细胞信号转导 (3)课件.ppt
《细胞信号转导 (3)课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《细胞信号转导 (3)课件.ppt(79页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、关于细胞信号转导(3)现在学习的是第1页,共79页第一节 概述细胞通讯细胞通讯 信号转导系统及其特性信号转导系统及其特性现在学习的是第2页,共79页细胞通讯 细胞通讯的概念细胞通讯的概念 细胞通讯方式细胞通讯方式 信号分子与受体信号分子与受体 分子开关与蛋白激酶分子开关与蛋白激酶现在学习的是第3页,共79页细胞通讯细胞通讯(cell communication)一一个个细细胞胞发发出出的的信信息息通通过过介介质质传传递递到到另另一一个个细细胞胞并并与与靶靶细细胞胞相相应应的的受受体体相相互互作作用用,然然后后通通过过细细胞胞信信号号转转导导产产生生胞胞内内一一系系列列生生理理生生化化变变化化,
2、最最终终表表现现为为细细胞胞整整体体的的生生物物学学效效应应的的过过程程。细细胞胞间间的的通通讯讯对对于于多多细细胞胞生生物物体体的的发发生生和和组组织织的的构构建建,协协调调细细胞胞的的功功能能,控控制制细细胞胞的的生生长长、分分裂裂、分分化化和和凋凋亡亡是是必必须须的。的。现在学习的是第4页,共79页细胞通讯方式细胞通讯方式分泌化学信号进行通讯分泌化学信号进行通讯分泌化学信号进行通讯分泌化学信号进行通讯 内分泌(内分泌(内分泌(内分泌(endocrineendocrineendocrineendocrine)旁分泌(旁分泌(旁分泌(旁分泌(paracrineparacrineparacri
3、neparacrine)自分泌(自分泌(自分泌(自分泌(autocrineautocrineautocrineautocrine)化学突触(化学突触(化学突触(化学突触(chemical synapsechemical synapsechemical synapsechemical synapse)接触性依赖的通讯:细胞间直接接触,信号分子接触性依赖的通讯:细胞间直接接触,信号分子接触性依赖的通讯:细胞间直接接触,信号分子接触性依赖的通讯:细胞间直接接触,信号分子 与受体都是细胞的跨膜蛋白,如与受体都是细胞的跨膜蛋白,如与受体都是细胞的跨膜蛋白,如与受体都是细胞的跨膜蛋白,如精子和卵子之间的识
4、别精子和卵子之间的识别精子和卵子之间的识别精子和卵子之间的识别间隙连接和胞间连丝间隙连接和胞间连丝间隙连接和胞间连丝间隙连接和胞间连丝现在学习的是第5页,共79页接触性依赖的通讯现在学习的是第6页,共79页信号分子与受体信号分子信号分子(signal moleculesignal molecule)亲脂性信号分子:甾类激素和甲状腺素亲脂性信号分子:甾类激素和甲状腺素亲脂性信号分子:甾类激素和甲状腺素亲脂性信号分子:甾类激素和甲状腺素亲亲水水性性信信号号分分子子:神神经经递递质质、生生长长因因子子、局局部部化学递质和大多数激素化学递质和大多数激素气体性信号分子:气体性信号分子:NONONONO,
5、COCO。现在学习的是第7页,共79页信号分子与受体受受体体(receptorreceptorreceptorreceptor)一一一一类类类类能能能能够够够够识识识识别别别别和和和和选选选选择择择择性性性性结结结结合合合合某某某某种种种种配配配配体体体体(信信信信号号号号分分分分子子子子)的的的的大大大大分分分分子子子子物物物物质质质质,多多多多为为为为糖糖糖糖蛋蛋蛋蛋白白白白,少少少少数数数数是是是是糖糖糖糖脂脂脂脂。一一一一般般般般至至至至少少少少包包包包括括括括两两两两个个个个功功功功能能能能区区区区域域域域,与与与与配配配配体体体体结结结结合合合合的的的的区区区区域域域域和和和和产产
6、产产生生生生效效效效应应应应的的的的区区区区域域域域,当当当当受受受受体体体体与与与与配配配配体体体体结结结结合合合合后后后后,构构构构象象象象改改改改变变变变而产生活性,启动一系列过程,最终表现为生物学效应。而产生活性,启动一系列过程,最终表现为生物学效应。而产生活性,启动一系列过程,最终表现为生物学效应。而产生活性,启动一系列过程,最终表现为生物学效应。第第二二信信使使(second messenger):第第第第一一一一信信信信使使使使与与与与受受受受体体体体作作作作用用用用后后后后在在在在胞胞胞胞内内内内最最最最早早早早产产产产生生生生的的的的信信信信号号号号分分分分子子子子,如如如如
