本科六版第十五章细胞信息转导第十五童细胞信息转导信息传递是跨膜的信号转导signaltransduction特定细胞释放信号物质（扩散到血循环）靶细胞（targetcell）+与靶细胞受体特异性结合→启动信使系统→靶细胞产生生物学效应一信息物质（一）细胞间信息物质：凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质。蛋白质和肽类：生长因子、细胞因子、胰岛素氨基酸及其衍生物：甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素分类3类固醇激素：糖皮质激素、性激素脂酸衍生物：前列腺素、一氧化氮1.局部化学介质：旁分泌信号(paracrinesignal)2.激素：内分泌信号（endocrinesignal）3.神经递质：突触分泌信号（synapticsignal）（一)细胞内信息物质无机离子：Ca2+、脂类衍生物、DAG、糖类衍生物、IP3分类核苷酸：cAMP、cGMP、信号蛋白分子、Ras和底物酶底物酶：JAK、Raf第二信使（secondarymessenger）：通常将Ca2+DAG、IP3.Cer、cAMP、cGMP等在细胞内传递信息的小分子化合物，称为：第二信使。第三信使：AP1/c-jun、c-fos原癌基因表达的蛋白质能够通过细胞膜传递信息，称为：第三信使。二.受体（receptor）是细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。能与受体结合的生物活性分子称为配体（ligand）(一)受体的分类：1.膜受体：①环状受体：是配体依赖性离子通道。②七个跨膜a螺旋受体：蛇型受体（Serpentinereceptor）N端在细胞外，C端在内，胞浆面第三个环与鸟苷酸结合蛋白（guanylatebindingprotein，G蛋白）偶联。1
第十五章 细胞信息转导 本科六版 1 第十五章 细胞信息转导 信息传递是跨膜的信号转导 signal transduction 特定细胞释放信号物质（扩散到血循环） 靶细胞（target cell） 与靶细胞受体特异性结合 启动信使系统 靶细胞产生生物 学效应 一.信息物质 （一）细胞间信息物质：凡由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质。 蛋白质和肽类：生长因子、细胞因子、胰岛素 氨基酸及其衍生物：甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素 分类 类固醇激素：糖皮质激素、性激素 脂酸衍生物：前列腺素、一氧化氮 1.局部化学介质：旁分泌信号(paracrine signal) 2.激素：内分泌信号（endocrine signal） 3.神经递质：突触分泌信号（synaptic signal） (一)细胞内信息物质 无机离子：Ca2+、脂类衍生物、DAG 、糖类衍生物、IP3 分类 核苷酸：cAMP、cGMP、信号蛋白分子、Ras 和底物酶 底物酶：JAK、Raf 第二信使（secondary messenger）:通常将 Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP 等在细胞内传递信息的小分子化合物，称为：第二信使。 第三信使：AP1/c-jun、c-fos 原癌基因表达的蛋白质能够通过细胞膜传递信 息，称为：第三信使。 二.受体（receptor）是细胞膜上或细胞内能特异识别生物活性分子并与之结 合，进而引起生物学效应的特殊蛋白质，个别是糖脂。能与受体结合的 生物活性分子称为配体（ligand） (一)受体的分类： 1.膜受体： ①环状受体：是配体依赖性离子通道。 ②七个跨膜α螺旋受体：蛇型受体（Serpentine receptor）N 端在细胞外，C 端在内，胞浆面第三个环与鸟苷酸结合蛋白（guanylate binding protein, G 蛋白）偶联
