细胞信号传递 (2)精选PPT.ppt

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1、关于细胞信号传递关于细胞信号传递(2)第1页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO第一节第一节 概述概述一、细胞通讯一、细胞通讯二、信号转导系统及其特性二、信号转导系统及其特性第2页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO一、细胞通讯一、细胞通讯(cell communication)细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质传递到另细胞通讯：一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与靶细胞响应的受体相互

2、作用，然后通一个细胞并与靶细胞响应的受体相互作用，然后通过信号转导产生胞内一系列生理生化变化，最终表过信号转导产生胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生理学效应的过程。现为细胞整体的生理学效应的过程。第3页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO(a)电话接收器将电信号转换成声信号电话接收器将电信号转换成声信号(b)细胞将细胞外信号细胞将细胞外信号(分分子子A)转变成细胞内的信号转变成细胞内的信号(分子分子B)。第4页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour

3、 company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO(一一一一)细胞通讯方式：细胞通讯方式：细胞通讯方式：细胞通讯方式：1 1）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 内内内内分分分分泌泌泌泌（endocrineendocrine）：由由由由内内内内分分分分泌泌泌泌细细细细胞胞胞胞分分分分泌泌泌泌信信信信号号号号分分分分子子子子(激激激激素素素素)到到到到血血血血液液液液中中中中，通通通通过过过过血血血血液液液液循循循循环环环环运运运运送送送送到到到到体体体体内内内内各各各各个个个个部部部部位位位位,作用于靶细胞。作用于靶细胞。作用于靶

4、细胞。作用于靶细胞。旁旁旁旁分分分分泌泌泌泌（paracrineparacrine）：细细细细胞胞胞胞通通通通过过过过分分分分泌泌泌泌局局局局部部部部化化化化学学学学介介介介质质质质到到到到细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞。细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞。细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞。细胞外液中，经过局部扩散作用于邻近靶细胞。自自自自分分分分泌泌泌泌（autocrineautocrine）：细细细细胞胞胞胞对对对对自自自自身身身身分分分分泌泌泌泌的的的的物物物物质质质质产产产产生生生生反应。反应。反应。反应。化学突触（化学突触（化学突触（化学突触（neuronal

5、 signaling)neuronal signaling)第5页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO第6页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO2 2）接触性依赖的通讯）接触性依赖的通讯）接触性依赖的通讯）接触性依赖的通讯(contact-depndent signaling)(contact-depndent signaling)特点：特点：特点：特点：细胞间直接接触，细胞间直接接触，细胞间直接

6、接触，细胞间直接接触，无需信号分子的释放，无需信号分子的释放，无需信号分子的释放，无需信号分子的释放，通过质膜上的信号分子与靶通过质膜上的信号分子与靶通过质膜上的信号分子与靶通过质膜上的信号分子与靶细胞质膜上的受体分子相互细胞质膜上的受体分子相互细胞质膜上的受体分子相互细胞质膜上的受体分子相互作用来介导细胞间的通讯。作用来介导细胞间的通讯。作用来介导细胞间的通讯。作用来介导细胞间的通讯。包括包括包括包括细胞细胞细胞细胞-细胞黏着细胞黏着细胞黏着细胞黏着细胞细胞细胞细胞-基质黏着基质黏着基质黏着基质黏着3 3）动物相邻细胞形成间隙连接，植物细胞间通过胞间连丝使细）动物相邻细胞形成间隙连接，植物细

7、胞间通过胞间连丝使细）动物相邻细胞形成间隙连接，植物细胞间通过胞间连丝使细）动物相邻细胞形成间隙连接，植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通。胞间相互沟通。胞间相互沟通。胞间相互沟通。第7页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO(二二)细胞的信号分子与受体细胞的信号分子与受体1.1.细细细细胞胞胞胞的的的的信信信信号号号号分分分分子子子子（signal signal moleculemolecule）:是是是是细细细细胞胞胞胞的的的的信信信信息息息息载体。载体。载体。载体。2.信号分子种类：信号分

8、子种类：信号分子种类：信号分子种类：1 1）化学信号化学信号化学信号化学信号 激素激素激素激素 局部介质局部介质局部介质局部介质(local mediator)(local mediator)神经递质（神经递质（神经递质（神经递质（neurotransmitter)neurotransmitter)等等等等 2 2）物理信号）物理信号）物理信号）物理信号 声、光、电、温度变化声、光、电、温度变化声、光、电、温度变化声、光、电、温度变化第8页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO亲脂性信号分子：甾类

