第15章細胞信號轉(zhuǎn)導王廷杰

細胞信號轉(zhuǎn)導生物化學與分子生物學教研室王廷杰（一）激素的特點和分類又稱內(nèi)分泌信號(endocrinesignal)特點由特殊分化的內(nèi)分泌細胞分泌；通過血液循環(huán)到達靶細胞；大多數(shù)作用時間較長。例如胰島素、甲狀腺素、腎上腺素等化學組成分為含氮激素如腎上腺素、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

受體（receptor）細胞膜上或細胞內(nèi)能識別外源化學信號并與之結合的成分，其化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，個別糖脂。受體的作用：

識別結合外源信號分子，即配體（ligand）；

轉(zhuǎn)換配體信號，使之成為細胞內(nèi)分子可識別的信號，并傳遞至其他分子引起細胞應答。

受體與信號分子結合的特性：配體-受體結合曲線高度專一性高度親和力可飽和性特定的作用模式可逆性細胞應答反應細胞外信號受體細胞內(nèi)多種分子的濃度、活性、位置變化細胞信號轉(zhuǎn)導的基本路線1．膜受體激素信號通過跨膜受體傳遞調(diào)節(jié)細胞生長激素作用方式：膜受體介導的信息傳遞途徑

cAMP-蛋白激酶途徑–Ca2+-依賴性蛋白激酶途徑

cGMP-蛋白激酶途徑

酪氨酸蛋白激酶途徑核因子途徑

TGF-β途徑（1)cAMP-蛋白激酶Ａ途徑組成激素（第一信使）膜受體G蛋白腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase，AC)cAMP（第二信使）蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)G蛋白偶聯(lián)受體(G-proteincoupledreceptors,GPCRs)又稱七個跨膜

螺旋受體/蛇型受體(serpentinereceptor)

G蛋白偶聯(lián)受體的結構矩型代表-螺旋，N端被糖基化，C端的半胱氨酸被棕櫚?；?。G蛋白偶聯(lián)受體的分子結構G蛋白（guanylatebindingprotein）即鳥苷酸結合蛋白，通常由、和三種亞基構成的異三聚體。其中，

亞基可與GTP或GDP結合，并具有GTPase活性。G蛋白的分子結構G

種類效應分子細胞內(nèi)信使靶分子asAC活化↑cAMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑Ca2+、IP3、DAG↑PKC活化↑atcGMP-PDE活性↑cGMP↓Na+通道關閉哺乳動物細胞中的G

亞基種類及效應G蛋白循環(huán)RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP第二信使：第二信使為AC催化生成的cAMP，可被磷酸二酯酶（PDE）降解為AMP而失活。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)cAMP的產(chǎn)生與分解RRcAMP蛋白激酶A的激活機制（演示）ＣＣ此類受體的信息傳遞可歸納為激素受體Ｇ蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或其他功能蛋白生物學效應GsACATPcAMPCCRRCC底物蛋白磷酸化RR2cAMP2cAMPCREBNPiPiPi轉(zhuǎn)錄活化域DNA結合域細胞膜核膜cAMP-蛋白激酶A的信息轉(zhuǎn)導過程：胰高血糖素通過cAMP-PKA通路轉(zhuǎn)導信號

（2)Ca2+依賴的蛋白激酶途徑組成：胞外信息分子及其受體；G蛋白（Gq）；磷脂酶C（PLC）；甘油二酯（DAG）和三磷酸肌醇（IP3）；IP3受體；Ca2+；鈣調(diào)蛋白（calmodulin,

CaM）；依賴CaM的蛋白激酶（CaMPK）；蛋白激酶C（PKC）。PLC激活后，可催化質(zhì)膜上的磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸（PIP2）水解產(chǎn)生兩種第二信使，即甘油二酯（DAG）和1,4,5-三磷酸肌醇（IP3）。磷脂酶C（PLC）：DAG和IP3

：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IP3受體結合，促使細胞內(nèi)Ca2+釋放。鈣調(diào)蛋白（calmodulin,

CaM）一種分子量為17kD，耐熱、耐酸的蛋白質(zhì)，由148個氨基酸殘基構成。一分子的CaM可結合四分子的Ca2+。當其與Ca2+結合后，可發(fā)生變構，從而激活依賴CaM的蛋白激酶。鈣調(diào)蛋白：蛋白質(zhì)酪氨酸激酶（ProteinTyrosinekinase，PTK）催化蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸殘基