2010-第15章细胞信号转导.ppt

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1、目录目录目录目录胰岛素胰岛素-糖原合成加快糖原合成加快？目录目录目录目录第十五章第十五章细胞信息转导细胞信息转导（Cellular Signal Transduction）目录目录目录目录细胞通讯细胞通讯两个概念两个概念信号转导信号转导Target cell目录目录目录目录一、概述一、概述二、胞内信号分子二、胞内信号分子三、通路三、通路胞外信号胞外信号受体受体信号转导方式信号转导方式目录目录目录目录受受 体体(receptor)n识别信号分子，即识别信号分子，即配体（配体（ligand）n转换配体信号转换配体信号n特异性特异性n高亲和力高亲和力n饱和性饱和性目录目录目录目录一、概述一、概述二、

2、胞内信号分子二、胞内信号分子三、通路三、通路小分子：小分子：cAMP，Ca2+，IP3，DAG蛋白质：激酶，蛋白质：激酶，GTP结合蛋白，相互作用结合蛋白，相互作用胞外信号胞外信号受体受体胞内受体胞内受体离子通道离子通道七跨膜受体七跨膜受体单跨膜受体单跨膜受体膜受体膜受体目录目录目录目录1.cAMP和和cGMP一、小分子信号分子一、小分子信号分子目录目录目录目录目录目录目录目录cAMP信号信号底物底物(酶酶或蛋白或蛋白质质)名称名称受受调节调节的通路的通路糖原合糖原合酶酶糖原合成糖原合成磷酸化磷酸化酶酶 b 激激酶酶糖原分解糖原分解丙丙酮酮酸脱酸脱氢氢酶酶丙丙酮酮酸酸乙乙酰辅酰辅酶酶A激素敏感

3、脂激素敏感脂酶酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸酪氨酸羟羟化化酶酶多巴胺、多巴胺、肾肾上腺素和去甲上腺素和去甲肾肾上上腺素合成腺素合成组组蛋白蛋白H1、组组蛋白蛋白 H2BDNA聚集聚集蛋白磷酸蛋白磷酸酶酶1抑制因子抑制因子1蛋白去磷酸化蛋白去磷酸化转录转录因子因子CREB转录调转录调控控cAMP蛋白激酶蛋白激酶A（PKA）目录目录目录目录2.脂类脂类二脂酰甘油（二脂酰甘油（DAG）肌醇肌醇-1,4,5-三磷酸（三磷酸（IP3）花生四烯酸（花生四烯酸（AA）磷脂酸（磷脂酸（PA）溶血磷脂酸（溶血磷脂酸（LPA）4-磷酸磷脂酰肌醇（磷酸磷脂酰肌醇（PIP）磷脂酰肌醇磷脂酰肌

4、醇-4,5-二磷酸二磷酸(PIP2)目录目录目录目录IP3（三磷酸肌醇）影响（三磷酸肌醇）影响Ca2+分布分布目录目录目录目录二脂酰甘油和钙离子二脂酰甘油和钙离子蛋白激酶蛋白激酶C目录目录目录目录PIP3蛋白激酶蛋白激酶B糖原合酶激酶糖原合酶激酶-3、核糖体蛋白、核糖体蛋白S6激酶、某些转录激酶、某些转录因子、因子、翻译因子抑制剂翻译因子抑制剂4E-BPI以及细胞凋亡以及细胞凋亡相关蛋白相关蛋白BAD等。等。目录目录目录目录-Gingras et al,1999目录目录目录目录3.Ca2+细胞外液细胞外液胞内钙库胞内钙库（内质网和线粒体内）（内质网和线粒体内）胞液胞液乙酰胆碱、儿茶酚胺、加压素

