细胞信号转导定精选PPT.ppt

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1、关于细胞信号转导定第1页，讲稿共84张，创作于星期三提提 纲纲n n第一节第一节 概述概述n n第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导n n第三节第三节 G蛋白耦联受体介导的信号转导蛋白耦联受体介导的信号转导n n第四节第四节 酶连受体介导的信号转导酶连受体介导的信号转导n n第五节第五节 信号的整合与控制信号的整合与控制第2页，讲稿共84张，创作于星期三亲水性信号亲水性信号亲脂性信号亲脂性信号胞胞外外受受体体胞胞内内受受体体胞外受体和胞内受体胞外受体和胞内受体第3页，讲稿共84张，创作于星期三第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导激素结合位点激

2、素结合位点抑制蛋白复合物抑制蛋白复合物转录激活结构域转录激活结构域基因结合位点基因结合位点胞内受体未与激胞内受体未与激素结合，抑制蛋素结合，抑制蛋白复合物阻碍受白复合物阻碍受体与基因结合体与基因结合胞内受体与激素结合，胞内受体与激素结合，抑制蛋白复合物被解抑制蛋白复合物被解离离抑制蛋白复合物被抑制蛋白复合物被解离后，受体与基解离后，受体与基因结合，基因转录因结合，基因转录被激活被激活细胞内受体细胞内受体DNA一、细胞内核受体及其对基因表达的调节一、细胞内核受体及其对基因表达的调节第4页，讲稿共84张，创作于星期三初级初级反应阶段：反应阶段：直接直接活化少数特殊基因转活化少数特殊基因转录；发生迅

3、速录；发生迅速次级次级反应阶段：初级反应的基因产物反应阶段：初级反应的基因产物继续继续活化其他基因产生延迟的次级反应。活化其他基因产生延迟的次级反应。甾类激素诱导的基因活化分为两个阶段：第二节细胞内受体介导的信号转导第二节细胞内受体介导的信号转导第5页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、NO作为气体信号分子进入靶细胞作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合直接与酶结合(1)NO 为脂溶性自由基性质的可以迅速跨膜结合为脂溶性自由基性质的可以迅速跨膜结合靶细胞的气体分子。靶细胞的气体分子。(2)NO的合成：的合成：L-Arg+NADPH-NO+L-瓜氨酸瓜氨酸NO合酶合酶 (NOS)心绞痛的治疗机理

4、心绞痛的治疗机理第二节细胞内受体介导的信号转导第二节细胞内受体介导的信号转导第6页，讲稿共84张，创作于星期三NO在导致血管平滑肌舒张中的作用在导致血管平滑肌舒张中的作用第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导第7页，讲稿共84张，创作于星期三思考思考血糖升高的原因？血糖升高的原因？霍乱病患者的症状是严重腹泻的原因？霍乱病患者的症状是严重腹泻的原因？第八章第八章 信号转导信号转导第8页，讲稿共84张，创作于星期三第三节第三节 G蛋白耦联受体介导的蛋白耦联受体介导的 信号转导信号转导一一、G蛋白蛋白耦联耦联受体的结构与激活受体的结构与激活二二、G蛋白蛋白耦联耦联受体所介导的

5、细胞信号通路受体所介导的细胞信号通路第八章第八章 信号转导信号转导第9页，讲稿共84张，创作于星期三一一、G蛋白耦联受体的结构与激活蛋白耦联受体的结构与激活1.1.G-蛋白蛋白（1 1）也叫）也叫GTPGTP结合调节蛋白结合调节蛋白(GTP binding regulatory(GTP binding regulatory protein)protein)，此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷此类蛋白由于其生理活性有赖于三磷酸鸟苷(GTP)(GTP)的结的结合以及具有合以及具有GTPGTP水解酶的活性而得名。水解酶的活性而得名。（2 2）细胞内的）细胞内的G G蛋白一般分为两大类蛋白一般分为

6、两大类:“:“大大G G蛋白蛋白”,“,“小小G G蛋白蛋白”。第八章第八章 信号转导信号转导第10页，讲稿共84张，创作于星期三G-蛋白结合位点蛋白结合位点配体结合位点配体结合位点细胞质溶质细胞质溶质细胞质溶质细胞质溶质细胞外细胞外细胞外细胞外2.G-蛋白蛋白耦联耦联受体的结构图解受体的结构图解G-蛋白耦联受体的结构图解蛋白耦联受体的结构图解上一页第11页，讲稿共84张，创作于星期三二、二、G-G-蛋白耦联的受体所介导的细胞信号蛋白耦联的受体所介导的细胞信号转导途径（信号通路）转导途径（信号通路）1.环腺苷酸环腺苷酸(cAMP)信号系统信号系统 2.磷脂酰肌醇双信使信号系统磷脂酰肌醇双信使信