7、cAMPcAMP、cGMPcGMP、CaCa2+2+、三三三三磷磷磷磷酸酸酸酸肌肌肌肌醇醇醇醇(IP3IP3)和二酰基甘油()和二酰基甘油()和二酰基甘油()和二酰基甘油(DGDG)等等等等现在学习的是第8页,共79页信号分子信号分子其共同特点是:其共同特点是:特异性,只能与特定的受体结合;特异性,只能与特定的受体结合;高效性,几个分子即可发生明显的生物学效高效性,几个分子即可发生明显的生物学效应,这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统;应,这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统;可被灭活,完成信息传递后可被降解或修可被灭活,完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性,保证信息传递的完整性和细饰而失去
8、活性,保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。胞免于疲劳。现在学习的是第9页,共79页细细细细胞胞胞胞内内内内受受受受体体体体:为为为为胞胞胞胞外外外外亲亲亲亲脂脂脂脂性性性性信信信信号号号号分分分分子子子子所所所所激激激激活活活活,激激激激素素素素激激激激活活活活的基因调控蛋白(胞内受体超家族)的基因调控蛋白(胞内受体超家族)的基因调控蛋白(胞内受体超家族)的基因调控蛋白(胞内受体超家族)细细细细胞胞胞胞表表表表面面面面受受受受体体体体:为为胞胞外外亲亲水水性性信信号号分分子子所所激激活活,细细细细胞胞胞胞表面受体分属三大家族:表面受体分属三大家族:表面受体分属三大家族:表面受体分属三大家族:离
9、子通道偶联的受体(离子通道偶联的受体(离子通道偶联的受体(离子通道偶联的受体(ion-channel-linked receptorion-channel-linked receptorion-channel-linked receptorion-channel-linked receptor)G-G-G-G-蛋白偶联的受体(蛋白偶联的受体(蛋白偶联的受体(蛋白偶联的受体(G-protein-linked receptorG-protein-linked receptorG-protein-linked receptorG-protein-linked receptor)酶偶连的受体(酶偶连的
10、受体(酶偶连的受体(酶偶连的受体(enzyme-linked receptorenzyme-linked receptorenzyme-linked receptorenzyme-linked receptor)受体现在学习的是第10页,共79页细细胞胞对对信信号号的的反反应应不不仅仅取取决决于于其其受受体体的的特特异异性性,而且与细胞的固有特征有关。而且与细胞的固有特征有关。相相相相同同同同信信信信号号号号可可可可产产产产生生生生不不不不同同同同效效效效应应应应:如如如如Ach可可可可引引引引起起起起骨骨骨骨骼骼骼骼肌肌肌肌收收收收缩、心肌收缩频率降低,唾腺细胞分泌。缩、心肌收缩频率降低,唾
11、腺细胞分泌。缩、心肌收缩频率降低,唾腺细胞分泌。缩、心肌收缩频率降低,唾腺细胞分泌。不不不不同同同同信信信信号号号号可可可可产产产产生生生生相相相相同同同同效效效效应应应应:如如如如肾肾肾肾上上上上腺腺腺腺素素素素、胰胰胰胰高高高高血血血血糖糖糖糖素,促进肝糖原降解而升高血糖。素,促进肝糖原降解而升高血糖。素,促进肝糖原降解而升高血糖。素,促进肝糖原降解而升高血糖。现在学习的是第11页,共79页信号转导系统及其特性信号转导系统及其特性(一)信号转导系统的基本组成(一)信号转导系统的基本组成:信号识别:胞外信号被细胞表面特异性受体识别;信号识别:胞外信号被细胞表面特异性受体识别;信号识别:胞外信
12、号被细胞表面特异性受体识别;信号识别:胞外信号被细胞表面特异性受体识别;信号的跨膜转导:产生胞内第二信使或活化的信号蛋白;信号的跨膜转导:产生胞内第二信使或活化的信号蛋白;信号的跨膜转导:产生胞内第二信使或活化的信号蛋白;信号的跨膜转导:产生胞内第二信使或活化的信号蛋白;信号放大:信号传递至胞内效应蛋白,引发胞内信号信号放大:信号传递至胞内效应蛋白,引发胞内信号放大的级联反应;放大的级联反应;细胞应答:细胞应答:细胞应答:细胞应答:改变代谢活性改变代谢活性改变代谢活性改变代谢活性/基因表达基因表达/细胞运动细胞运动细胞运动细胞运动信号终止:通过受体的脱敏或下调,终止或降低细胞反信号终止:通过受