9、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 特点特点特点特点:分子小，疏水性强，可穿过细胞质膜形成激分子小，疏水性强，可穿过细胞质膜形成激分子小，疏水性强，可穿过细胞质膜形成激分子小，疏水性强，可穿过细胞质膜形成激 素素素素-受体复合体，调节基因表达。受体复合体，调节基因表达。受体复合体，调节基因表达。受体复合体，调节基因表达。亲水性信号分子亲水性信号分子亲水性信号分子亲水性信号分子:神经递质、生长因子、多数激素神经递质、生长因子、多数激素神经递质、生长因子、多数激素神经递质、生长因子、多数激素 特特特特点点点点：不不不

10、不能能能能透透透透过过过过靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞质质质质膜膜膜膜，只只只只与与与与靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞表表表表面面面面受受受受体体体体结结结结合合合合，经经经经性性性性能能能能好好好好转转转转换换换换机机机机制制制制，在在在在细细细细胞胞胞胞内内内内产产产产生生生生第第第第二二二二信信信信号号号号信信信信使使使使或或或或激激激激活活活活蛋蛋蛋蛋白白白白激激激激酶酶酶酶或或或或蛋蛋蛋蛋白白白白磷磷磷磷酸酸酸酸酶酶酶酶的的的的活活活活性性性性，引引引引起起起起细细细细胞胞胞胞应应应应答答答答反反反反应应应应。第第第第一一一一信信信信使使使使(primary messenger)(primar

11、y messenger)气体性信号分子气体性信号分子气体性信号分子气体性信号分子(NO)(NO)1 1）化学信号种类）化学信号种类）化学信号种类）化学信号种类第9页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO2.2.受体受体受体受体(receptor)(receptor)1 1）受体）受体）受体）受体(receptor)(receptor)：是一种能够识别和选择性结合某种配：是一种能够识别和选择性结合某种配：是一种能够识别和选择性结合某种配：是一种能够识别和选择性结合某种配体体体体(信号分子信号分子信号

12、分子信号分子)的大分子的大分子的大分子的大分子,当与配体结合后当与配体结合后当与配体结合后当与配体结合后,通过信号转导通过信号转导通过信号转导通过信号转导(signal transduction)(signal transduction)作用将细胞外信号转换为细胞内化学或作用将细胞外信号转换为细胞内化学或作用将细胞外信号转换为细胞内化学或作用将细胞外信号转换为细胞内化学或物理的信号物理的信号物理的信号物理的信号,以启动一系列过程以启动一系列过程以启动一系列过程以启动一系列过程,最终表现为生物学效应。最终表现为生物学效应。最终表现为生物学效应。最终表现为生物学效应。2 2）受体的类型：）受体的类

13、型：）受体的类型：）受体的类型：根据受体的存在部位根据受体的存在部位根据受体的存在部位根据受体的存在部位细胞内受体（细胞内受体（细胞内受体（细胞内受体（intracellular receptor)intracellular receptor)细胞表面受体细胞表面受体细胞表面受体细胞表面受体(cell sulface receptor)(cell sulface receptor)第13页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO细细细细胞胞胞胞内内内内受受受受体体体体:位位位位于于于于细细细细胞胞胞

14、胞基基基基质质质质或或或或核核核核基基基基质质质质，识识识识别别别别和和和和结结结结合合合合小小小小的的的的脂溶性信号分子。包括脂溶性信号分子。包括脂溶性信号分子。包括脂溶性信号分子。包括 分泌性信号分子、膜结合型信号分子等。分泌性信号分子、膜结合型信号分子等。分泌性信号分子、膜结合型信号分子等。分泌性信号分子、膜结合型信号分子等。细胞表面受体细胞表面受体细胞表面受体细胞表面受体:受细胞外亲水性信号分子激活。受细胞外亲水性信号分子激活。受细胞外亲水性信号分子激活。受细胞外亲水性信号分子激活。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：a)a)离子通道

15、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 receptor)(ion-channel-linked receptor)b)b)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 receptor)(G-protein-linked receptor)c)c)酶偶连的受体酶偶连的受体酶偶连的受体酶偶连的受体(enzyme-linked receptor)(enzyme-linked receptor)第14页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour co

