生物化學(xué)第七章 激素及其作用機(jī)制

第七章激素及其作用機(jī)制第一節(jié)概述調(diào)節(jié)其代謝過(guò)程，從而產(chǎn)生特定的生理效應(yīng)，并通過(guò)反饋性地調(diào)節(jié)機(jī)制以適應(yīng)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的變化，也具有協(xié)調(diào)體內(nèi)各部分間相互聯(lián)系的作用。激素是由內(nèi)分泌腺以及具有內(nèi)分泌功能的一些組織產(chǎn)生的微量化學(xué)信息分子。它們被釋放到細(xì)胞外，通過(guò)擴(kuò)散或被血液轉(zhuǎn)運(yùn)到作用細(xì)胞或器官（稱靶細(xì)胞或靶器官）一、激素的定義1.合成的可調(diào)控性激素在機(jī)體內(nèi)合成速度及合成量是受機(jī)體生理狀態(tài)、機(jī)體內(nèi)環(huán)境和外部環(huán)境因素改變而調(diào)控。合成后貯存于特定部位，而不是直接釋放到機(jī)體周圍或體液中一種或一類激素的合成是可以受到另一種或一類激素的調(diào)控。二、激素的特性2.激素分泌的可調(diào)控性

由于激素作用的微量性，必然要求機(jī)體產(chǎn)生這些激素的特定組織或細(xì)胞，在向其它組織、細(xì)胞釋放時(shí)有分泌的嚴(yán)謹(jǐn)性。分泌受到機(jī)體生理狀態(tài)、機(jī)體內(nèi)環(huán)境和外部環(huán)境因素改變的調(diào)控。此外，有些激素的分泌也受到另一種或另一類激素的調(diào)控。3.激素作用的特異性一種激素只專一性地使一類或一種細(xì)胞產(chǎn)生特定的生理效應(yīng)。接受信號(hào)的細(xì)胞表面有受體。4.激素作用的微量性使靶細(xì)胞產(chǎn)生生理效應(yīng)所需激素的量很少。1）作用的特異性2）激素與其結(jié)合的受體的親和力極高3）級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)5.作用通過(guò)中間介質(zhì)

激素作用于靶細(xì)胞并不直接引發(fā)生理效應(yīng)，而是通過(guò)一系列的生化反應(yīng)及相關(guān)分子的介導(dǎo)來(lái)實(shí)現(xiàn)生理效應(yīng)，通過(guò)這一系列中間介質(zhì)的參與來(lái)完成級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)。信號(hào)級(jí)聯(lián)放大(signalingcascade)從細(xì)胞表面受體接收外部信號(hào)到最后作出綜合性應(yīng)答是一個(gè)將信號(hào)逐步放大的過(guò)程，稱為信號(hào)的級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)。6.作用的“快反應(yīng)”和“慢反應(yīng)”

參與靶細(xì)胞內(nèi)的代謝調(diào)控而產(chǎn)生效應(yīng)

一些激素作用于靶細(xì)胞后，在較短時(shí)間內(nèi)其生理效應(yīng)就顯現(xiàn)出來(lái)，這種現(xiàn)象稱“快反應(yīng)”。

生理效應(yīng)強(qiáng)度往往與激素的濃度是呈正比關(guān)系

產(chǎn)生的生理效應(yīng)持續(xù)時(shí)間通常不長(zhǎng)

通過(guò)中間介質(zhì)直接影響靶細(xì)胞漿中的相關(guān)一系列酶活性的改變

參與染色體的某些基因表達(dá)調(diào)控過(guò)程而產(chǎn)生有些激素既產(chǎn)生“快反應(yīng)”，又產(chǎn)生“慢反應(yīng)”，一些激素作用于靶細(xì)胞后，需要較長(zhǎng)的時(shí)間潛伏才產(chǎn)生生理效應(yīng)，這種現(xiàn)象稱“慢反應(yīng)”。

產(chǎn)生的生理效應(yīng)往往持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)