5、、血管紧张素和胰高血糖素等乙酰胆碱、儿茶酚胺、加压素、血管紧张素和胰高血糖素等 胞液胞液Ca2+浓度升高浓度升高 CaMCaMCa2+Ca2+Ca2+Ca2+钙调蛋白钙调蛋白（calmodulin，CaM）肌球蛋白轻链激酶肌球蛋白轻链激酶:调节肌肉收缩调节肌肉收缩磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶:调节糖原分解调节糖原分解延长因子延长因子2激酶激酶:调节蛋白合成调节蛋白合成Ca-CaM依赖性依赖性激酶激酶目录目录目录目录4.NO Ca2+升高升高-钙调蛋白钙调蛋白-NO合酶合酶-NO NONO作用作用酶酶和蛋白和蛋白质质激活激活抑制抑制激活或抑制激活或抑制ADP-ADP-核糖核糖转转移移酶酶，可溶性，可

6、溶性鸟鸟苷酸苷酸环环化化酶酶,环环氧化氧化酶酶细细胞色素，胞色素，顺乌头顺乌头酸酸酶酶，质质子子ATPATP酶酶，运运铁铁蛋白，蛋白，核糖核苷酸核糖核苷酸还还原原酶酶，脂加氧，脂加氧酶酶氨基的氨基的亚亚硝基化，硝基化，巯巯基的基的亚亚硝基化硝基化目录目录目录目录二、蛋白质信号分子二、蛋白质信号分子l构象变化构象变化l浓度改变浓度改变 l细胞内定位改变细胞内定位改变目录目录目录目录一一个个信信号号分分子子可可含含两两种种以以上上的的蛋蛋白白质质相相互互作作用用结构域，同与多个分子结合；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。同一结构域可存在于多种分子中。这些结构域本身均为这些结构

7、域本身均为非催化结构域非催化结构域。蛋白相互作用结构域蛋白相互作用结构域蛋白相互作用结构域蛋白相互作用结构域蛋白激酶蛋白激酶BtkPHTHSH3SH2催化区催化区衔接蛋白衔接蛋白 Grb2SH3SH2SH3转录因子转录因子 statDNA 结合区结合区SH2TA细胞骨架蛋白细胞骨架蛋白tensin/SH2PTB目录目录目录目录（四）衔接蛋白和支架蛋白（四）衔接蛋白和支架蛋白o连接上游分子与下游分子。连接上游分子与下游分子。o有有2个或个或2个以上的蛋白相互作用结构域个以上的蛋白相互作用结构域1.衔接蛋白衔接蛋白（adaptor protein）衔衔接接蛋蛋白白NckSH2CNSH3SH3SH3

8、HGFR,VEGFR,BCR-AblPDGFR,EphB1 SLP-76,HPK1,p130casIRS-1,p62doc CKIg2,WASP,IRS-1,DOCK180,NIKIRS-1,DOCK180,Sos,NIK,Pak1,Pak3,NAP4,WIP,dynamin,synaptojanin、Abl,c-CblAbl,c-Cbl,NAP1,Sam68目录目录目录目录2.支架蛋白支架蛋白（scaffolding proteins）o同时结合很多转导分子。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。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；影响信号分子活性；

9、增加调控复杂性和多样性。增加调控复杂性和多样性。目录目录目录目录一、概述一、概述二、胞内信号分子二、胞内信号分子三、通路三、通路小分子：小分子：cAMP，Ca2+，IP3，DAG蛋白质：激酶，蛋白质：激酶，GTP结合蛋白，相互作用结合蛋白，相互作用胞外信号胞外信号受体受体信号转导方式信号转导方式胞内受体胞内受体离子通道离子通道七跨膜受体七跨膜受体单跨膜受体单跨膜受体膜受体膜受体目录目录目录目录胞内受体胞内受体膜受体（离子通道；膜受体（离子通道；多次多次跨膜；跨膜；单次单次跨膜跨膜目录目录目录目录一、一、胞内受体胞内受体o多多为为转转录录因因子子。与与配配体体结结合合后后，能能与与顺顺式式作作用

