碩3-信號(hào)傳導(dǎo)課件

細(xì)胞信息傳遞信息物質(zhì)靶細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)擴(kuò)散或血液循環(huán)信息物質(zhì)與靶細(xì)胞的受體特異性結(jié)合受體對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信使系統(tǒng)三、細(xì)胞信號(hào)傳遞(一)細(xì)胞信號(hào)分子細(xì)胞間信號(hào)分子局部化學(xué)介質(zhì)(細(xì)胞因子）激素3.神經(jīng)遞質(zhì)根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)分為：蛋白質(zhì)、肽類——如下丘腦、垂體和胰腺的激素，細(xì)胞因子；氨基酸類——由酪氨酸衍生的小分子化合物，包括腎上腺髓質(zhì)激素和甲狀腺激素類；

類固醇激素——包括腎上腺皮質(zhì)激素、由維生素D衍生的激素及雄激素、雌激素，屬脂溶性，血中有其特異運(yùn)輸?shù)鞍住?/p>

核苷酸、NO、CO、花生四烯酸衍生物（前列腺素、白三烯和血栓素）等。存在于細(xì)胞內(nèi)，能夠傳遞特定調(diào)控信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。主要為第二信使。在細(xì)胞內(nèi)傳遞信息的小分子化學(xué)物質(zhì)稱為第二信使(secondarymessenger)。①環(huán)核苷酸類：如cAMP和cGMP；②脂類衍生物：如甘油二脂（DAG），1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）；神經(jīng)酰胺，花生四烯酸。③

無(wú)機(jī)物：如Ca2+、NO。

細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子2.信號(hào)分子受體的類型受體：細(xì)胞中能識(shí)別配體并與其特異結(jié)合，引起各種生物效應(yīng)的分子。其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)。其結(jié)構(gòu)包含結(jié)合域功能部分所有信號(hào)分子均通過(guò)靶細(xì)胞上的特異受體起作用。根據(jù)受體的分布，可分為兩大類，即膜受體和核受體。水溶性的肽類和胺類激素不能穿過(guò)細(xì)胞膜，它們通過(guò)膜受體起作用；脂溶性激素和甲狀腺素通過(guò)核受體起作用。G蛋白偶聯(lián)型受體信息物質(zhì)與細(xì)胞膜受體后，受體變構(gòu)，激活一些應(yīng)蛋白質(zhì)，如酶或其他功能蛋白，后者可催化生成一些小分子化學(xué)物質(zhì)，稱為第二信使，進(jìn)入胞內(nèi)，引起細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的生物效應(yīng)。酶偶聯(lián)受體胰島素及一些生長(zhǎng)因子的受體本身具有酪氨酸蛋白激酶活性。這些受體都是跨膜糖蛋白。胞外部分構(gòu)成結(jié)合域以結(jié)合配體，中間有20多個(gè)疏水氨基酸構(gòu)成的跨膜段，胞內(nèi)部分的特點(diǎn)是有較多可以被磷酸化的酪氨酸殘基。核受體--轉(zhuǎn)錄因子型類固醇激素、視黃酸、維生素D3及甲狀腺素的受體位于細(xì)胞內(nèi)。在受體的C末端都有激素結(jié)合域，鄰近激素結(jié)合域是DNA結(jié)合域，各種受體中這段序列高度同源。當(dāng)激素進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與受體結(jié)合后，活化的激素/受體復(fù)合物轉(zhuǎn)移入核內(nèi)，與所調(diào)控的基因一定部位結(jié)合，然后啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。非活化型活化型-GDP-GTP+(二)G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞途徑1.G蛋白(鳥苷酸結(jié)合蛋白；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；它由三個(gè)亞基組成，參與細(xì)胞信息傳遞。/GTP基礎(chǔ)狀態(tài)受體激活GTP酶亞基解離(a)(b)(c)(d)激素,受體,G蛋白的相互作用R..受體E.酶H.激素S.底物P.產(chǎn)物GTPGDP非活化型活化型GTPGTPGDPG-蛋白與疾病霍亂，一種烈性胃腸道傳染病，由霍亂桿菌引起，霍亂桿菌產(chǎn)生霍亂毒素，霍亂毒素可以改變G-蛋白的結(jié)構(gòu)，從而影響水和鹽從腸道的吸收，引起嚴(yán)重的脫水。病因困擾了人們100多年！百日咳(pertussis)是由百日咳嗜血桿菌引起的急性呼吸道傳染病，以陣發(fā)性痙攣性咳嗽及陣咳等為特征。兒童多發(fā)。因癥狀可持續(xù)2～3月之久，故名“百日咳”。百日咳毒素（PTX）可抑制Gi蛋白(穩(wěn)定GDP型)