一般是激素作用于靶細(xì)胞后，通過(guò)中間介質(zhì)作用于染色體效應(yīng)。如胰島素、胰高血糖素7.脫敏

激素長(zhǎng)時(shí)間作用于靶細(xì)胞時(shí)，靶細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生一種降低其應(yīng)答強(qiáng)度的傾向，這種現(xiàn)象稱激素的脫敏作用。甾體激素：脂肪酸衍生物類：前列腺素、白三烯、凝血噁烷和前列環(huán)素

腎上腺皮質(zhì)激素、性激素等。氨基酸衍生物類：甲狀腺素、腎上腺髓質(zhì)激素等蛋白質(zhì)多肽類：可以是單純蛋白質(zhì)、多肽，也可是糖蛋白1、依據(jù)激素的化學(xué)本質(zhì)分類：2、依據(jù)激素的溶解性質(zhì)分類：水溶性激素：肽類激素和腎上腺素脂溶性激素：固醇類激素和甲狀腺素三、激素的分類3、根據(jù)激素作用的距離分類：作用距離最遠(yuǎn)，大多數(shù)激素屬于這一類，由內(nèi)分泌細(xì)胞將激素分泌到胞外，通過(guò)血液循環(huán)而作用于遠(yuǎn)距離靶組織、靶器官、靶細(xì)胞。內(nèi)分泌激素：旁分泌激素：只作用于鄰近的靶細(xì)胞。自分泌激素：作用于分泌細(xì)胞本身。

刺激內(nèi)分泌（endocrine）旁分泌（paracrine）自分泌（autocrine）第二節(jié)主要激素的化學(xué)與生理生化功能一、氨基酸衍生物類（一）甲狀腺素：促進(jìn)物質(zhì)代謝和骨骼生長(zhǎng)（二）腎上腺素：拮抗胰島素作用和應(yīng)激（三）5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)色氨酸5-羥色氨酸5-HT色氨酸羥化酶5-羥色氨酸脫羧酶CO25-HT在腦內(nèi)作為神經(jīng)遞質(zhì)，起抑制作用；在外周組織有收縮血管的作用。

褪黑素(Melatonin，MT)

是松果腺分泌出來(lái)的一種激素?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)為N-乙酰-5甲氧色胺（吲哚類化合物）

N-Acetyl-5-methoxytryptamin

松果腺?gòu)哪暧椎侥昀隙寄芎铣赏屎谒?，其分泌具有?jié)律性，并與人的正常生理活動(dòng)和疾病有關(guān)。NHCH3OCH2CH2N-CCH3H=O

（四）松果腺素（褪黑素）二、甾體類（一）腎上腺皮質(zhì)激素：含糖皮質(zhì)激素和鹽皮質(zhì)激素

（二）性腺激素1、雄性激素2、雌性激素多不飽和脂肪酸的衍生物主要是20碳四烯酸，即花生四烯酸（arachidonicacid,AA）。它在體內(nèi)的代謝途徑主要有兩種：一是經(jīng)環(huán)加氧酶的作用生成各種前列腺素（prostaglandins,PGs）,如PGE2

、PGF2α、血栓素A2

（thromboxaneA2,TXA2

）和前列環(huán)素I2

（prostacyclineI2,PGI2）三、脂肪酸衍生物類二是經(jīng)脂質(zhì)加氧酶的作用生成白三烯（leukotrienes,LTs）、脂質(zhì)過(guò)氧化物等。1979年從兔白細(xì)胞中分離到一類與過(guò)敏反應(yīng)有關(guān)的活性物質(zhì)，具有三個(gè)共軛雙鍵，稱為白三烯。以上這些活性物質(zhì)均參與細(xì)胞的功能活動(dòng)，并與炎癥、免疫、過(guò)敏及一些心血管疾病有關(guān)，對(duì)細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)有重要作用。化學(xué)結(jié)構(gòu)與命名前列腺素：前列腺素（PGs）是一類具有五元環(huán)20碳的不飽和羥基脂肪酸，其基本骨架為前列腺酸（prostanoidacid）。PGs根據(jù)環(huán)上取代基和雙鍵位置不同可分為A、B、C、D、E、F、G、H和I等類，每類又根據(jù)側(cè)鏈上雙鍵數(shù)的多少分為三種（雙鍵數(shù)在右下角標(biāo)出）（一）前列腺素PG根據(jù)五碳環(huán)上取代基和雙鍵位置不同，分9型:根據(jù)R1及R2兩條側(cè)鏈中雙鍵數(shù)目的多少，PG又分為1、2、3類，在字母的右下角提示