10、用元元件结合，调节基因表达。件结合，调节基因表达。o配配体体有有类类固固醇醇激激素素、甲甲状状腺腺素素、维维甲甲酸酸、维维生生素素D等等目录目录目录目录胞内受体作用方式（糖皮质激素为例）胞内受体作用方式（糖皮质激素为例）目录目录目录目录胞内受体信号转导胞内受体信号转导目录目录目录目录核受体结构及作用机制示意图核受体结构及作用机制示意图目录目录目录目录二、二、离子通道受体离子通道受体o配体主要为配体主要为神经递质神经递质。导致了细胞膜电位改变。将化学信号转为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。电信号而影响细胞功能。目录目录目录目录乙酰胆碱受体的结构与其功能乙酰胆碱受体的结构

11、与其功能目录目录目录目录三、多次跨膜（三、多次跨膜（G蛋白偶联）受体蛋白偶联）受体目录目录目录目录Epinephrine（肾上腺素）信号（肾上腺素）信号转导目录目录目录目录肾上腺激素信号传导肾上腺激素信号传导目录目录目录目录胰高血糖素胰高血糖素目录目录目录目录四、单跨膜受体四、单跨膜受体本身胞内结构域有酶活，或与酶分子结合本身胞内结构域有酶活，或与酶分子结合目录目录目录目录胰岛素信号传导目录目录目录目录胰岛素信号，促进糖原合成胰岛素信号，促进糖原合成目录目录目录目录TGF 受体是蛋白丝氨酸激酶受体是蛋白丝氨酸激酶目录目录目录目录促红细胞生成素（促红细胞生成素（EPO）信号传导）信号传导目录目录

12、目录目录 EGFR介导的信号转导过程介导的信号转导过程目录目录目录目录干扰素信号转导干扰素信号转导目录目录目录目录NF-B是重要的炎症和应激反应信号分子是重要的炎症和应激反应信号分子目录目录目录目录五、信号转导五、信号转导规律规律对信号的反应对信号的反应发生发生和和终止终止十分迅速；十分迅速；是多级酶反应，具有级联放大效应；是多级酶反应，具有级联放大效应；有一定通用性；有一定通用性；不同通路间存在信息交流。不同通路间存在信息交流。目录目录目录目录影响对信号反应因素影响对信号反应因素o胞外信号浓度胞外信号浓度o受体的分布与含量受体的分布与含量o胞内信号种类和含量等。胞内信号种类和含量等。目录目录

13、目录目录信号转导与医学信号转导与医学l对发病机制的深入认识对发病机制的深入认识l为新的诊断和治疗技术提供靶位为新的诊断和治疗技术提供靶位目录目录目录目录一、信号分子基因、表达及降解一、信号分子基因、表达及降解异常均可引起疾病异常均可引起疾病 G蛋白基因突变可导致：色盲、色素性视网膜蛋白基因突变可导致：色盲、色素性视网膜炎、家族性炎、家族性ACTH抗性综合征、侏儒症、先天性抗性综合征、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甲状旁腺功能低下、先天性甲状腺功能低下或功能亢进等。能亢进等。G蛋白在细菌毒素的作用下发生化学修饰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。而导

14、致霍乱、破伤风等。目录目录目录目录G蛋白与感染性疾病蛋白与感染性疾病目录目录目录目录肿瘤肿瘤的发生和发展与多种单跨膜受体信号的发生和发展与多种单跨膜受体信号通路异常有关。通路异常有关。目录目录目录目录二、信号转导分子是重要的药物靶位二、信号转导分子是重要的药物靶位激动剂和抑制剂激动剂和抑制剂目录目录目录目录【掌握掌握】1细胞间信使物质与细胞内信使物质（第二信使）；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；受体的概念、分类；3膜受体介导的信息传递方式：蛋白激酶膜受体介导的信息传递方式：蛋白激酶A通路、蛋白质激酶通路、蛋白质激酶C通路、酪氨通路、酪氨酸蛋白激酶通路；酸蛋白激酶通路；4胞内受体介导的信息传递。胞内受体介导的信息传递。【熟悉熟悉】1受体的结构与功能及受体活性的调节；受体的结构与功能及受体活性的调节；2受体作用的特点；受体作用的特点；3信息传递途径的交互联系。信息传递途径的交互联系。【了解了解】信息传递与疾病。信息传递与疾病。要要 求求