13、体的脱敏或下调,终止或降低细胞反信号终止:通过受体的脱敏或下调,终止或降低细胞反信号终止:通过受体的脱敏或下调,终止或降低细胞反应。应。应。应。现在学习的是第12页,共79页信号转导系统及其特性信号转导系统及其特性(二)信号转导系统的特性:(二)信号转导系统的特性:(二)信号转导系统的特性:(二)信号转导系统的特性:特异性:特异性:特异性:特异性:结合特异性,效应器特异性;结合特异性,效应器特异性;结合特异性,效应器特异性;结合特异性,效应器特异性;放大作用:放大作用:放大作用:放大作用:逐级磷酸化;逐级磷酸化;逐级磷酸化;逐级磷酸化;网络化与反馈调节机制:网络化与反馈调节机制:保证细胞对信号
14、做出适度反应;保证细胞对信号做出适度反应;保证细胞对信号做出适度反应;保证细胞对信号做出适度反应;信号的整合信号的整合:多种胞外信号和多种细胞受体作用,细胞需要整合这些信多种胞外信号和多种细胞受体作用,细胞需要整合这些信多种胞外信号和多种细胞受体作用,细胞需要整合这些信多种胞外信号和多种细胞受体作用,细胞需要整合这些信息才能维持生命活动的有序性。息才能维持生命活动的有序性。息才能维持生命活动的有序性。息才能维持生命活动的有序性。现在学习的是第13页,共79页第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白细胞内受体的本质是激素激活的基因调控
15、蛋白细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白细胞内受体的本质是激素激活的基因调控蛋白 甾甾甾甾类类类类激激激激素素素素介介介介导导导导的的的的信信信信号号号号通通通通路路路路:信信信信号号号号分分分分子子子子通通通通过过过过简简简简单单单单扩扩扩扩散散散散进进进进入入入入细细细细胞胞胞胞内内内内,与与与与其其其其受受受受体体体体结结结结合合合合形形形形成成成成激激激激素素素素-受受受受体体体体复复复复合合合合物物物物,穿穿穿穿过过过过核核核核孔孔孔孔进进进进入入入入胞胞胞胞核核核核与与与与特特特特定定定定区区区区段段段段的的的的DNADNA结合,调节基因表达结合,调节基因表达结合,调节基因表达
16、结合,调节基因表达.两步反应阶段:两步反应阶段:两步反应阶段:两步反应阶段:初级反应阶段:直接活化少数特殊基因转录,发生迅速;初级反应阶段:直接活化少数特殊基因转录,发生迅速;初级反应阶段:直接活化少数特殊基因转录,发生迅速;初级反应阶段:直接活化少数特殊基因转录,发生迅速;次次次次级级级级反反反反应应应应阶阶阶阶段段段段:初初初初级级级级反反反反应应应应产产产产物物物物再再再再活活活活化化化化其其其其它它它它基基基基因因因因产产产产生生生生延延延延迟迟迟迟的的的的放放放放大大大大作作作作用。用。用。用。一氧化氮介导的信号通路一氧化氮介导的信号通路一氧化氮介导的信号通路一氧化氮介导的信号通路现
17、在学习的是第14页,共79页NO作用于邻近细胞。作用于邻近细胞。NO在在血血管管内内皮皮细细胞胞和和神神经经细细胞胞中中生生成成,由由一一氧氧化化氮氮合合酶酶(NOS)催催化化,以以L-精精氨氨酸酸为为底底物物,NADPH为电子供体,生成为电子供体,生成NO和和L-瓜氨酸。瓜氨酸。NO现在学习的是第15页,共79页NO的作用机理:的作用机理:乙酰胆碱乙酰胆碱血管内皮血管内皮CaCa2+浓度升高浓度升高一氧化氮一氧化氮合酶合酶NONO平滑肌细胞平滑肌细胞平滑肌细胞平滑肌细胞鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶cGMPcGMP升高升高升高升高平滑肌舒张平滑肌舒张平滑肌舒张平滑肌舒张血管
18、扩张、血流通畅。血管扩张、血流通畅。血管扩张、血流通畅。血管扩张、血流通畅。硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史,其作用机硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史,其作用机理是在体内转化为理是在体内转化为NO。现在学习的是第16页,共79页 19981998年年年年三三三三位位位位美美美美国国国国科科科科学学学学家家家家因因因因对对对对NONO信信信信号号号号转转转转导导导导机机机机制制制制的的的的研研研研究究究究而获得诺贝尔生理和医学奖。而获得诺贝尔生理和医学奖。而获得诺贝尔生理和医学奖。而获得诺贝尔生理和医学奖。Robert F.Furchgott Louis J.Ignarro Ferid Mura