前列腺素的生理作用特點(diǎn)是多樣性與廣泛性，同一類中各種PG基本上具有相同的生理作用，但強(qiáng)度不同，然而同一族PG對(duì)不同組織的作用不同。前列腺素的作用特點(diǎn)是由其結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性所決定的。2)前列腺素的生理作用1.

PGE1、PGE2和PGF2α

有收縮子宮平滑肌的作用，能使卵巢分泌孕酮減少。3.PGE1、PGE2能松弛支氣管平滑肌，而PGF2α

則有收縮平滑肌的作用。4.PGE和PGA是有效的血管擴(kuò)張劑。2.PGE2對(duì)胃腸道環(huán)肌有松弛作用，PGF2α則使之收縮。5.PGA1、PGE2能抑制胃液分泌，PGF2α不影響胃液分泌。6.PGE1抑制血小板聚集。

PGE2能在低濃度時(shí)促進(jìn)血小板聚集，高濃度時(shí)抑制血小板聚集。

PGI2能抑制血小板聚集并使血管擴(kuò)張。

PGD2能抑制血小板聚集，但活性比PGI2弱。

PGG2和PGH2可能是血小板聚集的介質(zhì)。7.

炎癥時(shí)PG增多，使血管壁和溶酶體膜的通透性增加，進(jìn)而引起疼痛。其中以PGE2作用最強(qiáng)。8.PG具有一定的免疫調(diào)節(jié)作用。抑制T細(xì)胞活化與分裂抑制NK細(xì)胞活性，抑制巨噬細(xì)胞功能有資料表明PG可能可以抑制抗體形成1、結(jié)構(gòu)

有前列腺酸樣骨架，但五碳環(huán)為含氧的噁烷代替（二）凝血噁烷和前列環(huán)素2.凝血噁烷和前列環(huán)素的作用

凝血噁烷誘發(fā)血小板聚集，并使血管收縮。前列環(huán)素抑制血小板聚集，并使血管擴(kuò)張。（三）白三烯：（leukotrienes,LTs）白三烯是一類無(wú)環(huán)的20碳羥酸，具有四個(gè)雙健，其中三個(gè)共軛雙鍵。由于化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，LTs有LTA4、LTB4、LTC4、LTD4、LTF4等類，（右下角的數(shù)字代表雙鍵數(shù)）。不同來(lái)源的過(guò)敏性慢反應(yīng)物（SRS-A）是幾種具有SRS-A活性的LTs混合物，并且它們所含各種LTs的量不同。各種LTs的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下：

1、LT

的結(jié)構(gòu)

分子中有四個(gè)雙鍵(LTB4)2.LT的功能對(duì)呼吸系統(tǒng)的作用：所有具有半光氨酸殘基的LTs（LTC4、LTD4及LTE4）被證實(shí)是過(guò)敏反應(yīng)的慢反應(yīng)物質(zhì)都具有強(qiáng)大的收縮功能，沒有半光氨酸殘基的LTs（LTA4和LTB4

）則作用較弱

。對(duì)心血管系統(tǒng)的作用：增強(qiáng)由組胺引起的快速心律失常，其中LTC4、LTD4及LTE4是使心肌損害的主要介質(zhì)。對(duì)血管通透性的作用：LTC4和LTD4，使小動(dòng)脈收縮，血流減慢，使小靜脈擴(kuò)張，微血管處血漿滲出，引起水腫。這種滲出作用可因PGE2而加強(qiáng)對(duì)白細(xì)胞趨化的作用：其中LTB4