7、号系统 第八章第八章 信号转导信号转导第12页，讲稿共84张，创作于星期三GTPGTP激活的激活的激活的激活的腺苷酸腺苷酸腺苷酸腺苷酸环化酶环化酶环化酶环化酶GG蛋白蛋白蛋白蛋白关联受体关联受体关联受体关联受体信号分子信号分子信号分子信号分子激活的激活的激活的激活的GG蛋蛋蛋蛋白白白白 亚基亚基亚基亚基亚基亚基亚基亚基胞外区胞外区胞外区胞外区细胞质溶质细胞质溶质细胞质溶质细胞质溶质A AA激酶：激酶：激酶：激酶：激酶：激酶：cAMPcAMPcAMP依赖性蛋白质激酶依赖性蛋白质激酶依赖性蛋白质激酶依赖性蛋白质激酶依赖性蛋白质激酶依赖性蛋白质激酶(cAMP-dependent protein ki

8、nase,cAPK)cAMP-dependent protein kinase,cAPK)cAMP-dependent protein kinase,cAPK)糖原糖原糖原糖原葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖1-1-磷酸磷酸磷酸磷酸糖酵解糖酵解糖酵解糖酵解糖酵解糖酵解无活性无活性无活性无活性磷磷磷磷酸化酶激酶酸化酶激酶酸化酶激酶酸化酶激酶激活的激活的激活的激活的磷磷磷磷酸化酶激酶酸化酶激酶酸化酶激酶酸化酶激酶ATPATPADPADP cAMPcAMPATPATP骨骨骨骨骼骼骼骼肌肌肌肌细细细细胞胞胞胞中中中中c cA AMMP P刺刺刺刺激激激激糖糖糖糖原原原原降降降降解解解解过过过过程程程程图图图图

9、解解解解ATPATPADPADP无活性无活性无活性无活性糖糖糖糖原磷酸化酶原磷酸化酶原磷酸化酶原磷酸化酶磷酸化激磷酸化激磷酸化激磷酸化激活的活的活的活的糖原糖原糖原糖原磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶无活性的无活性的无活性的无活性的A A激酶激酶激酶激酶激活的激活的激活的激活的A A激酶激酶激酶激酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖第八章第八章 信号转导信号转导第13页，讲稿共84张，创作于星期三1.环腺苷酸信号系统环腺苷酸信号系统（cAMP信号通路信号通路）ATP cAMP 降解降解cAMP是第二信使。是第二信使。腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶(AC)磷酸二脂酶磷酸二脂酶第15页，讲稿共84张，创作于星期三

10、AC的结构模型的结构模型第16页，讲稿共84张，创作于星期三例子例子：细菌毒素（霍乱毒素）的：细菌毒素（霍乱毒素）的G蛋白修饰作用蛋白修饰作用霍乱毒素具有霍乱毒素具有ADP-核糖转移酶活性，进入细胞催化核糖转移酶活性，进入细胞催化胞内的胞内的NAD+的的ADP-核糖基共价结合到核糖基共价结合到Gs的的 亚基上，亚基上，致使致使Gs的的 亚基丧失了亚基丧失了GTP酶的活性，与酶的活性，与Gs的的 亚基亚基结合的结合的GTP不能水解成不能水解成GDP，结果，结果GTP永久结合在永久结合在Gs的的 亚基上，使亚基上，使Gs的的 亚基处于持续活化状态，因而腺苷亚基处于持续活化状态，因而腺苷酸环化酶不可

11、逆地永久活化。酸环化酶不可逆地永久活化。第17页，讲稿共84张，创作于星期三 cAMP的降解的降解第18页，讲稿共84张，创作于星期三cAMP信号通路的组成（信号通路的组成（5种成分）种成分）激活型激素受体（激活型激素受体（Rs）抑制型激素受体（抑制型激素受体（Ri）激活型调节蛋白（激活型调节蛋白（Gs）抑制型调节蛋白（抑制型调节蛋白（Gi）腺苷酸环化酶（腺苷酸环化酶（AC）第19页，讲稿共84张，创作于星期三cAMP信号通路的组成图解信号通路的组成图解(以脂肪细胞为例以脂肪细胞为例)第20页，讲稿共84张，创作于星期三Gs的调节作用的调节作用A:配体与受体配体与受体Rs结合结合 受体活化受体

12、活化 受体与受体与Gs结合结合 Gs被激活被激活 Gs与与AC结合结合 AC被激活被激活 B:B:AC催化催化ATP生成生成cAMP Gs与与AC分离分离 AC、Gs失活失活第21页，讲稿共84张，创作于星期三Gi的调节作用的调节作用途径一途径一：配体与受体配体与受体Ri结合结合 受体活化受体活化 受体与受体与Gi结合结合 Gi被激活被激活 Gi与与AC结合结合 AC被抑制被抑制途径二：途径二：Gi的的亚基复合物与亚基复合物与Gs的的 亚基结合亚基结合 阻断阻断Gs的的 亚基与亚基与AC的结合的结合 AC被抑制被抑制第22页，讲稿共84张，创作于星期三cAMP信号通路的主要效应(P234)A.