19、d 现在学习的是第17页,共79页第三节第三节 通过细胞表面受体介导的通过细胞表面受体介导的信号跨膜传递信号跨膜传递 离子通道偶联的受体离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递介导的信号跨膜传递 G-蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递蛋白偶联的受体介导的信号跨膜传递 酶偶联受体介导的信号跨膜传递酶偶联受体介导的信号跨膜传递现在学习的是第18页,共79页离子通道偶联的受体离子通道偶联的受体介导的信号跨膜传递介导的信号跨膜传递信号途径信号途径信号途径信号途径特点:特点:特点:特点:受体受体/离子通道复合体,离子通道复合体,离子通道复合体,离子通道复合体,跨膜信号转导无需中间步骤跨膜信号转导无需中间步骤跨
20、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性有选择性:配体的特异性选择和运输离子的选择性有选择性:配体的特异性选择和运输离子的选择性有选择性:配体的特异性选择和运输离子的选择性现在学习的是第19页,共79页G-蛋白偶联的受体蛋白偶联的受体介导的细胞信号通路介导的细胞信号通路 G蛋白蛋白 cAMPcAMP信号通路信号通路 磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号
21、通路 激活离子通道的激活离子通道的GG蛋白偶联受体蛋白偶联受体蛋白偶联受体蛋白偶联受体介导的信号通路介导的信号通路介导的信号通路介导的信号通路 现在学习的是第20页,共79页G蛋白 三聚体三聚体GTP结合调节蛋白(结合调节蛋白(trimeric GTP-binding regulatory protein)简称)简称G蛋白,位于质蛋白,位于质膜胞质侧,由膜胞质侧,由、三个亚基组成,三个亚基组成,和和亚基通亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上。过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上。G蛋白在信蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用,当号转导过程中起着分子开关的作用,当亚基与亚基与GDP结合时处于关闭
22、状态,与结合时处于关闭状态,与GTP结合时处于开启结合时处于开启状态,状态,亚基具有亚基具有GTP酶活性,能催化所结合的酶活性,能催化所结合的GTP水解,恢复无活性的三聚体状态。水解,恢复无活性的三聚体状态。现在学习的是第21页,共79页G蛋白的多样性蛋白的多样性人类基因组编码:至少27种亚基,亚基,5种亚基,亚基,13种亚基。亚基。现在学习的是第22页,共79页G蛋白分子开关 现在学习的是第23页,共79页G蛋白的激活与失活现在学习的是第24页,共79页 酶偶联受体介导的信号跨膜传递酶偶联受体介导的信号跨膜传递 酶偶联型受体分为两类,其一是本身具有激酶酶偶联型受体分为两类,其一是本身具有激酶
23、活性,如肽类生长因子(活性,如肽类生长因子(EGF,PDGF,CSF等)等)受体;其二是本身没有酶活性,但可以连接非受体受体;其二是本身没有酶活性,但可以连接非受体酪氨酸激酶,如细胞因子受体超家族。这类受体的酪氨酸激酶,如细胞因子受体超家族。这类受体的共同点是:共同点是:通常为单次跨膜蛋白;通常为单次跨膜蛋白;接受配体后接受配体后发生二聚化和自磷酸化而激活,启动其下游信号转发生二聚化和自磷酸化而激活,启动其下游信号转导。导。现在学习的是第25页,共79页酶偶联受体介导的信号跨膜传递酶偶联受体介导的信号跨膜传递受体酪氨酸激酶及受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信蛋白信号通路号通路受体丝氨酸受体丝
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 细胞信号转导 3课件 细胞 信号 转导 课件
限制150内