作用最強(qiáng)，使白細(xì)胞定向游走與聚集。其趨化作用在炎癥中占據(jù)重要地位。其乙?；蓽p弱其趨化作用。四、蛋白質(zhì)多肽類（一）下丘腦激素（二）垂體激素腦肽垂體合成分泌的一類嗎啡多肽，也稱內(nèi)啡肽。包括：α、β、γ內(nèi)啡肽

α內(nèi)啡肽為5肽

β內(nèi)啡肽為31肽

γ內(nèi)啡肽為16肽參與高等動(dòng)物的感情應(yīng)答的調(diào)節(jié)過(guò)程（三）降鈣素：甲狀腺濾泡細(xì)胞分泌，調(diào)節(jié)鈣磷代謝：抑制破骨細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)鈣沉淀骨中。（四）甲狀旁腺素：分泌甲狀旁腺激素，調(diào)節(jié)鈣磷代謝：血鈣升高，血磷降低。胰島素的化學(xué)本質(zhì)、合成與分泌

胰島素是由胰腺中胰島的β-細(xì)胞合成的蛋白質(zhì)。前胰島素原蛋白酶胰島素原水解掉C肽胰島素水解掉23肽蛋白酶1.胰島素（五）胰腺激素SSSS1213013163NH2COOHSSC肽A鏈B鏈胰島素原與胰島素的結(jié)構(gòu)關(guān)系B鏈A鏈B鏈第30位：人胰島素為蘇氨酸，豬胰島素、牛胰島素為丙氨酸胰高血糖素的化學(xué)本質(zhì)H2N-組-絲-谷-甘-蘇-苯-蘇-絲-門-酪-絲-賴-酪-亮COOH-蘇-門-蛋-亮-色-谷-纈-苯-門-谷-丙-精-精門絲51015202529胰高血糖素是由胰島α-細(xì)胞分泌的一種多肽激素。（前胰高血糖素原胰高血糖素原胰高血糖素）MW：34852.胰高血糖素胰島素胰高血糖素胰島素對(duì)糖代謝的影響：（1）促進(jìn)葡萄糖通過(guò)心肌、骨骼肌和脂肪細(xì)胞等細(xì)胞膜；（2）促進(jìn)葡萄糖的氧化作用；（3）促進(jìn)糖原合成；（4）抑制糖異生作用。胰島素對(duì)脂肪代謝的影響：（1）抑制脂肪動(dòng)員；（2）促進(jìn)脂肪酸和脂肪的合成。胰島素對(duì)蛋白質(zhì)代謝的影響是促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。胰島素可促進(jìn)血糖降低，糖原合成增加，脂肪、蛋白質(zhì)及RNA和DNA合成加強(qiáng)。由于這些物質(zhì)既是細(xì)胞或組織的結(jié)構(gòu)材料，大多又是能量的儲(chǔ)存形式，因此有人將胰島素稱為“儲(chǔ)存激素”。對(duì)糖代謝的影響：促進(jìn)糖原分解與糖異生，抑制糖酵解，從而使血糖濃度升高。對(duì)蛋白質(zhì)代謝的影響：胰高血糖素可使組織蛋白質(zhì)含量降低，也促進(jìn)肝合成尿素。對(duì)脂肪代謝的影響：胰高血糖素可以活化脂肪組織中的脂肪酶，促進(jìn)脂肪分解，使血漿游離脂肪酸增加，并促進(jìn)肝攝取游離脂肪酸，但胰高血糖素可以抑制肝釋放甘油三酯。胰高血糖素與胰島素的作用相反：（六）胸腺激素

（七）胃腸道激素：G-34、G-17、G14GGG膽囊收縮素:胰秘素:第三節(jié)

激素作用機(jī)理

指細(xì)胞針對(duì)外源信號(hào)所發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)變化及效應(yīng)的全過(guò)程。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念：?jiǎn)渭?xì)胞生物——

直接作出反應(yīng)多細(xì)胞生物——

通過(guò)細(xì)胞間復(fù)雜的信號(hào)傳遞系統(tǒng)來(lái)傳遞信息，從而調(diào)控機(jī)體活動(dòng)外界環(huán)境變化時(shí)：