16、mpany sloganLOGOLOGOLOGOLOGO三种类型的细胞表面受体三种类型的细胞表面受体(a)离子通道偶联受体离子通道偶联受体;(b)G-蛋白偶联受体蛋白偶联受体;(c)酶联受体。酶联受体。第15页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO3 3）受体的功能：受体的功能：介导物质跨膜运输介导物质跨膜运输(受体介导的内吞作用受体介导的内吞作用)信号转导：信号转导：受体的激活（受体的激活（activation）（级联反应）（级联反应）受体失敏（受体失敏（desensitization）关闭反应

17、关闭反应 减量调节（减量调节（down-regulation）降低反应降低反应4）受体受体至少有两个功能域至少有两个功能域 结合配体的功能域；结合配体的功能域；产生效应的功能域。产生效应的功能域。5）受体与配体的特异性结合，）受体与配体的特异性结合，但受体与配体之间但受体与配体之间不是简单的一对一的关系不是简单的一对一的关系 第16页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO6 6）受体与配体的结合，通过信号转导途径，将胞外信）受体与配体的结合，通过信号转导途径，将胞外信）受体与配体的结合，通过信号转

18、导途径，将胞外信）受体与配体的结合，通过信号转导途径，将胞外信号转换胞内化学、物理的信号，引发主要的细胞反应号转换胞内化学、物理的信号，引发主要的细胞反应号转换胞内化学、物理的信号，引发主要的细胞反应号转换胞内化学、物理的信号，引发主要的细胞反应 引发的两种主要细胞反应：引发的两种主要细胞反应：引发的两种主要细胞反应：引发的两种主要细胞反应：一是细胞内预存蛋白的活性或功能的改变一是细胞内预存蛋白的活性或功能的改变一是细胞内预存蛋白的活性或功能的改变一是细胞内预存蛋白的活性或功能的改变二是影响细胞内特殊蛋白的表达量。二是影响细胞内特殊蛋白的表达量。二是影响细胞内特殊蛋白的表达量。二是影响细胞内特

19、殊蛋白的表达量。第17页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO3.第二信使（第二信使（second messenger）与分子开关）与分子开关细胞信号转导大事记细胞信号转导大事记19551955年，年，年，年，SutherlandSutherland，cAMPcAMP第二信使学说第二信使学说第二信使学说第二信使学说1971 1971 年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖19631963年，年，年，年，cGMPcGMP作为胞内信使的发现作为胞内信使的发现作

20、为胞内信使的发现作为胞内信使的发现19781978年，年，年，年，RasmussenRasmussen，Ca2+Ca2+第二信使学说第二信使学说第二信使学说第二信使学说19831983年，年，年，年，IP3IP3和和和和DGDG作为胞内信使的发现作为胞内信使的发现作为胞内信使的发现作为胞内信使的发现8080年代，年代，年代，年代，GilmanGilman和和和和RodbellRodbell，G G蛋白的研究，获蛋白的研究，获蛋白的研究，获蛋白的研究，获19941994 年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖年诺贝尔生理和医学奖80-9080-90年代，酪氨酸蛋白激酶与信号

21、转导的研究年代，酪氨酸蛋白激酶与信号转导的研究年代，酪氨酸蛋白激酶与信号转导的研究年代，酪氨酸蛋白激酶与信号转导的研究第18页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO3.第二信使（第二信使（second messenger）与分子开关）与分子开关1 1）第第第第二二二二信信信信使使使使学学学学说说说说(second(second messenger messenger theory)theory)：胞胞胞胞外外外外化化化化学学学学物物物物质质质质(第第第第一一一一信信信信使使使使)不不不不能能能能进

22、进进进入入入入细细细细胞胞胞胞,它它它它用用用用于于于于细细细细胞胞胞胞表表表表面面面面受受受受体体体体,而而而而导导导导致致致致产产产产生生生生细细细细胞胞胞胞内内内内第第第第二二二二信信信信使使使使,从从从从而而而而激激激激发发发发一一一一系系系系列列列列生生生生化化化化反反反反应应应应,最最最最后后后后产产产产生生生生一一一一定定定定的的的的生生生生理理理理效效效效应应应应,二二二二信信信信使使使使的的的的降降降降解解解解使使使使其其其其信信信信号号号号作用终止。作用终止。作用终止。作用终止。2 2）第一信使）第一信使）第一信使）第一信使:细胞外信号分子细胞外信号分子细胞外信号分子细胞外