第十五章细胞信息转导本科六版影响(adenylatecyclase，AC)PLC的活性激素受体—→G蛋白酶★第二信使★蛋白激-酶生物学效应+酶或功能蛋白非活化型（α+β+三聚体+GDP）激动型G蛋白（stimulatoryGprotein)活化型（α+GTP）抑制型G蛋白（inhibitoryGProtein)③单个跨膜a螺旋受体酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体catalyticreceptor）胰岛素受体，表皮生长因子受体1与配体结合即有活性自身磷酸化★催化底物蛋白特定酪氨酸磷酸化非酪氨酸蛋白激酶受体型：生长激素受体，干扰素受体与酪氨酸蛋白激酶偶联表现酶活性2.胞内受体：多为反式作用因子、类固醇激素、甲状腺素、维甲酸高度可变区：位于N末端，转录激活及抗体结合部位DNA结合区：富含半胱氨酸有锌指结构，顺DNA螺旋旋转并与之结合激素结合区：C末端①与配体结合②与热休克蛋白结合③受体二聚化铰链区：短序列，触发受体向核内移动（二）受体作用的特点：1.高度专一性2.高度亲和力3.可饱和性4.可逆性5.特定作用模式（三）受体活性调节：受体下调（downregulation）、受体上调（upregulation）1.磷酸化和脱磷酸化作用：胰岛素、表皮生长因子磷酸化，与配体结合力增强，类固醇激素受体磷酸化则无力与配体结合。2.膜磷脂代谢的影响3.酶促水解作用4.G蛋白的调节三，信息的传递途径（一）膜受体介导的信息传递1.cAMP蛋白激酶A途径配体+膜受体→配体受体复合物★G蛋白活化型★激活腺2
第十五章 细胞信息转导 本科六版 2 影响(adenylate cyclase , AC)PLC 的活性 激素 受体 G 蛋白 酶 第二信使 蛋白激 酶 酶或功能蛋白 生物学效应 非活化型（α+β+γ三聚体+GDP） 激动型 G 蛋白(stimulatory G protein) 活化型（α+GTP） 抑制型 G 蛋白(inhibitory G Protein) ③单个跨膜α螺旋受体 酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体 catalytic receptor） 胰岛素受体，表皮生长因子受体 与配体结合即有活性 自身磷酸化 催化底物蛋白特 定酪氨酸磷酸化 非酪氨酸蛋白激酶受体型：生长激素受体，干扰素受体与酪氨酸蛋白激酶偶 联表现酶活性 2.胞内受体：多为反式作用因子、类固醇激素、甲状腺素、维甲酸 高度可变区：位于 N 末端，转录激活及抗体结合部位 DNA 结合区：富含半胱氨酸有锌指结构，顺 DNA 螺旋旋转并与之结 合 激素结合区：C 末端①与配体结合②与热休克蛋白结合③受体二聚化 铰链区：短序列，触发受体向核内移动 （二）受体作用的特点： 1.高度专一性 2. 高度亲和力 3. 可饱和性 4. 可逆性 5. 特定作用模式 （三）受体活性调节： 受体下调（down regulation）、受体上调（up regulation） 1.磷酸化和脱磷酸化作用：胰岛素 、表皮生长因子磷酸化，与配体结合力 增强，类固醇激素受体磷酸化则无力与配体结合。 2. 膜磷脂代谢的影响 3. 酶促水解作用 4. G 蛋白的调节 三. 信息的传递途径 （一）膜受体介导的信息传递 1.cAMP 蛋白激酶 A 途径 配体 + 膜受体 配体受体复合物 G 蛋白活化型 激活腺
