肽、氨基酸及氨基酸衍生括蛋白質、多肽、氨基酸及氨基酸衍生物、甾類、脂肪酸衍生物和生物堿等。物、甾類、脂肪酸衍生物和生物堿等。當這些外界信號由受體所接受時，又把當這些外界信號由受體所接受時，又把其稱為配體。其稱為配體。次信號轉導簡PPT課件配體配體(ligand)(ligand)n是指某些能特異同細胞膜或細胞內(nèi)的受體結合，并誘發(fā)細胞產(chǎn)生特定的生理生化反應，并最終產(chǎn)生生物學效應的物質。次信號轉導簡PPT課件配體種類配體種類脂溶性分子：雌激素、睪丸酮等 激素：胰島素、腎上腺素、胰高血糖

3、素等神經(jīng)遞質：乙酰膽堿生長因子：EGF、FGF、IGF、PDGF局部化學介質氣體分子：CO、NO次信號轉導簡PPT課件配體特性配體特性n特異性特異性n復雜性：不同細胞不同效應復雜性：不同細胞不同效應n時間效應：反應快，效應短暫時間效應：反應快，效應短暫反應慢，效應長久反應慢，效應長久次信號轉導簡PPT課件細胞外細胞膜細胞質ATPcAMP第一信使第二信使蛋白激酶A次信號轉導簡PPT課件v細胞信號分子：配體v 受體次信號轉導簡PPT課件 受體受體(receptor) : :是一種生物大分子，能有選擇性地識別是一種生物大分子，能有選擇性地識別外外來信號來信號并與之結合，啟動細胞內(nèi)一系列生化反應，并與

4、之結合，啟動細胞內(nèi)一系列生化反應，從而產(chǎn)生特定的生物學效應。從而產(chǎn)生特定的生物學效應。分為細胞膜受體和細胞內(nèi)受體。分為細胞膜受體和細胞內(nèi)受體。 次信號轉導簡PPT課件細胞內(nèi)受體細胞內(nèi)受體細胞膜受體細胞膜受體次信號轉導簡PPT課件細胞膜受體細胞膜受體（membrane receptor）n指位于細胞膜上的受指位于細胞膜上的受體，是鑲嵌在細胞膜體，是鑲嵌在細胞膜類脂雙分子層中的各類脂雙分子層中的各種特異性的蛋白質分種特異性的蛋白質分子，能與配體特異性子，能與配體特異性結合，并在細胞內(nèi)引結合，并在細胞內(nèi)引起相應的反應。起相應的反應。 次信號轉導簡PPT課件一、膜受體的化學成分和結構（一）膜受體的化學

5、成分和結構（一）膜受體的化學成分和結構化學成分化學成分：多為糖蛋白，也有糖脂或糖脂蛋白：多為糖蛋白，也有糖脂或糖脂蛋白結構結構：跨膜蛋白質，分為個結構域。：跨膜蛋白質，分為個結構域。 細胞外域（親水部分）細胞外域（親水部分）跨膜域（疏水部分）跨膜域（疏水部分）細胞內(nèi)域（親水部分）細胞內(nèi)域（親水部分）次信號轉導簡PPT課件N N型乙酰膽堿受體圖型乙酰膽堿受體圖細胞外域細胞外域跨膜域跨膜域細胞內(nèi)域細胞內(nèi)域次信號轉導簡PPT課件膜受體的結構膜受體的結構識別部位識別部位：露在脂雙分子層露在脂雙分子層外面能與外界信號識別結合外面能與外界信號識別結合部位。部位。轉換部位：轉換部位：把識別部位接受把識別部位

6、接受的信號轉換給效應部位。的信號轉換給效應部位。效應部位：效應部位：露在細胞內(nèi)表面露在細胞內(nèi)表面的部分，具有酶活性，激活的部分，具有酶活性，激活后可產(chǎn)生相應的生物學效應。后可產(chǎn)生相應的生物學效應。次信號轉導簡PPT課件受體域受體域催化域催化域識別部位識別部位效應部位效應部位轉換部位轉換部位跨膜區(qū)跨膜區(qū)次信號轉導簡PPT課件（二）（二） 膜受體的分類膜受體的分類根據(jù)膜受體的結構與功能的不同，分為：根據(jù)膜受體的結構與功能的不同，分為： 離子通道受體離子通道受體酶偶聯(lián)受體酶偶聯(lián)受體G蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體次信號轉導簡PPT課件(ion-channel receptor)多次跨膜蛋白質多次跨膜蛋白質

7、實例：實例：N N型乙酰膽堿受型乙酰膽堿受體體次信號轉導簡PPT課件（1）離子通道偶聯(lián)受體介導的信號轉導離子通道偶聯(lián)受體介導的信號轉導 ：配體與受體結合，改變受體的空間構象，通道配體與受體結合，改變受體的空間構象，通道開放或關閉，化學信號轉變?yōu)殡娦盘栭_放或關閉，化學信號轉變?yōu)殡娦盘? , 改變突觸后改變突觸后細胞的興奮性，進一步調(diào)節(jié)細胞的生命活動。細胞的興奮性，進一步調(diào)節(jié)細胞的生命活動。次信號轉導簡PPT課件(enzyme-linked receptor) 受體為受體為單一跨膜糖蛋白單一跨膜糖蛋白 配體為配體為生長因子類生長因子類 次信號轉導簡PPT課件（2）酶偶聯(lián)受體）酶偶聯(lián)受體(enzym

8、e-linked receptor) 受體與化學信號結合后，受體本身發(fā)生改變受體與化學信號結合后，受體本身發(fā)生改變（具備酶具備酶活性）；進而使靶蛋白磷酸化；從而細胞發(fā)生一系列改活性）；進而使靶蛋白磷酸化；從而細胞發(fā)生一系列改變變( (如增加如增加DNADNA及及RNARNA合成，加速蛋白質合成，以產(chǎn)生細胞生合成，加速蛋白質合成，以產(chǎn)生細胞生長分化等效應。）長分化等效應。） 次信號轉導簡PPT課件二、膜受體的特性二、膜受體的特性特異性及其非絕對性特異性及其非絕對性特異性特異性：分子間立體構象互補：分子間立體構象互補非絕對性非絕對性：一種化學信號可以與一種以：一種化學信號可以與一種以 上受體結合，

9、引起不同生物學效應。上受體結合，引起不同生物學效應。腎上腺素：腎上腺素：受體：平滑肌收縮受體：平滑肌收縮 受體：平滑肌松弛受體：平滑肌松弛次信號轉導簡PPT課件二、膜受體的特性二、膜受體的特性特異性及其非絕對性特異性及其非絕對性可飽和性：可飽和性：受體數(shù)目有限受體數(shù)目有限次信號轉導簡PPT課件二、膜受體的特性二、膜受體的特性特異性及其非絕對性特異性及其非絕對性可飽和性可飽和性具有高親和力：具有高親和力：受體和配體結合能力高受體和配體結合能力高次信號轉導簡PPT課件二、膜受體的特性二、膜受體的特性特異性及其非絕對性特異性及其非絕對性可飽和性可飽和性具有高親和力具有高親和力可逆性：可逆性：以非共價

10、鍵結合，結合后可解離。以非共價鍵結合，結合后可解離。次信號轉導簡PPT課件二、膜受體的特性二、膜受體的特性特異性及其非絕對性特異性及其非絕對性可飽和性可飽和性具有高親和力具有高親和力可逆性可逆性特定的作用模式：特定的作用模式：受體只存在于靶細胞受體只存在于靶細胞次信號轉導簡PPT課件第二節(jié)第二節(jié)G蛋白偶聯(lián)受體信號傳遞途徑蛋白偶聯(lián)受體信號傳遞途徑次信號轉導簡PPT課件G蛋白偶聯(lián)受體蛋白偶聯(lián)受體(G protein-coupled receptor)通過第二信使起作用通過第二信使起作用分為：分為： cAMPcAMP信號通路信號通路磷脂酰肌醇信號通路磷脂酰肌醇信號通路次信號轉導簡PPT課件次信號轉導