23、信号分子3 3）第第第第二二二二信信信信使使使使: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：cAMPcAMP、cGMPcGMP、三三三三磷磷磷磷酸酸酸酸肌肌肌肌醇醇醇醇 (IP(IP3 3)、二二二二酰酰酰酰基甘油基甘油基甘油基甘油(DAG)(DAG)、CaCa2+2+第19页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO cAMP的发现及第二信使学说的提出的发现及第二信使学说

24、的提出1971年，年，Sutherland，因为阐明了，因为阐明了cAMP的功能并提出的功能并提出第二信号学说而获得诺贝尔生理学和医学奖。第二信号学说而获得诺贝尔生理学和医学奖。第二信使与分子开关第二信使与分子开关分分子子开开关关：信信号号传传递递过过程程中中必必须须有有开开关关，以以控控制制信信号号传传递递的的开开启启和和关关闭闭。细细胞胞信信号号传传递递过过程程中中开开关关是是一一类类分分子子，即即分分子子开开关关。这这类类分分子子具具有有两两种种状状态态，开开(活性活性)、关、关(失活失活)。胞内信号传递作为分子开关的蛋白：胞内信号传递作为分子开关的蛋白：开关蛋白开关蛋白(switch

25、protein)开关蛋白由开关蛋白由GTP结合蛋白组成结合蛋白组成第20页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO第21页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGOThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 1992发现蛋白质的磷酸化和去发现蛋白质的磷酸化和去磷酸化作为一种生物学调磷酸化作为一种生物学调节蛋白质的活性。节蛋白质的活性。第22页，讲稿共79张，创作于星期

26、三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO通过细胞表面受体介导的信号途径通过细胞表面受体介导的信号途径通过细胞表面受体介导的信号途径通过细胞表面受体介导的信号途径1.1.不同形式的胞外的信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识不同形式的胞外的信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识不同形式的胞外的信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识不同形式的胞外的信号刺激首先被细胞表面特异性受体所识别。别。别。别。2.2.胞外信号通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生第二胞外信号通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生第二胞外信号通过适

27、当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生第二胞外信号通过适当的分子开关机制实现信号的跨膜转导，产生第二信使或活化的信号蛋白。信使或活化的信号蛋白。信使或活化的信号蛋白。信使或活化的信号蛋白。3.3.放大信号：信号传递至包内效应器蛋白，引发细胞内信号放放大信号：信号传递至包内效应器蛋白，引发细胞内信号放放大信号：信号传递至包内效应器蛋白，引发细胞内信号放放大信号：信号传递至包内效应器蛋白，引发细胞内信号放大的级联反应。大的级联反应。大的级联反应。大的级联反应。4.4.细胞反应由于受体的脱敏（细胞反应由于受体的脱敏（细胞反应由于受体的脱敏（细胞反应由于受体的脱敏（desensitizationde

28、sensitization）或受体下调，启）或受体下调，启）或受体下调，启）或受体下调，启动反馈机制从而终止或降低细胞反应。动反馈机制从而终止或降低细胞反应。动反馈机制从而终止或降低细胞反应。动反馈机制从而终止或降低细胞反应。（一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白（一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白（一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白（一）信号转导系统的基本组成与信号蛋白二、信号转导系统及其特点二、信号转导系统及其特点第23页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO（一）信号转导系统的基本组成（

29、一）信号转导系统的基本组成（一）信号转导系统的基本组成（一）信号转导系统的基本组成第一步：细胞通过特异性第一步：细胞通过特异性受体识别胞外信号分子受体识别胞外信号分子第二步：信号跨膜转导第二步：信号跨膜转导第三步：通过胞内级联反第三步：通过胞内级联反应实现信号放大作用，并应实现信号放大作用，并终致细胞活性改变终致细胞活性改变第四步：由于信号分子第四步：由于信号分子细胞反应终止或下调细胞反应终止或下调第24页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO组成从细胞表面到细胞核的信号途径的各类蛋白组成组成从细