13、激活靶酶；激活靶酶；B.开启基因表达开启基因表达。效应的实现通过效应的实现通过蛋白激酶蛋白激酶A（PKA）完成。完成。第23页，讲稿共84张，创作于星期三蛋白激酶蛋白激酶A第24页，讲稿共84张，创作于星期三总结：总结：cAMPcAMP信号通路的反应链信号通路的反应链该信号途径涉及的该信号途径涉及的反应链反应链可表示为：可表示为：激素激素G G蛋白偶联受体蛋白偶联受体G G蛋白蛋白腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMPcAMP依赖依赖cAMPcAMP的蛋白激酶的蛋白激酶AA基因调控蛋白基因调控蛋白（或激活靶酶）（或激活靶酶）基因转录基因转录next第25页，讲稿共84张，创作于星期三2.2.磷脂酰肌

14、醇（磷脂酰肌醇（PIPI）双信使信号通路）双信使信号通路（1）PI通路所涉及的反应链通路所涉及的反应链胞外信号分子胞外信号分子细胞表面细胞表面G蛋白耦联型受体蛋白耦联型受体G蛋白蛋白磷脂酶磷脂酶C（PLC)IP3PIP2DAG打开钙库打开钙库活化活化CAM激活靶酶激活靶酶激活激活PKC激活激活NaH转运体转运体胞内胞内pH上升上升底物蛋白底物蛋白磷酸化磷酸化基因转基因转录录第26页，讲稿共84张，创作于星期三IP3和和DAG的作用的作用第27页，讲稿共84张，创作于星期三（2）PI信号通路的最大特点信号通路的最大特点通过胞外信号刺激，产生通过胞外信号刺激，产生两种第二信使两种第二信使，分别引起

15、分别引起IP3Ca2+和和DAGPKC两条信号传两条信号传递途径递途径-“双信号系统双信号系统”。第28页，讲稿共84张，创作于星期三（3）IP3Ca2+调控途径调控途径IPIP3 3与内质网上的与内质网上的IPIP3 3配体门钙通道配体门钙通道结合，开启钙通结合，开启钙通道，使胞内道，使胞内CaCa2+2+浓度浓度升高升高。激活各类依赖钙离子的。激活各类依赖钙离子的蛋白。蛋白。IPIP3 3信号的信号的终止终止是通过去磷酸化形成是通过去磷酸化形成IPIP2 2，或被磷酸，或被磷酸化形成化形成IPIP4 4。第29页，讲稿共84张，创作于星期三（4）DAGPKC调控途径调控途径(P241)DA

16、GPKCMAPK基因调基因调控蛋白控蛋白磷酸化磷酸化抑制蛋白抑制蛋白磷酸化磷酸化基因调控蛋基因调控蛋白活化并入白活化并入核内核内激活特殊激活特殊基因转录基因转录DAGDAG通过两种途径终止其信使作用：一是被通过两种途径终止其信使作用：一是被DAG-DAG-激酶激酶磷酸化成磷酸化成为为磷脂酸磷脂酸，进入磷脂酰肌醇循环；二是被，进入磷脂酰肌醇循环；二是被DAGDAG酯酶酯酶水解成水解成单单酯酰甘油酯酰甘油。第30页，讲稿共84张，创作于星期三活化的活化的PKC激活基因转录的两条细胞内途径激活基因转录的两条细胞内途径第31页，讲稿共84张，创作于星期三(三三)G蛋白耦联受体介导离子通道的调控蛋白耦联

17、受体介导离子通道的调控1.离子通道耦联受体及其信号转导离子通道耦联受体及其信号转导受体的受体的特点：特点：受体受体/离子通道复合体，四次离子通道复合体，四次/六次跨膜蛋白六次跨膜蛋白跨膜信号转导无需中间步骤跨膜信号转导无需中间步骤主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择信号途径：信号途径：第32页，讲稿共84张，创作于星期三通过通过递质门递质门离子通道离子通道实实现现化学信号化学信号转换为转换为电信电信号号第33页，讲稿共84张，创作于星期三2.G蛋白

18、耦联受体介导的离子通道及其调控蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控(1)化学感受器中的化学感受器中的G蛋白蛋白气味分子与化学感受器中的气味分子与化学感受器中的G蛋白耦联型受体结合蛋白耦联型受体结合 腺苷酸环化酶，产生腺苷酸环化酶，产生cAMP，开启开启cAMP门控阳离门控阳离子通道（子通道（cAMP-gated cation channel）钠离子内流，钠离子内流，膜去极化，产生神经冲动，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅觉或味觉。形成嗅觉或味觉。第34页，讲稿共84张，创作于星期三(2)M型乙酰胆碱受体在心肌细胞上工作模型型乙酰胆碱受体在心肌细胞上工作模型第35页，讲稿共84张，创作于星期三(3)

19、视觉感受器中的视觉感受器中的G蛋白蛋白第36页，讲稿共84张，创作于星期三第37页，讲稿共84张，创作于星期三视觉感受器的换能反应链视觉感受器的换能反应链光信号光信号Rh激活激活Gt活化活化cGMP磷酸磷酸二酯酶激活二酯酶激活胞内胞内cGMP减少减少Na+通通道关闭道关闭离子浓度下降离子浓度下降膜超极化膜超极化神神经递质释放减少经递质释放减少视觉反应。视觉反应。第38页，讲稿共84张，创作于星期三第四节第四节 酶连受体介导的信号转导酶连受体介导的信号转导一、受体酪氨酸激酶及一、受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信蛋白信 号通路号通路二、细胞表面其它与酶偶联的受体二、细胞表面其它与酶偶联的受体三