，引起一系列效應(yīng)第一信使受體第二信使效應(yīng)蛋白質(zhì)酶激素結(jié)合膜受體后，受體分子發(fā)生構(gòu)象變化，產(chǎn)生或引起產(chǎn)生胞內(nèi)信使物質(zhì)——第二信使。后者通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)途徑發(fā)揮生理、生化功能。G蛋白生物學(xué)效應(yīng)cAMP作為第二信使再激活PKA，PKA直接或間接使多種蛋白質(zhì)磷酸化，改變最終效應(yīng)分子的機(jī)能特性，由此發(fā)揮調(diào)節(jié)功能。如腎上腺素即通過(guò)蛋白激酶A通路最終激活磷酸化酶，引起糖原分解，使血糖升高。CRE結(jié)合蛋白CRE序列TGABGTCACRE:cAMP反應(yīng)元件有些激素的作用是抑制腺苷酸環(huán)化酶的活性，降低cAMP水平，阻斷蛋白質(zhì)的磷酸化反應(yīng)。這一反應(yīng)機(jī)制是通過(guò)抑制型G蛋白(Gi)起作用。例如，當(dāng)生長(zhǎng)激素抑制素結(jié)合其特異性受體時(shí)，Gi被激活，Gi可抑制腺甘酸環(huán)化酶活性，降低cAMP水平，阻斷蛋白質(zhì)磷酸化。因此，生長(zhǎng)激素抑制素調(diào)節(jié)糖代謝的作用與胰高血糖素相反。當(dāng)激素，神經(jīng)遞質(zhì)等與相應(yīng)受體結(jié)合后，通過(guò)G蛋白的介導(dǎo)，可激活磷脂酶C，后者將磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2）水解成二脂酰甘油(DG)和IP3。二脂酰甘油（DAG）或稱甘油二酯（DG）需要PS和Ca2+協(xié)助激活蛋白激酶C（PKC通路）。3．Ca2+信號(hào)傳遞途徑二脂酰甘油需要PS和Ca2+協(xié)助激活蛋白激酶C（PKC通路）。

立早基因(immediate-earlygene，IEG)