指體內(nèi)一部分細(xì)胞發(fā)出信號(hào)，另一部分靶細(xì)胞接收信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞功能變化的過(guò)程。信號(hào)通訊的概念：

一、信息物質(zhì)SignalMolecules信號(hào)分子

信號(hào)分子(signalingmolecular)

存在于生物體內(nèi)、外具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)。胞外或胞間的信號(hào)分子(第一信使)

胞內(nèi)的信號(hào)分子

信號(hào)分子的分類

細(xì)胞間信息物質(zhì)

定義：

細(xì)胞間信息物質(zhì)(extracellularmolecules)是由細(xì)胞分泌的調(diào)節(jié)靶細(xì)胞生命活動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱，又稱作第一信使。

化學(xué)性質(zhì)：*蛋白質(zhì)和肽類（如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、胰島素等）*氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲狀腺素、腎上腺素等）*類固醇激素（如糖皮質(zhì)激素、性激素等）*脂酸衍生物（如前列腺素）*氣體（如一氧化氮、一氧化碳）等（一）神經(jīng)遞質(zhì)又稱突觸分泌信號(hào)(synapticsignal)特點(diǎn)：由神經(jīng)元細(xì)胞分泌；通過(guò)突觸間隙到達(dá)下一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞；作用時(shí)間較短。例如：乙酰膽堿、去甲腎上腺素等按信息物質(zhì)的特點(diǎn)及其作用方式分為：（二）內(nèi)分泌激素又稱內(nèi)分泌信號(hào)(endocrinesignal)特點(diǎn)：由特殊分化的內(nèi)分泌細(xì)胞分泌；通過(guò)血液循環(huán)到達(dá)靶細(xì)胞；大多數(shù)作用時(shí)間較長(zhǎng)。

例如：

胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等按內(nèi)分泌激素的化學(xué)組成分為:如腎上腺素、甲狀腺素、促甲狀腺激素、胰高血糖素、胰島素、生長(zhǎng)激素等類固醇激素:

如性激素、皮質(zhì)醇、醛固酮等按激素受體的分布部位：胞內(nèi)受體激素:甲狀腺素、類固醇激素胞膜受體激素:除甲狀腺素外其他的含氮激素

含氮激素:（三）局部化學(xué)介質(zhì)又稱旁分泌信號(hào)(paracrinesignal

特點(diǎn)：

由體內(nèi)某些普通細(xì)胞分泌；不進(jìn)入血循環(huán)，通過(guò)擴(kuò)散作用到達(dá)附近的靶細(xì)胞；一般作用時(shí)間較短。例如：

生長(zhǎng)因子、前列腺素等。（四）氣體信號(hào)：例如：

*NO合酶（NOS）通過(guò)氧化L-精氨酸的胍基而產(chǎn)生NO

*血紅素單加氧酶氧化血紅素產(chǎn)生的CO

各種激素都有相應(yīng)的受體，受體與激素結(jié)合后，將信號(hào)轉(zhuǎn)化為一系列的細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，最后表現(xiàn)出激素的特異的生物學(xué)效應(yīng)。

激素通過(guò)其受體介導(dǎo)信號(hào)傳遞細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)定義：

細(xì)胞內(nèi)信息物質(zhì)(intracellularmolecules)：

在細(xì)胞內(nèi)傳遞細(xì)胞調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。即第一信號(hào)物質(zhì)經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)刺激細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的傳遞細(xì)胞調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)性質(zhì)：無(wú)機(jī)離子：如Ca2+

脂類衍生物：如DAG、Cer糖類衍生物：如IP3核苷酸：如cAMP、cGMP信號(hào)蛋白分子

在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子物質(zhì)，如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花生四烯酸及其代謝產(chǎn)物等?！诙攀?secondarymessenger)

（一）受體的定義

是細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能特別識(shí)別生物活性分子并與之結(jié)合的成分，它能把識(shí)別和接受的信號(hào)正確無(wú)誤地放大并傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，進(jìn)而引起生物學(xué)效應(yīng)的特殊蛋白質(zhì)，個(gè)別是糖脂。二、受體的分類根據(jù)細(xì)胞定位分：（二）受體的分類