20、三、细胞表面整联蛋白介导的信号转导、细胞表面整联蛋白介导的信号转导第39页，讲稿共84张，创作于星期三1.1.受体酪氨酸激酶及受体酪氨酸激酶及RTK-Ras信号通路信号通路（1）受体酪氨酸激酶（受体酪氨酸激酶（receptor protein tyrosine kinases，RPTKs，RTK）的胞外区是结）的胞外区是结合合配体配体结构域结构域，配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋，配体是可溶性或膜结合的多肽或蛋白类激素，包括胰岛素和多种生长因子。胞内段是白类激素，包括胰岛素和多种生长因子。胞内段是酪氨酸蛋白激酶的酪氨酸蛋白激酶的催化催化部位，并具有部位，并具有自磷酸化自磷酸化位点。位点。第40页

21、，讲稿共84张，创作于星期三配体（如配体（如EGF）在胞外与受体结合并引起构）在胞外与受体结合并引起构象变化，导致受体象变化，导致受体二聚化二聚化（dimerization）形成同源或异源形成同源或异源二聚体二聚体，在二聚体内彼此，在二聚体内彼此相相互磷酸化互磷酸化胞内段酪氨酸残基，激活受体本身胞内段酪氨酸残基，激活受体本身的酪氨酸蛋白激酶活性。的酪氨酸蛋白激酶活性。第41页，讲稿共84张，创作于星期三受体酪氨酸受体酪氨酸激酶参与的激酶参与的信号转导信号转导第42页，讲稿共84张，创作于星期三（2）RTK的结合蛋白的结合蛋白接头蛋白（接头蛋白（adaptor）偶联活化受体和其他信号分子，参与构

22、成信号转导复偶联活化受体和其他信号分子，参与构成信号转导复合物，本身无酶活性，不能传递信号分子。合物，本身无酶活性，不能传递信号分子。有关酶蛋白：有关酶蛋白：GAP(GTP酶活化蛋白酶活化蛋白),蛋白磷酸酯酶蛋白磷酸酯酶(SyP）以及）以及Src类的非受体酪氨酸蛋白激酶等。类的非受体酪氨酸蛋白激酶等。共同特点：含有两个高度保守而无催化活性的结构域共同特点：含有两个高度保守而无催化活性的结构域即即SH2（结合磷酸（结合磷酸Tyr残基）和残基）和SH3（结合富含（结合富含Pro的序列）。的序列）。第43页，讲稿共84张，创作于星期三（3）Ras蛋白蛋白受体酪氨酸激酶（受体酪氨酸激酶（RTK）结合信

23、号分子，形成二聚体，并）结合信号分子，形成二聚体，并发生发生自磷酸化自磷酸化而活化，活化的而活化，活化的RTK激活激活Ras，活化的，活化的Ras引起蛋白激酶的磷酸化级联反应引起蛋白激酶的磷酸化级联反应Ras蛋白要蛋白要释放释放GDP，结合结合GTP的才能的才能激活激活，GDP的释的释放需要鸟苷酸释放因子（放需要鸟苷酸释放因子（GRF）参与）参与Ras本身的本身的GTP酶酶活性不强，需要活性不强，需要GTP酶活化蛋白（酶活化蛋白（GAP）的参与，使）的参与，使Ras结合的结合的GTP水解而失活，水解而失活，GAP具有具有SH2结构域可直接结构域可直接与活化的受体结合。与活化的受体结合。第44页

24、，讲稿共84张，创作于星期三n nRTK-RasRTK-Ras信号通路可概括如下：信号通路可概括如下：信号通路可概括如下：信号通路可概括如下：n n配体配体配体配体 RTK adaptorRTK adaptor GRF Ras Raf GRF Ras Raf（MAPKKKMAPKKK）MAPKK MAPK MAPKK MAPK 进入细胞核进入细胞核进入细胞核进入细胞核 转录因子的磷酸化修饰转录因子的磷酸化修饰转录因子的磷酸化修饰转录因子的磷酸化修饰 基因表达。基因表达。基因表达。基因表达。n n总之，总之，总之，总之，RTK-RasRTK-Ras信号通路不需要信号通路不需要信号通路不需要信号通

25、路不需要G G G G蛋白介导，而是通蛋白介导，而是通蛋白介导，而是通蛋白介导，而是通过受体本身偶联的酪氨酸激酶的激活来实现信号跨膜转过受体本身偶联的酪氨酸激酶的激活来实现信号跨膜转过受体本身偶联的酪氨酸激酶的激活来实现信号跨膜转过受体本身偶联的酪氨酸激酶的激活来实现信号跨膜转导。导。导。导。第45页，讲稿共84张，创作于星期三RTK-Ras信号信号通路通路上一页第46页，讲稿共84张，创作于星期三 细胞表面其它与酶偶联的受体细胞表面其它与酶偶联的受体受受体丝氨酸体丝氨酸体丝氨酸体丝氨酸/苏氨酸激酶苏氨酸激酶苏氨酸激酶苏氨酸激酶受体酪氨酸磷酸酯酶受体酪氨酸磷酸酯酶受体酪氨酸磷酸酯酶受体酪氨酸磷