11、簡PPT課件v細胞信號分子(配體)v 受體次信號轉導簡PPT課件(G protein-coupled receptor) 由單一多肽鏈組成，帶有7個跨膜疏水區(qū)域；-NH2端朝向細胞外，-COOH端面向細胞質。 深綠色部位：配體結合區(qū) 橙黃色區(qū)：G蛋白結合區(qū)。次信號轉導簡PPT課件次信號轉導簡PPT課件 一組結構類似的鳥苷酸結合蛋白，通常所說的G蛋白僅僅是信號轉導途徑中與受體偶聯(lián)的鳥苷酸結合蛋白。次信號轉導簡PPT課件(1)G蛋白由、 3個不同亞基形成的三聚體；(2)G亞基具有GDP/GTP結合能力，并具有GTP酶活性；(3)G、G亞基緊密形成一個功能單位，起調(diào)節(jié)G蛋白活性的作用。次信號轉導簡P

12、PT課件蛋白類型蛋白類型nGs家族：對效應蛋白起激活作用，家族：對效應蛋白起激活作用，亞單位為亞單位為s亞單位，構成的亞單位，構成的G蛋白則稱為蛋白則稱為Gs蛋白蛋白nGi家族：對效應蛋白起抑制作用，家族：對效應蛋白起抑制作用，亞單位為亞單位為i亞單位，構成的亞單位，構成的G蛋白則為蛋白則為Gi蛋白蛋白nGp家族：家族：激活磷脂酶激活磷脂酶C，參與對參與對IPIP3 3、DGDG的調(diào)的調(diào)節(jié)。節(jié)。 次信號轉導簡PPT課件G蛋白的作用機制蛋白的作用機制配體與受體結合，使配體與受體結合，使 亞單位與受體亞單位與受體結合，結合，G蛋白構象改變，蛋白構象改變， 亞基轉而亞基轉而與與GTP結合；結合； 亞

13、基與亞基與亞基分離，同時從受體復亞基分離，同時從受體復合體上脫落成為游離的獨立功能亞合體上脫落成為游離的獨立功能亞基，并發(fā)揮生物學功能；基，并發(fā)揮生物學功能； 配體與受體解離，配體與受體解離， 亞基發(fā)揮亞基發(fā)揮GTP水解酶活性，水解酶活性，GTP水解為水解為GDP， 亞基與靶蛋白分離，與亞基與靶蛋白分離，與亞基結合亞基結合恢復到靜止狀態(tài)?；謴偷届o止狀態(tài)。 靜息狀態(tài)下，靜息狀態(tài)下，G蛋白以異三聚體形式存在于細胞膜上，蛋白以異三聚體形式存在于細胞膜上， 亞亞基與基與GDP相結合，并與受體呈分離狀態(tài)；相結合，并與受體呈分離狀態(tài)；次信號轉導簡PPT課件次信號轉導簡PPT課件RHACGDPGTP腺苷酸環(huán)

14、化酶腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP次信號轉導簡PPT課件次信號轉導簡PPT課件是位于細胞膜上的是位于細胞膜上的G蛋蛋白效應蛋白白效應蛋白催化催化ATP形成形成cAMP和和焦磷酸焦磷酸(ppi)；次信號轉導簡PPT課件AC與Gs.GTP結合后被激活；AC與Gi.GTP結合后被抑制；次信號轉導簡PPT課件cAMPcAMP（第二信使）（第二信使）次信號轉導簡PPT課件cAMP（環(huán)式腺嘌呤單核苷酸）（環(huán)式腺嘌呤單核苷酸）n又稱為第二信使又稱為第二信使n在細胞內(nèi)的濃度在外來信在細胞內(nèi)的濃度在外來信號到達時能上下波動，能號到達時能上下波動，能快速產(chǎn)生和快速消失快速產(chǎn)生和快速消失n細胞外信號通過控制細胞外信

15、號通過控制 cAMP水平而發(fā)揮作用。水平而發(fā)揮作用。次信號轉導簡PPT課件cAMPcAMP（第二信使）（第二信使）PKAPKA次信號轉導簡PPT課件cAMP依賴性蛋白激酶依賴性蛋白激酶A（cAMPdependent protein kinase，PKA）n由兩個催化亞基和兩個調(diào)節(jié)亞基組成由兩個催化亞基和兩個調(diào)節(jié)亞基組成n激活后可使靶蛋白磷酸化，對細胞產(chǎn)生激活后可使靶蛋白磷酸化，對細胞產(chǎn)生各種生物學效應。各種生物學效應。次信號轉導簡PPT課件cAMP 蛋白激酶蛋白激酶A A（PKAPKA）（）（）次信號轉導簡PPT課件次信號轉導簡PPT課件某些通過某些通過cAMP介導的激素應答實例介導的激素應答

16、實例組織組織激素激素 應答應答肝肝骨骼肌骨骼肌心肌心肌脂肪脂肪腎腎甲狀腺甲狀腺腎上腺腎上腺骨骨卵巢卵巢腎上腺素、胰高血糖素糖素腎上腺素、胰高血糖素糖素腎上腺素腎上腺素腎上腺素腎上腺素腎上腺素、胰高血糖素糖素、腎上腺素、胰高血糖素糖素、促腎上腺皮質激素促腎上腺皮質激素加壓素加壓素促甲狀腺素促甲狀腺素促腎上腺皮質素促腎上腺皮質素甲狀旁腺素甲狀旁腺素LH糖原的水解、葡萄糖的合成、糖原合糖原的水解、葡萄糖的合成、糖原合成的抑制成的抑制 糖原的水解、糖原合成的抑制糖原的水解、糖原合成的抑制 加快收縮加快收縮三?；视偷慕到馊；视偷慕到馓岣弑砥ぜ毎麑λ耐ㄍ感蕴岣弑砥ぜ毎麑λ耐ㄍ感源龠M甲狀腺激素的分

17、泌促進甲狀腺激素的分泌促進糖皮質激素的分泌促進糖皮質激素的分泌增強鈣的重吸收增強鈣的重吸收增強膽固醇激素的分泌增強膽固醇激素的分泌次信號轉導簡PPT課件激素激素與受體與受體(Rs)結合結合受體受體蛋白分子發(fā)生構象上變化蛋白分子發(fā)生構象上變化 受體與受體與G蛋白蛋白ss亞基亞基 結合結合亞基亞基與與GDP親和力下降，與親和力下降，與GTP親和力親和力增加，增加，GTP置換置換GDP亞基變構，亞基變構， 與與、 分離，分離， 同時同時與受體分離（與受體分離（G G蛋白至功能狀態(tài)）蛋白至功能狀態(tài)）活化的活化的G蛋白與蛋白與AC結合，激活之結合，激活之AC催化催化ATP分解形成分解形成cAMPcAMP

18、（第二信使）（第二信使）cAMP活化活化 cAMP依賴性蛋白激酶依賴性蛋白激酶A（ PKA）使使靶蛋白靶蛋白磷酸化磷酸化肝細胞糖原分解肝細胞糖原分解 甲狀腺素分泌甲狀腺素分泌 肌肉細胞收縮肌肉細胞收縮次信號轉導簡PPT課件第十章第十章 細胞膜與醫(yī)藥學細胞膜與醫(yī)藥學次信號轉導簡PPT課件第一節(jié)第一節(jié) 膜轉運系統(tǒng)異常與疾病膜轉運系統(tǒng)異常與疾病1、腎性糖尿病、腎性糖尿病Na+、糖伴隨運輸?shù)妮d體功能下降。、糖伴隨運輸?shù)妮d體功能下降。次信號轉導簡PPT課件G蛋白功能異常蛋白功能異常n霍亂：霍亂弧菌附于小腸粘膜進行繁殖而引起的急霍亂：霍亂弧菌附于小腸粘膜進行繁殖而引起的急性腹瀉性腹瀉n霍亂弧菌產(chǎn)生的霍亂毒素霍亂弧菌產(chǎn)生的霍亂毒素，可與，可與Gs的的亞基結合亞基結合n亞基喪失了亞