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1、第十五章细胞信息转导（Cellular Signal Transduction）,细胞通讯,两个概念,信号转导,Target cell,一、概述,二、胞内信号分子,三、通路,胞外信号,受体,信号转导方式,受 体(receptor),识别信号分子，即配体（ligand）转换配体信号,特异性高亲和力饱和性,一、概述,二、胞内信号分子,三、通路,小分子：cAMP，Ca2+，IP3，DAG,蛋白质：激酶，GTP结合蛋白，相互作用,胞外信号,受体,胞内受体,离子通道,七跨膜受体,单跨膜受体,膜受体,1.cAMP和cGMP,一、小分子信号分子,cAMP信号,cAMP,蛋白激酶A（PKA）,2.脂类,二脂酰
2、甘油（DAG）肌醇-1,4,5-三磷酸（IP3）花生四烯酸（AA）磷脂酸（PA）溶血磷脂酸（LPA）4-磷酸磷脂酰肌醇（PIP）磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2),IP3（三磷酸肌醇）影响Ca2+分布,二脂酰甘油和钙离子,蛋白激酶C,PIP3,蛋白激酶B,糖原合酶激酶-3、核糖体蛋白S6激酶、某些转录因子、翻译因子抑制剂4E-BPI以及细胞凋亡相关蛋白BAD等。,-Gingras et al,1999,3.Ca2+,细胞外液胞内钙库（内质网和线粒体内）胞液,乙酰胆碱、儿茶酚胺、加压素、血管紧张素和胰高血糖素等,胞液Ca2+浓度升高,CaM,CaM,Ca2+,Ca2+,Ca2+,Ca2+,钙
3、调蛋白（calmodulin，CaM）,肌球蛋白轻链激酶:调节肌肉收缩磷酸化酶激酶:调节糖原分解延长因子2激酶:调节蛋白合成,Ca-CaM依赖性激酶,4.NO,Ca2+升高-钙调蛋白-NO合酶-NO,二、蛋白质信号分子,构象变化浓度改变 细胞内定位改变,一个信号分子可含两种以上的蛋白质相互作用结构域，同与多个分子结合；同一结构域可存在于多种分子中。这些结构域本身均为非催化结构域。,蛋白相互作用结构域,蛋白相互作用结构域,（四）衔接蛋白和支架蛋白,连接上游分子与下游分子。有2个或2个以上的蛋白相互作用结构域,衔接蛋白（adaptor protein）,衔接蛋白Nck,SH2,C,N,SH3,SH
4、3,SH3,HGFR,VEGFR,BCR-AblPDGFR,EphB1,SLP-76,HPK1,p130casIRS-1,p62doc,CKIg2,WASP,IRS-1,DOCK180,NIK,IRS-1,DOCK180,Sos,NIK,Pak1,Pak3,NAP4,WIP,dynamin,synaptojanin、Abl,c-Cbl,Abl,c-Cbl,NAP1,Sam68,支架蛋白（scaffolding proteins）,同时结合很多转导分子。,保证信号分子容于一个隔离而稳定的通路。影响信号分子活性；增加调控复杂性和多样性。,一、概述,二、胞内信号分子,三、通路,小分子：cAMP，Ca
5、2+，IP3，DAG,蛋白质：激酶，GTP结合蛋白，相互作用,胞外信号,受体,信号转导方式,胞内受体,离子通道,七跨膜受体,单跨膜受体,膜受体,胞内受体膜受体（离子通道；多次跨膜；单次跨膜,一、胞内受体,多为转录因子。与配体结合后，能与顺式作用元件结合，调节基因表达。配体有类固醇激素、甲状腺素、维甲酸、维生素D等,胞内受体作用方式（糖皮质激素为例）,胞内受体信号转导,核受体结构及作用机制示意图,二、离子通道受体,配体主要为神经递质。,导致了细胞膜电位改变。将化学信号转为电信号而影响细胞功能。,乙酰胆碱受体的结构与其功能,三、多次跨膜（G蛋白偶联）受体,Epinephrine（肾上腺素）信号转导
6、,肾上腺激素信号传导,胰高血糖素,四、单跨膜受体,本身胞内结构域有酶活，或与酶分子结合,胰岛素信号传导,胰岛素信号，促进糖原合成,TGF受体是蛋白丝氨酸激酶,促红细胞生成素（EPO）信号传导,EGFR介导的信号转导过程,干扰素信号转导,NF-B是重要的炎症和应激反应信号分子,五、信号转导规律,对信号的反应发生和终止十分迅速；是多级酶反应，具有级联放大效应；有一定通用性；不同通路间存在信息交流。,影响对信号反应因素胞外信号浓度受体的分布与含量胞内信号种类和含量等。,信号转导与医学,对发病机制的深入认识为新的诊断和治疗技术提供靶位,一、信号分子基因、表达及降解异常均可引起疾病,G蛋白基因突变可导致
7、：色盲、色素性视网膜炎、家族性ACTH抗性综合征、侏儒症、先天性甲状旁腺功能低下、先天性甲状腺功能低下或功能亢进等。,G蛋白在细菌毒素的作用下发生化学修饰而导致霍乱、破伤风等。,G蛋白与感染性疾病,肿瘤的发生和发展与多种单跨膜受体信号通路异常有关。,二、信号转导分子是重要的药物靶位,激动剂和抑制剂,【掌握】1细胞间信使物质与细胞内信使物质（第二信使）；2受体的概念、分类；3膜受体介导的信息传递方式：蛋白激酶A通路、蛋白质激酶C通路、酪氨酸蛋白激酶通路；4胞内受体介导的信息传递。【熟悉】1受体的结构与功能及受体活性的调节；2受体作用的特点；3信息传递途径的交互联系。【了解】信息传递与疾病。,要 求,