26、酸酯酶 受体鸟苷酸环化酶（受体鸟苷酸环化酶（受体鸟苷酸环化酶（受体鸟苷酸环化酶（ANPs-signalsANPs-signalsANPs-signalsANPs-signals）酪氨酸蛋白激酶联系的受体酪氨酸蛋白激酶联系的受体酪氨酸蛋白激酶联系的受体酪氨酸蛋白激酶联系的受体 两大家族：两大家族：两大家族：两大家族：一是与一是与一是与一是与SrcSrcSrcSrc蛋白家族相联系的受体；蛋白家族相联系的受体；蛋白家族相联系的受体；蛋白家族相联系的受体；二是与二是与二是与二是与JanusJanusJanusJanus激酶家族联系的受体。激酶家族联系的受体。激酶家族联系的受体。激酶家族联系的受体。信信

27、信信号号号号转转转转导导导导子子子子和和和和转转转转录录录录激激激激活活活活子子子子（signal signal signal signal transducer transducer transducer transducer and and and and actvator actvator actvator actvator of of of of transcriptiontranscriptiontranscriptiontranscription，STATSTATSTATSTAT）与）与）与）与JAK-STATJAK-STATJAK-STATJAK-STAT途径途径途径途径。上一页

28、第47页，讲稿共84张，创作于星期三TGF-受体与活化受体与活化返回第48页，讲稿共84张，创作于星期三ANPs-signalsANPs-signalsn nANPs(配体配体)受体受体 cGMP PKG n n 肾细胞排水、排钠肾细胞排水、排钠 导致血管平滑肌细胞导致血管平滑肌细胞松弛，血压下降。松弛，血压下降。返回第49页，讲稿共84张，创作于星期三Jak-STAT信号通路信号通路下一页第50页，讲稿共84张，创作于星期三三、由细胞表面整联蛋白介导的信号转导三、由细胞表面整联蛋白介导的信号转导整联蛋白与粘着斑整联蛋白与粘着斑整联蛋白与粘着斑整联蛋白与粘着斑粘着斑的功能：粘着斑的功能：粘着斑

29、的功能：粘着斑的功能：一是机械结构功能；一是机械结构功能；一是机械结构功能；一是机械结构功能；二是信号传递功能二是信号传递功能二是信号传递功能二是信号传递功能 通过粘着斑由整联蛋白介导的信号传递通路：通过粘着斑由整联蛋白介导的信号传递通路：通过粘着斑由整联蛋白介导的信号传递通路：通过粘着斑由整联蛋白介导的信号传递通路：由细胞表面到细胞核的信号通路由细胞表面到细胞核的信号通路由细胞表面到细胞核的信号通路由细胞表面到细胞核的信号通路由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路第51页，讲稿共84张，创作于星

30、期三第52页，讲稿共84张，创作于星期三（1）由细胞表面到细胞核的信号通路由细胞表面到细胞核的信号通路n n胞外配体胞外配体胞外配体胞外配体细胞表面整联蛋白细胞表面整联蛋白细胞表面整联蛋白细胞表面整联蛋白整联蛋白簇集，粘着斑处整联蛋白簇集，粘着斑处整联蛋白簇集，粘着斑处整联蛋白簇集，粘着斑处TyrTyr激酶激酶激酶激酶SrcSrc活化活化活化活化粘着斑激酶粘着斑激酶粘着斑激酶粘着斑激酶JAKJAK的的的的TyrTyr磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化结合结合结合结合具有具有具有具有SH2SH2的接头蛋白的接头蛋白的接头蛋白的接头蛋白Grb2Grb2和和和和Sos Grb2-SosSos Grb2-Sos

31、复合物复合物复合物复合物RasRas活化活化活化活化MAPKMAPK级联反应级联反应级联反应级联反应激活涉及细胞生长激活涉及细胞生长激活涉及细胞生长激活涉及细胞生长与增殖相关的基因转录与增殖相关的基因转录与增殖相关的基因转录与增殖相关的基因转录上一页上一页第53页，讲稿共84张，创作于星期三由细胞表面到细胞质核糖体的由细胞表面到细胞质核糖体的信号通路信号通路FAK（黏着斑激酶）的（黏着斑激酶）的Tyr磷酸化磷酸化与与PI（3）K的的SH2结构域结合结构域结合 PI（3）K被活化被活化 PI-3，4-二磷酸和二磷酸和PI-3，4，5-三磷酸三磷酸 P70s6k活化活化磷酸化核糖体小亚基的磷酸化核