JunFos稱為第三信使

PKC對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用IP3，Ca2+-鈣調(diào)蛋白激酶途徑這條途徑的第二信使是三磷酸肌醇（IP3）和Ca2+。IP3可進(jìn)入胞液內(nèi)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜表面的IP3受體結(jié)合，受體變構(gòu)，鈣通道開(kāi)放，貯存于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的鈣釋入胞液內(nèi)，使胞液內(nèi)Ca2+濃度升高，與鈣調(diào)蛋白（CaM）結(jié)合并激活Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶(CaMkinase)，該酶可以磷酸化許多蛋白質(zhì)使之失活或激活，從而引起一系列效應(yīng)。4．蛋白激酶G通路在某些組織或細(xì)胞，如小腸內(nèi)壁、心臟、血管、腦或腎臟的集合管等，cGMP也可作為第二信使，通過(guò)蛋白激酶G通路發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。蛋白激酶G(PKG)是依賴cGMP的蛋白激酶的簡(jiǎn)稱。cGMP由鳥苷酸環(huán)化酶(GC)催化GTP產(chǎn)生。GC至少有兩種同工酶，其中有一種同工酶是漿膜整合蛋白，胞外側(cè)有激素結(jié)合域，胞漿側(cè)有cGMP結(jié)合域。由心房分泌的心鈉素(ANF)與血管平滑肌或腎集合管細(xì)胞的ANF受體結(jié)合后，激活GC，導(dǎo)致cGMP水平升高，使血管舒張，排鈉利尿。GC的另一種同工酶是與亞鐵血紅素緊密結(jié)合的胞漿蛋白，其活性可被一氧化氮(NO)激活。NO可由硝酸甘油自動(dòng)裂解產(chǎn)生，在哺乳類動(dòng)物組織由一氧化氮合酶(一種依賴鈣離子的混合功能氧化酶)催化精氨酸(Arg)生成。NO結(jié)合GC的亞鐵血紅素，激活GC。(三)酶偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)傳遞途徑1.受體酪氨酸蛋白激酶(RTK)一些生長(zhǎng)因子(如表皮生長(zhǎng)因子EGF和血小板衍生生長(zhǎng)因子PDGF)、胰島素受體等，結(jié)合胰島素（生長(zhǎng)因子等）后激活其酪氨酸激酶活性。該酶首先催化鏈上的關(guān)鍵酪氨酸(Tyr)殘基磷酸化，這種自磷酸化再激活其它一些酶，后者再催化胞膜內(nèi)或胞漿的靶蛋白磷酸化。2.SH2和SH3結(jié)構(gòu)域3.Ras蛋白4.有絲分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated-proteinkinase，MAPK）

5.RTK-Ras-MAPK途徑有絲分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated-proteinkinase，MAPK）

9.結(jié)合Tyr激酶的受體一部分生長(zhǎng)因子如紅細(xì)胞生成素(EPO)、干擾素(1FN)的受體分子缺乏酪氨酸蛋白激酶活性，但它們能借助細(xì)胞內(nèi)的一類具有激酶結(jié)構(gòu)的連接蛋白JAKs(JanusKinase)完成信息轉(zhuǎn)導(dǎo)。JAKs家族成員包括JAK1、JAK2、TYK2和JAK3,分子內(nèi)均有SH2結(jié)構(gòu)域。配體與非催化型受體結(jié)合后，能活化各自的JAKs。JAKs再通過(guò)激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激動(dòng)子(signaltransductorsandactivatoroftranscription，STAT)而最終影響到基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。故將此途徑又稱為JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。6．受體Tyr磷酸酶

Tyr激酶將靶蛋白特異的Tyr磷酸化以后，P-Tyr的磷酸基團(tuán)可以很快地被Tyr磷酸酶除去。Tyr磷酸酶的活性很高、壽命很短，既能以可溶性形式存在，也可以結(jié)合于膜，在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。如活化的CD45就有Tyr磷酸酶活性，其靶蛋白之一是Src激酶家族成員lck激酶。它被CD

45去磷酸化激活。7．受體Ser／Thr激酶轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-(TGF-)的受體是一種Ser／Thr激酶，TGF-超家族的功能主要是調(diào)節(jié)某些組織的細(xì)胞增生，細(xì)胞黏附分子和細(xì)胞生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生，該受體包括I、II、III三種類型。(三)核受體激素調(diào)節(jié)機(jī)制

非膜受體激素包括類固醇激素、前列腺素等疏水性激素和甲狀腺素等。這些激素可透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，與其核內(nèi)(其中也有位于胞漿內(nèi))受體結(jié)合，形成激素—受體復(fù)合物，引起受體構(gòu)象變化。激素—受體復(fù)合物再以二聚體形式通過(guò)特異的DNA序列一激素反應(yīng)元件(HRE)識(shí)別、結(jié)合基因調(diào)控序列，改變基因表達(dá)狀況。A1型題：

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答題說(shuō)明

每一道題下面都有A、B、C、D、E五個(gè)備選答案。在答題時(shí)，只能從中選擇一個(gè)最合適的答案，將答題卡上相應(yīng)的字母圈掉。

------------------------------------57.下列哪種物質(zhì)不屬于第一信使

A.乙酰膽堿

B.多巴胺

C.Ca2+

D.胰島素

E.甲狀腺素56.下列哪種物質(zhì)不屬于第二信使

A.cAMPB.Ca2+C.cGMP

D.IP3

E.胰島素

36、下列哪種酶激活后會(huì)直接引起cAMP濃度降低?