存在于細(xì)胞質(zhì)膜上的受體，絕大部分是鑲嵌糖蛋白。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換信號(hào)的方式又分為三大類：離子通道受體，G蛋白偶聯(lián)受體和酶偶聯(lián)受體。（一）膜受體(membranereceptor)

膜受體接收的是一些水溶性化學(xué)信號(hào)分子（如蛋白多肽類激素、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、兒茶酚胺類激素分子、粘附分子等）不能進(jìn)入細(xì)胞，因此其受體位于細(xì)胞外表面。膜受體Water-solublesignal細(xì)胞膜受體的類型根據(jù)作用模式的差異膜受體分為3大類：G-蛋白耦聯(lián)受體離子通道受體與酶偶聯(lián)受體（七個(gè)跨膜螺旋受體）G蛋白偶聯(lián)區(qū)1、G-蛋白偶聯(lián)受體內(nèi)源性配體：神經(jīng)遞質(zhì)受體結(jié)構(gòu)：寡聚體形成孔道跨膜區(qū)段數(shù)目：4個(gè)受體功能：離子通道介導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的應(yīng)答：細(xì)胞去極化與超極化2、離子通道受體

環(huán)狀受體——配體依賴性離子通道

(liganddependentionchannel)乙酰膽堿受體此類受體的共同特點(diǎn)：

是由多亞基組成的受體/離子通道復(fù)合體

除有信號(hào)接受部位外，本身又是離子通道

其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)無(wú)需中間步驟，反應(yīng)快，一般只需幾毫秒。

配體門控離子通道電壓門控離子通道3、酶偶聯(lián)的受體（1）受體酪氨酸蛋白激酶系統(tǒng)（2）受體絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶系統(tǒng)（3）受體鳥苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)（4）與酪氨酸蛋白激酶相關(guān)的受體具有酪氨酸蛋白激酶活性的受體：

含TPK結(jié)構(gòu)域的受體EGF:表皮生長(zhǎng)因子IGF-1:胰島素樣生長(zhǎng)因子PDGF:血小板衍生生長(zhǎng)因子FGF:成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子TGFβ的Ⅰ型和Ⅱ型受體具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性的受體具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體胞外胞內(nèi)膜受體可溶性受體PKHGCGC具有鳥苷酸環(huán)化酶活性的受體結(jié)構(gòu)

PKH：激酶樣結(jié)構(gòu)域

GC：鳥苷酸環(huán)化酶結(jié)構(gòu)域與酪氨酸蛋白激酶活性相關(guān)的受體

這類受體是一類具有跨膜結(jié)構(gòu)域的蛋白，本身不具酶活性，當(dāng)與配體結(jié)合變構(gòu)后，通過(guò)胞內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)域征集和激活細(xì)胞質(zhì)酪氨酸蛋白激酶，由此將胞外信息傳至胞內(nèi)。干擾素誘導(dǎo)JAK、STAT復(fù)合體核內(nèi)轉(zhuǎn)移及調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄機(jī)制

位于細(xì)胞漿和細(xì)胞核中的受體，全部為DNA結(jié)合蛋白。（二）胞內(nèi)受體(intracellularreceptor)

核受體結(jié)構(gòu)示意圖（1）受體的結(jié)構(gòu)受體調(diào)節(jié)區(qū)位于N端，具有轉(zhuǎn)錄活性DNA結(jié)合區(qū)含有鋅指膜序激素結(jié)合區(qū)位于C端，結(jié)合激素；熱休克蛋白；具有核定位信號(hào)（激素依賴性）使受體二聚化，激活轉(zhuǎn)錄核定位序列具有SV40大T抗原核定位信號(hào)相似的氨基酸序列，引導(dǎo)核受體進(jìn)入細(xì)胞核。受體調(diào)節(jié)區(qū)DNA結(jié)合區(qū)核定位序列激素結(jié)合區(qū)三、細(xì)胞膜受體作用機(jī)制