32、糖体小亚基的S6蛋白（优先被蛋白（优先被利用，翻译某些特定信使利用，翻译某些特定信使RNA，合成细胞从，合成细胞从G1运行到运行到S期所需要的某些蛋白。期所需要的某些蛋白。上一页上一页第54页，讲稿共84张，创作于星期三第55页，讲稿共84张，创作于星期三第五节第五节 细胞信号传递的基本特征与蛋白激酶的网细胞信号传递的基本特征与蛋白激酶的网络整合信息络整合信息一、细胞对信号的整合一、细胞对信号的整合一、细胞对信号的整合一、细胞对信号的整合（一）细胞信号传递的基本特征（一）细胞信号传递的基本特征（一）细胞信号传递的基本特征（一）细胞信号传递的基本特征n n1.1.信号通路具有收敛性或发散性；信号

33、通路具有收敛性或发散性；信号通路具有收敛性或发散性；信号通路具有收敛性或发散性；n n2.2.信号传递具有专一性和相似性；信号传递具有专一性和相似性；信号传递具有专一性和相似性；信号传递具有专一性和相似性；n n3.3.信号传递的放大机制与终止机制并存；信号传递的放大机制与终止机制并存；信号传递的放大机制与终止机制并存；信号传递的放大机制与终止机制并存；n n4.4.面对长期刺激，细胞反应会逐渐降低；面对长期刺激，细胞反应会逐渐降低；面对长期刺激，细胞反应会逐渐降低；面对长期刺激，细胞反应会逐渐降低；n n（二）（二）（二）（二）蛋白激酶的网络整合信息与信号网络系统中的蛋白激酶的网络整合信息与

34、信号网络系统中的蛋白激酶的网络整合信息与信号网络系统中的蛋白激酶的网络整合信息与信号网络系统中的cross talkcross talk第56页，讲稿共84张，创作于星期三二、细胞对信号的控制二、细胞对信号的控制下一页第57页，讲稿共84张，创作于星期三信号信号通路通路具有具有收敛收敛性性up第58页，讲稿共84张，创作于星期三信号通路具有信号通路具有发散性发散性up第59页，讲稿共84张，创作于星期三信信号号网网络络系系统统up第60页，讲稿共84张，创作于星期三RTKGLRLigandLigand PLCRasACGPRafDAGIP3cAMPMAPKKMAPK Transcription

35、 Factors PKC Ca2+CaMKPKA PM第61页，讲稿共84张，创作于星期三第62页，讲稿共84张，创作于星期三考研真题考研真题1.简述简述CAMP信号系统（通路）的组成。信号系统（通路）的组成。2.亲脂性与亲水性信号分子作用方式有何亲脂性与亲水性信号分子作用方式有何不同？不同？第63页，讲稿共84张，创作于星期三3.咖啡碱是所有磷酸二酯酶的抑制剂咖啡碱是所有磷酸二酯酶的抑制剂,该抑制剂如该抑制剂如何影响培养细胞产生有利的葡萄糖何影响培养细胞产生有利的葡萄糖?答：咖啡中的咖啡碱（答：咖啡中的咖啡碱（caffeine）和茶叶中的茶碱）和茶叶中的茶碱（theophylline）能延长

36、肾上腺素的活性，可能是由）能延长肾上腺素的活性，可能是由于两者有抑制磷酸二酯酶的活性，因而提高于两者有抑制磷酸二酯酶的活性，因而提高cAMP含量之故。含量之故。烟中的尼古丁（烟中的尼古丁（nicotine）能促进磷酸二酯酶的活性，）能促进磷酸二酯酶的活性，因而尼古丁有降低细胞中因而尼古丁有降低细胞中cAMP含量的作用。含量的作用。第64页，讲稿共84张，创作于星期三4.细胞有哪几种调节钙离子浓度的途径细胞有哪几种调节钙离子浓度的途径?5.绘图比较从细胞表面到细胞内的主要绘图比较从细胞表面到细胞内的主要信号通路信号通路?第65页，讲稿共84张，创作于星期三高血糖素和肾上腺素是如何使靶细胞中高血糖

37、素和肾上腺素是如何使靶细胞中的的cAMP的浓度升高的的浓度升高的?n n肾上腺素与受体结合后，受体被激活而作用于细胞膜肾上腺素与受体结合后，受体被激活而作用于细胞膜肾上腺素与受体结合后，受体被激活而作用于细胞膜肾上腺素与受体结合后，受体被激活而作用于细胞膜内面的腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶被激活而催化内面的腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶被激活而催化内面的腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶被激活而催化内面的腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶被激活而催化ATPATP转化为转化为转化为转化为cAMPcAMP。cAMPcAMP的作用是激活细胞质中的作用是激活细胞质中的作用是激活细胞质中的作用是激活细胞质中的蛋白质激酶。活化