本科六版第十五章细胞信息转导苷酸环化酶ATPCAMP生物学效应+蛋白质磷酸化激活蛋白激酶ACREB磷酸化生物学效应基因转录DNACRE与CREB结合2.Ca2+-依赖性蛋白激酶途径信息分子+受体+信息分子受体复合物+G蛋白介导1PLC激活PLD活化胆碱DAG卵磷脂PIP2IP3磷脂酸胞外钙内流DAG短暂PKC活化内质网钙释早期细胞反应分泌持续PKC活化Ca2+-CaM激活↓蛋白质磷酸化+增殖、分化晚期细胞反应+生物学效应对代谢的调节作用PKC的生理功能对基因表达的调节作用(+). NO3.cGMP-蛋白激酶途径3
第十五章 细胞信息转导 本科六版 3 苷酸环化酶 ATP cAMP 生物学效应 蛋白质磷酸化 激活蛋白激酶 A CREB 磷 酸化 2. Ca2+ -依赖性蛋白激酶途径 信息分子+受体 信息分子受体复合物 G 蛋白介导 PLC激活 PLD活化 PIP2 卵磷脂 短暂 PKC 活化 DAG 早期细胞反应分泌 持续 PKC 活化 Ca2+ -CaM 激活 蛋白质磷酸化 增殖、分化 晚期细胞反应 生物学效应 PKC 的生理功能 3. cGMP-蛋白激酶途径 生物学效应 基因转录 DNA CRE 与 CREB 结合 DAG IP3 胆碱 磷脂酸 胞外钙内流 内质网钙释 放 对代谢的调节作用 对基因表达的调节作用 (+) NO
第十五章本科六版细胞信息转导心钠素+受体鸟苷酸环化酶(+)GTPcGMP生物学效应蛋白质磷酸化+蛋白激酶G（单体酶）NO的效应是使平滑肌松弛4.酪氨酸蛋白激酶途径(tyrosineproteinkinase.TPK）受体型TPK：催化型受体、胰岛素受体、表皮生长因子受体、原癌基因编码受体包括非受体型TPK：底物酶JAK(justanotherkinase)原癌基因（src、yes、berabI)TPK①受体型TPK-RaS-MAPK途径细胞外信号EGF、PDGF等GRB.@细胞膜具TPK受体具TPK的受体ras-GTPSOS-@PIP2raf-OPMAPKKK-CAMPIP3DGMAPKK-?PKA活化MAPK-Ca/钙调蛋白依PKC活化赖性蛋白激酶活化修饰转录困子和调节因子反式作用因子一P快速反应原癌基因激活顺式调控原件细胞核②Jak-STAT途径干扰素4
第十五章 细胞信息转导 本科六版 4 心钠素+受体 鸟苷酸环化酶 GTP cGMP 生物学效应 蛋白质磷酸化 蛋白激酶 G(单体酶) NO 的效应 是使平滑肌松弛 4. 酪氨酸蛋白激酶途径(tyrosine protein kinase,TPK) 受体型 TPK：催化型受体、胰岛素受体、表皮生长因子受体、原 癌基因编码受体 包括 非受体型 TPK：底物酶 JAK(just another kinase)原癌基因（src、yes、 berabl）TPK ①受体型 TPK-Ras-MAPK 途径 细胞外信号 EGF、PDGF 等 细胞膜具 TPK 受体 具 TPK 的受体 GRB2- ras-GTP SOS- 修饰转录因子和调节因子 反式作用因子—P 快速反应原癌基因激活 顺式调控原件 细胞核 ②Jak-STAT 途径 —干扰素 (+) OP OP MAPKKK OP MAPKK OP MAPK OP PIP2 IP3 DG cAMP PKA 活化 Ca2+/钙调蛋白依 PKC 活化 赖性蛋白激酶活化
第十五章细胞信息转导本科六版质膜JAK84磷酸化的STAT复合体?1139148113非活化的STAT单体842核膜?1138448干扰素应答元件Cer及其5.核因子kB途径：PKA途径等PKC激酶体系TKBPNF-KB非活性NF-B活性复合物移入细胞核激活基因转录5
第十五章 细胞信息转导 本科六版 5 核膜 干扰素应答元件 5.核因子κB 途径： OP OP JAK 84 113 91 84 113 91 OP OP OP 质膜 非活化的 STAT 单体 磷酸化的 STAT 复合体 84 113 91 OP OP OP NF-κB 非 活性复合物 活性 NF-κB P PKC Cer 及其 激酶体系 PKA 途径等 激活基因转录 移入细胞核