(一)膜受體-G蛋白偶聯(lián)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑

此類受體的信息傳遞可歸納為：

配體

受體Ｇ蛋白酶

第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白

生物學(xué)效應(yīng)

此類受體的信息傳遞可歸納為：①配體與受體結(jié)合②受體活化G蛋白③G蛋白激活或抑制下游效應(yīng)分子④效應(yīng)分子改變第二信使的含量與分布⑤第二信使作用于相應(yīng)的靶分子，改變靶分子構(gòu)象⑥改變細(xì)胞的代謝過(guò)程及基因表達(dá)等。（七個(gè)跨膜螺旋受體）G蛋白偶聯(lián)區(qū)1、G-蛋白偶聯(lián)受體

2、G蛋白(guanylatebindingprotein)

是一類和GTP或GDP相結(jié)合、位于細(xì)胞膜胞漿面的外周蛋白，由、、三個(gè)亞基組成。有兩種構(gòu)象：非活化型；活化型信息傳遞過(guò)程中的Ｇ蛋白（1）腺苷酸環(huán)化酶系統(tǒng)——AC-cAMP-蛋白激酶Ａ途徑組成：

胞外信息分子，受體，G蛋白，腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)，cAMP，蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)3、效應(yīng)器及其下游效應(yīng)分子RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP1）cAMP的合成與分解：PPiATPACMg2+cAMP5′-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)兩種類型G蛋白調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶的活性2）cAMP的作用機(jī)理：PKA的激活R調(diào)節(jié)亞基C催化亞基RR（cAMP-dependentproteinkinase，PKA）R：調(diào)節(jié)亞基C：催化亞基cAMP蛋白激酶ACC3）PKA的作用：⑴

使其下游酶分子磷酸化而調(diào)控其活性

通過(guò)對(duì)效應(yīng)酶的磷酸化作用，實(shí)現(xiàn)其調(diào)節(jié)功能。

磷酸化酶激酶ｂ磷酸化酶激酶ａATP磷酸化酶ｂ磷酸化酶ａATP

PPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPPiPKA抑制物Ｉa抑制物Ｉb

ATP磷蛋白磷酸酶Pi胰高血糖素對(duì)糖原代謝的影響

胰高血糖素＋受體胰高血糖素

·

受體復(fù)合物激活Ｇ蛋白激活A(yù)CATPcAMPPKA

（2）使下游功能蛋白磷酸化而調(diào)控其活性

底物蛋白磷酸化的后果生理意義

組蛋白失去對(duì)轉(zhuǎn)錄加速轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)的阻遏作用蛋白質(zhì)的合成核糖體蛋白加速翻譯促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成細(xì)胞膜蛋白膜蛋白構(gòu)象及改變膜對(duì)水及離子功能改變通道的通透性微管蛋白構(gòu)象和功能改變影響細(xì)胞分泌心肌肌原蛋白易與Ca2+結(jié)合加強(qiáng)心肌收縮

受cAMP調(diào)控的基因中，在其轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)有一共同的DNA序列(TGACGTCA)，稱為cAMP應(yīng)答元件(cAMPresponseelement,CRE)?？膳ccAMP應(yīng)答元件結(jié)合蛋白

(cAMPresponseelementbindingprotein,CREB)相互作用而調(diào)節(jié)此基因的轉(zhuǎn)錄。(3)對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用GsACATPcAMPCCRR

蛋白磷酸化2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi

轉(zhuǎn)錄活化域DNA結(jié)合域細(xì)胞膜核膜CCRRCC結(jié)構(gòu)基因CREBCREB細(xì)胞核PiPiCREBPiCREBPiＣＲＥDNA蛋白質(zhì)（2）肌醇-磷脂系統(tǒng)——Ca2+－磷脂依賴性蛋白激酶途徑