38、的蛋白质激酶通过的蛋白质激酶。活化的蛋白质激酶通过的蛋白质激酶。活化的蛋白质激酶通过的蛋白质激酶。活化的蛋白质激酶通过ATPATP的供能的供能的供能的供能（磷酸化）而使磷酸化激酶活化，活化的磷酸化（磷酸化）而使磷酸化激酶活化，活化的磷酸化（磷酸化）而使磷酸化激酶活化，活化的磷酸化（磷酸化）而使磷酸化激酶活化，活化的磷酸化激酶又通过激酶又通过激酶又通过激酶又通过ATPATP的供能而使磷酸化酶活化，而一的供能而使磷酸化酶活化，而一的供能而使磷酸化酶活化，而一的供能而使磷酸化酶活化，而一旦有了活化的磷酸化酶，糖原就可水解而成葡萄旦有了活化的磷酸化酶，糖原就可水解而成葡萄旦有了活化的磷酸化酶，糖原就可

39、水解而成葡萄旦有了活化的磷酸化酶，糖原就可水解而成葡萄糖了。糖了。糖了。糖了。第66页，讲稿共84张，创作于星期三葡萄糖一部分进入血液，一部分还可经糖酵解而产生葡萄糖一部分进入血液，一部分还可经糖酵解而产生ATP。与此同时，活化的蛋白质激酶还使细胞质中的糖。与此同时，活化的蛋白质激酶还使细胞质中的糖原合成酶磷酸化，而失去活性，因而细胞中产生的葡萄原合成酶磷酸化，而失去活性，因而细胞中产生的葡萄糖就不能转化为糖原了。糖就不能转化为糖原了。我们知道，肾上腺素大多是在身体处于紧急状态时，才大我们知道，肾上腺素大多是在身体处于紧急状态时，才大量释放，而释放的结果则是增加了葡萄糖和量释放，而释放的结果则

40、是增加了葡萄糖和ATP，并防止，并防止了葡萄糖重新合成为糖原。这就为应急行为（如战斗、负了葡萄糖重新合成为糖原。这就为应急行为（如战斗、负重、奔跑等）保证了能的供应。重、奔跑等）保证了能的供应。第67页，讲稿共84张，创作于星期三激素的作用过去后，激素的作用过去后，cAMP含量也恢复到正常的含量也恢复到正常的水平。胞质溶浆中有磷酸二酯酶水平。胞质溶浆中有磷酸二酯酶（phosphodiesterase），能使），能使cAMP水解为水解为AMP。在激素分泌时，蛋白质激酶使磷酸二酯酶激化而失在激素分泌时，蛋白质激酶使磷酸二酯酶激化而失去活性，激素消失后，磷酸二酯酶恢复活性而使过去活性，激素消失后，磷

41、酸二酯酶恢复活性而使过量的量的cAMP迅速水解。迅速水解。至此，激素和至此，激素和cAMP完成了任务，细胞恢复了原完成了任务，细胞恢复了原初的状态。初的状态。第68页，讲稿共84张，创作于星期三6.简述受体酪氨酸激酶介导的信号通路简述受体酪氨酸激酶介导的信号通路的组成和特点的组成和特点?7.请设计一个实验检测某种药物对肿瘤请设计一个实验检测某种药物对肿瘤细胞的生长具有抑制作用细胞的生长具有抑制作用,说明实验原理、说明实验原理、方法及可能出现的实验结果方法及可能出现的实验结果.8.详述一氧化氮介导信号通路的转导过详述一氧化氮介导信号通路的转导过程和在探讨记忆与学习机制上的意义程和在探讨记忆与学习

42、机制上的意义?第69页，讲稿共84张，创作于星期三9.细胞膜受体有几类细胞膜受体有几类?分别介绍各自的基分别介绍各自的基本特征。本特征。10.简述简述G蛋白的作用机制。蛋白的作用机制。11.人类癌症患者中约有人类癌症患者中约有30%与与ras基因基因突变有关。利用细胞生物学知识分析突变有关。利用细胞生物学知识分析ras基因异常导致癌变化的机制。基因异常导致癌变化的机制。第70页，讲稿共84张，创作于星期三名词名词n n细胞通讯、细胞识别、细胞信号通路、细胞通讯、细胞识别、细胞信号通路、受体、第二信使、分子开关、双信号受体、第二信使、分子开关、双信号系统、接头蛋白、系统、接头蛋白、信号分子信号分

43、子第71页，讲稿共84张，创作于星期三选择题：选择题：n n1.1.1.1.能充当门控能充当门控能充当门控能充当门控CaCa2+2+通道的配体物质有（通道的配体物质有（通道的配体物质有（通道的配体物质有（）。（南京大）。（南京大）。（南京大）。（南京大学学学学2001200120012001）n nA.A.A.A.精氨酸精氨酸精氨酸精氨酸 B.B.B.B.谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 C.IP3C.IP3C.IP3C.IP3 D.DG D.DG D.DG D.DGn n2.2.2.2.处于活化状态的三聚体处于活化状态的三聚体处于活化状态的三聚体处于活化状态的三聚体G G G G蛋白亚单位是（蛋白亚