A.蛋白激酶AB．蛋白激酶C

C.磷酸二酯酶D．磷脂酶C

E．蛋白激酶G

38.受體的特異性取決于

A.活性中心的構(gòu)象和活性基團(tuán)

B.結(jié)合域的構(gòu)象和活性基團(tuán)

C.細(xì)胞膜的構(gòu)象和活性基團(tuán)

D.信息傳導(dǎo)部分的構(gòu)象和活性基團(tuán)

E.G蛋白的構(gòu)象和活性基團(tuán)33.心房肽的第二信使是

A.cAMP

B.cGMP

C.IP3

D.Ca2+

E.DG56.IP3的受體位于

A.質(zhì)膜

B.高爾基體膜

C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜

D.溶酶體膜

E.核糖體36.不能通過(guò)胞內(nèi)受體發(fā)揮作用的是

A.雌激素

B.腎上腺素

C.1,25-(OH)2D3

D.甲狀腺素

E.腎上腺皮質(zhì)激素14.可使無(wú)細(xì)胞胞質(zhì)懸液內(nèi)cAMP濃度降低的物質(zhì)是

A.cAMP磷酸二酯酶

B.Gs蛋白

C.咖啡咽

D.氨茶堿

E.腺苷酸環(huán)化酶15.cAMP對(duì)依賴cAMP的蛋白激酶的作用方式是

A.cAMP與蛋白激酶的活性中心結(jié)合

B.與蛋白激酶的催亞基結(jié)合而增強(qiáng)其活性

C.cAMP使蛋白激酶磷酸化而激活

D.使蛋白激酶去磷酸化而激活

E.與蛋白激酶的調(diào)節(jié)亞基結(jié)合后，催化亞基游離而發(fā)揮作用7.催化PIP2水解生成IP3的酶是

A.磷脂酶A1

B.磷脂酶C

C.蛋白激酶A

D.蛋白激酶C

E.磷脂酶A235.1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)的直接作用是

A.直接激活蛋白激酶C

B.促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+的釋放

C.促進(jìn)Ca2+與鈣調(diào)蛋白結(jié)合

D.使細(xì)胞膜Ca2+通道開(kāi)放

E.促進(jìn)甘油二酯生成激活的蛋白激酶A能催化哪類氨基酸殘基磷酸化A.TyrB.CysC.Tyr/CysD.Tyr/PheE.Ser/Thr下列因素中,與Ras蛋白活性無(wú)關(guān)的是A.GTPB.GRB2C.鳥苷酸交換因子D.鳥苷酸環(huán)化酶E.SOS生長(zhǎng)因子主要與哪一型受體相結(jié)合？A．離子通道型受體B酪氨酸蛋白激酶型受體CG蛋白偶聯(lián)型受體

D．轉(zhuǎn)錄因子型受體E細(xì)胞內(nèi)受體下列哪一條跨膜信息轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑不由G蛋白介導(dǎo)？A．cAMP-蛋白激酶A途徑BIP3、Ca2+-鈣調(diào)蛋白激酶途徑C．DG-蛋白激酶C途徑D受體-酪氨酸蛋白激酶途徑E．cGMP-蛋白激酶G途徑

蛋白激酶A激活后，其具催化活性的部分是：A．C2R2BCRCR2

DC2ER2CA2型題：

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答題說(shuō)明

每一道題下面都有A、B、C、D、E五個(gè)備選答案。在答題時(shí)，只能從中選擇一個(gè)最合適的答案，將答題卡上相應(yīng)的字母圈掉。

------------------------------------過(guò)敏性急性支氣管哮喘，用腎上腺素可通過(guò)哪條信息傳遞途徑解除支氣管痙攣?

A.cAMP-蛋白激酶AB.IP3.Ca2+－鈣調(diào)蛋白激酶C.DG-蛋白激酶CD.受體－酪氨酸蛋白激酶E.細(xì)胞內(nèi)受體途徑53.cAMP-蛋白激酶A途徑和DG-蛋白激酶C途徑的共同特點(diǎn)是

A.由G蛋白介導(dǎo)

B.Ca2+可激活激酶

C.磷脂酰絲氨酸可激活激酶

D.鈣泵可拮抗激酶的活性

E.cAMP和DG均為小分子，故都可以在胞液內(nèi)自由擴(kuò)散51.蛋白激酶A與蛋白激酶C的共同之處是

A.酶分子由4個(gè)亞基組成

B.調(diào)節(jié)亞基富含半胱氨酸

C.調(diào)節(jié)亞基有cAMP的結(jié)合位點(diǎn)

D.催化一些蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化

E.均有10種同工酶50年代初，Sutherland在研究腎上腺素活化肝內(nèi)磷酸化酶促進(jìn)肝糖原分解的機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，腎上腺素加入肝切片后可誘導(dǎo)生成一種熱穩(wěn)定的因子。對(duì)該因子作進(jìn)一步研究后，他發(fā)現(xiàn)該因子是激素作用的第二信使。那么，請(qǐng)指出該對(duì)熱穩(wěn)定因子究竟是哪一種化合物？IP3

B.DGC.cAMP

D.cGMP

E.Cer36.關(guān)于生長(zhǎng)因子受體的敘述，錯(cuò)誤的是

A.生長(zhǎng)因子受體是跨膜蛋白

B.生長(zhǎng)因子受體本身具有蛋白激酶活性

C.生長(zhǎng)因子受體的酪氨酸殘基可以被自身磷酸化

D.受體的特定酪氨酸殘基磷酸化，參與信息轉(zhuǎn)導(dǎo)

E.特定酪氨酸殘基的磷酸化僅與受體的酪氨酸蛋白激酶活性被激活有關(guān)B型題：

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答題說(shuō)明

A、B、C、D、E是備選答案。答題時(shí)，如果這道題只與答案A有關(guān)，則請(qǐng)將答題卡上相應(yīng)的字母A圈掉；如果這道題只與答案B有關(guān)，則請(qǐng)將相應(yīng)的字母B圈掉；余類推。每一備選答案可以選擇一次或一次以上，也可以一次也不選。

----------------------------------------A.使α亞基與效應(yīng)蛋白解離

B.具有蛋白激酶A活性

C.具有蛋白激酶C活性

D.具有酪氨酸蛋白激酶活性

E.可激活腺苷酸環(huán)化酶

70.G蛋白游離的α亞基-GTP復(fù)合物

71.G蛋白結(jié)合GDP后eaA.IP3

B.cAMP

C.DG

D.cGMP

E.Ca2+

61.使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+的是

62.直接激活蛋白激酶A的是

63.磷脂酶D的作用產(chǎn)物是abcA.表皮生長(zhǎng)因子受體

B.煙堿樣乙酰膽堿受體

C.腎上腺素能受體

D.γ-氨基丁酸受體

E.糖皮質(zhì)激素受體

81.屬于受體-G蛋白-效應(yīng)蛋白型

82.屬于受體-轉(zhuǎn)錄因子型ceA.cAMP

B.胰島素受體

C.腎上腺素

D.IP3

E.cGMP

61.具有酪氨酸蛋白激酶活性的是

62.屬于第一信使的是bcA.cAMP

B.cGMP

C.DAG

D.IP3

E.GSH

65.激活蛋白激酶A需

66.激活蛋白激酶C需acA.IRS-1

B.cGMP

C.IP3

D.DG

E.神經(jīng)生長(zhǎng)因子

71.Ca2+-鈣調(diào)蛋白激酶途徑的激活劑是

72.PKC的激活劑是cdX型選擇題：

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