（

PLC-DAG/IP3-PKC途徑）組成：胞外信息分子，受體，G蛋白蛋白激酶C(proteinkinaseC,PKC)磷脂酶C(phospholipaseC,PLC)甘油二脂(diacylglycerol,DAG)三磷酸肌醇(inositol1,4,5triphosphate,IP3)PIP2:磷脂酰-4,5-二磷酸PLC：磷脂酶CIP3:肌醇三磷酸DG（或DAG）：甘油二酯

激素

受體Ｇ蛋白PLC

PIP2蛋白激酶C酶或其他功能蛋白

生物學(xué)效應(yīng)

IP3+DGCa2+（PKC）（Gp）促甲狀腺素釋放激素去甲腎上腺素1)DAG，IP3的生物合成和功能：PIP2PLCDAG+IP３2）DAG，IP3的功能：

DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKC

IP3：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上的受體結(jié)合，促使細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放②調(diào)節(jié)基因表達(dá)：

PKC對(duì)基因的活化分為早期反應(yīng)和晚期反應(yīng)。3)PKC的生理功能①調(diào)節(jié)代謝：活化的PKC引起一系列靶蛋白的絲、蘇氨酸殘基磷酸化。靶蛋白包括：質(zhì)膜受體、膜蛋白和多種酶。PKC對(duì)基因的早期活化和晚期活化

激素

受體Ｇ蛋白PLCPIP2Ca2+/CaMCaM依賴的蛋白激酶

生物學(xué)效應(yīng)IP3Ca2+PLC-IP3-Ca2+/CaM-PK途徑4）第二信使──Ca2+作用方式

有四個(gè)Ca2+結(jié)合位點(diǎn)。與Ca2+結(jié)合形成Ca2+-鈣調(diào)蛋白復(fù)合物鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)：Ca2+-鈣調(diào)蛋白復(fù)合物的功能①開放質(zhì)膜和肌漿網(wǎng)上的鈣通道，使鈣內(nèi)流；②激活CaM激酶和磷酸化酶激酶，激活CaM-依賴的磷酸酶；③可激活CaM-依賴的AC和CaM-依賴的GC，使cAMP和cGMP濃度升高，又可激活CaM-依賴的磷酸二酯酶，使環(huán)核苷酸的濃度降低；④直接激活質(zhì)膜的Ca2+ATP酶活性，每水解1分子ATP,將兩個(gè)Ca2+泵到細(xì)胞外。受體PIP2GPLCDAGIP3內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體Ca2＋磷酸化酶激酶蛋白質(zhì)磷酸化蛋白質(zhì)CaM-激酶＋其它蛋白質(zhì)Ca2＋-磷脂激酶生理功能＋＋Ca2＋鈣泵

鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶屬于蛋白絲/蘇氨酸激酶，對(duì)于平滑肌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、神經(jīng)遞質(zhì)的合成、細(xì)胞分裂等多種功能均有調(diào)節(jié)作用。鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶：（二）通過(guò)相關(guān)蛋白激酶的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（熟悉）

酪氨酸蛋白激酶受體的分類：

含TPK結(jié)構(gòu)域的受體EGF:表皮生長(zhǎng)因子IGF-1:胰島素樣生長(zhǎng)因子PDGF:血小板衍生生長(zhǎng)因子FGF:成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子YP二聚化PTBPSH2SOSRasGTPGDPGTPGrb2YPPTBPSH2SOSGTPGDPGrb2IRIGF-1R胰島素IGF-1FGF-1FGF-1RHSPGIRS-1PYYYSH2PLC-γ1YPYPp85p110PI3KAkt/PKBPIP2DAGIP3［Ca2+］i↑PKCRaf-1MAPKKMAPK1、受體酪氨酸蛋白激酶系統(tǒng)

受體型TPK-ras-MAPK途徑Grb2(growthfactorreceptorbindingprotein2）SH2

域

(srchomology2domain)

：

細(xì)胞內(nèi)某些連接物蛋白共有的氨基酸序列，與原癌基因src編碼的酪氨酸蛋白激酶區(qū)同源，該區(qū)域能識(shí)別磷酸化的酪氨酸殘基并與之結(jié)合。

組成：胞外信息分子，催化性受體，Grb2,SOS,Ras蛋白,