44、单位是（蛋白亚单位是（蛋白亚单位是（）。）。）。）。n nA.-GTPA.-GTPA.-GTPA.-GTP B.-GDP C.-GTP B.-GDP C.-GTP B.-GDP C.-GTP B.-GDP C.-GTP n nD.-GDP E.-GTPD.-GDP E.-GTPD.-GDP E.-GTPD.-GDP E.-GTP第72页，讲稿共84张，创作于星期三n n3 3当胰岛素与其受体酪氨酸激酶结合后，随后发生当胰岛素与其受体酪氨酸激酶结合后，随后发生当胰岛素与其受体酪氨酸激酶结合后，随后发生当胰岛素与其受体酪氨酸激酶结合后，随后发生的事件是（的事件是（的事件是（的事件是（）.(.(中山

45、大学中山大学中山大学中山大学2004)2004)n nA.IRSA.IRS的结合的结合的结合的结合具有具有具有具有SH2SH2区域的蛋白质的磷酸化区域的蛋白质的磷酸化区域的蛋白质的磷酸化区域的蛋白质的磷酸化效效效效应应应应n nB.B.与具有与具有与具有与具有SH2SH2区域的蛋白质区域的蛋白质区域的蛋白质区域的蛋白质IRSIRS磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化效应效应效应效应n nC.C.自磷酸化并将自磷酸化并将自磷酸化并将自磷酸化并将IRSIRS磷酸化磷酸化磷酸化磷酸化与具有与具有与具有与具有SH2SH2区域的蛋区域的蛋区域的蛋区域的蛋白质结合白质结合白质结合白质结合效应效应效应效应n nDD.自

46、磷酸化并与自磷酸化并与自磷酸化并与自磷酸化并与IRSIRS结合结合结合结合将具有将具有将具有将具有SH2SH2区域的蛋白区域的蛋白区域的蛋白区域的蛋白激活激活激活激活效应效应效应效应第73页，讲稿共84张，创作于星期三简答与论述题简答与论述题n n霍乱毒素通过什么机制引起腹泻的？霍乱毒素通过什么机制引起腹泻的？霍乱毒素通过什么机制引起腹泻的？霍乱毒素通过什么机制引起腹泻的？n n答：霍乱毒素是一种作用于答：霍乱毒素是一种作用于答：霍乱毒素是一种作用于答：霍乱毒素是一种作用于G G蛋白的毒素，它可将蛋白的毒素，它可将蛋白的毒素，它可将蛋白的毒素，它可将NAD+NAD+上的上的上的上的ADP-AD

47、P-核糖基团共价结合到核糖基团共价结合到核糖基团共价结合到核糖基团共价结合到GsGs的亚基上，使蛋白核糖化，的亚基上，使蛋白核糖化，的亚基上，使蛋白核糖化，的亚基上，使蛋白核糖化，这样抑制了亚基的这样抑制了亚基的这样抑制了亚基的这样抑制了亚基的GTPGTP酶活性，从而抑制了酶活性，从而抑制了酶活性，从而抑制了酶活性，从而抑制了GTPGTP的水解，的水解，的水解，的水解，使使使使GsGs一直处于激活状态。结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态。一直处于激活状态。结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态。一直处于激活状态。结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态。一直处于激活状态。结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状

48、态。结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态，结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态，结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态，结果使腺苷酸环化酶处于永久活性状态，cAMPcAMP的形成无法终止，的形成无法终止，的形成无法终止，的形成无法终止，引起钠离子与水分子不断分泌到肠腔，而导致严重腹泻。引起钠离子与水分子不断分泌到肠腔，而导致严重腹泻。引起钠离子与水分子不断分泌到肠腔，而导致严重腹泻。引起钠离子与水分子不断分泌到肠腔，而导致严重腹泻。第74页，讲稿共84张，创作于星期三信号转导中第二信使指的是什么？试举两个第二信使的信号转导中第二信使指的是什么？试举两个第二信使的信号转导中第二信使指的是什么？试举两个第

49、二信使的信号转导中第二信使指的是什么？试举两个第二信使的例子与它们在细胞内的主要作用。例子与它们在细胞内的主要作用。例子与它们在细胞内的主要作用。例子与它们在细胞内的主要作用。n n答：第二信使由细胞表面受体接受信号激活后，转换答：第二信使由细胞表面受体接受信号激活后，转换答：第二信使由细胞表面受体接受信号激活后，转换答：第二信使由细胞表面受体接受信号激活后，转换成细胞内的信号，它具有两个基本特性：成细胞内的信号，它具有两个基本特性：成细胞内的信号，它具有两个基本特性：成细胞内的信号，它具有两个基本特性：n n它是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧它是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜

50、内侧它是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧它是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现的仅在细胞内部起作用的信号分子；或胞浆中出现的仅在细胞内部起作用的信号分子；或胞浆中出现的仅在细胞内部起作用的信号分子；或胞浆中出现的仅在细胞内部起作用的信号分子；n n能启动或调解细胞内稍晚出现的信号应答。主要有能启动或调解细胞内稍晚出现的信号应答。主要有能启动或调解细胞内稍晚出现的信号应答。主要有能启动或调解细胞内稍晚出现的信号应答。主要有cAMPcAMP、cGMPcGMP、IP3IP3、DDA AG G。第75页，讲稿共84张，创作于星期三n n举例：举例：举例：举例：1 1）第二信使