30、胞表面到细胞核的信号途径的各类蛋白组成SignalReceptorScaffold,Relay proteins（转转承蛋白）承蛋白）Adaptor proteins:link one protein to another without passing the signalAmplifier proteins.Small intracellular mediators:second messengers that are able to diffuse away from source,broadcasting signalIntegrator proteins 第25页，讲稿共79张，创作

31、于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO细胞内信号蛋白之间的相互作用是靠蛋白质模式结合域的特细胞内信号蛋白之间的相互作用是靠蛋白质模式结合域的特异性介导的异性介导的第26页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO细胞的命运取决与细胞的命运取决与胞外信号的特殊组胞外信号的特殊组合进行程序性反应，合进行程序性反应，表现不同的行为表现不同的行为第27页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour co

32、mpany sloganLOGOLOGOLOGOLOGO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（一）细胞内受体超家族（一）细胞内受体超家族（一）细胞内受体超家族（一）细胞内受体超家族（intracellular receptor intracellular receptor superfamily)superfamily)细胞内受体的基本结构特点：细胞内受体的基本结构特点：含三个结构域含三个结构域1.C端结构域端结构域:激素集合

33、位点激素集合位点2.中间结构域中间结构域:DNA集合结构域集合结构域3.N端结构域端结构域:转录激活结构域转录激活结构域第28页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO例子：甾类激素介导的信例子：甾类激素介导的信号通路（皮质醇）号通路（皮质醇）1.类固醇激素、视黄素维生素类固醇激素、视黄素维生素D和甲状腺素的受体在细胞核和甲状腺素的受体在细胞核内内2.与血清蛋白结合运输至靶组与血清蛋白结合运输至靶组织并跨质膜扩散进入细胞内织并跨质膜扩散进入细胞内3.激素反应元件（激素反应元件（hormone res

34、ponse element,HRE）类固醇激素诱导的基因活化阶段类固醇激素诱导的基因活化阶段初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录的，发生迅速；初级反应阶段：直接活化少数特殊基因转录的，发生迅速；次级反应：初级反应产物再活化其它基因产生延迟的次级反应次级反应：初级反应产物再活化其它基因产生延迟的次级反应,对初级反对初级反应起放大作用应起放大作用第29页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO4.4.甾类激素作用机制：甾类激素作用机制：甾类激素作用机制：甾类激素作用机制：（1 1）甾甾甾甾类类类类激激

35、激激素素素素与与与与细细细细胞胞胞胞质质质质内内内内各各各各自自自自的的的的受受受受体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白结结结结合合合合,形形形形成成成成激激激激素素素素受体复合物受体复合物受体复合物受体复合物,（2 2）能能能能穿穿穿穿过过过过核核核核孔孔孔孔进进进进入入入入细细细细胞胞胞胞核核核核内内内内,（3 3）激激激激素素素素和和和和受受受受体体体体的的的的结结结结合合合合导导导导致致致致受受受受体体体体蛋蛋蛋蛋白白白白构构构构象象象象的的的的改改改改变变变变,提提提提高高高高了了了了受体与受体与受体与受体与DNADNA的结合能力的结合能力的结合能力的结合能力,（4 4）激激激激活活活活的的的的

36、受受受受体体体体通通通通过过过过结结结结合合合合于于于于特特特特异异异异的的的的DNADNA序序序序列列列列调调调调节节节节基基基基因因因因表达。表达。表达。表达。甾类激素的作用机制是什么？甾类激素的作用机制是什么？第30页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO（一）（一）（一）（一）细胞内受体作用机制细胞内受体作用机制细胞内受体作用机制细胞内受体作用机制1.细细细细胞胞胞胞内内内内受受受受体体体体的的的的本本本本质质质质是是是是激激激激素素素素激激激激活活活活的的的的基基基基因因因因调调调调控控

37、控控蛋蛋蛋蛋白白白白，构构构构成成成成 细细细细 胞胞胞胞 内内内内 受受受受 体体体体 超超超超 家家家家 族族族族(intracellular(intracellular receptor receptor super-family)super-family)。2.2.受体与抑制性蛋白结合形成复合物，处于非活化状态。受体与抑制性蛋白结合形成复合物，处于非活化状态。受体与抑制性蛋白结合形成复合物，处于非活化状态。受体与抑制性蛋白结合形成复合物，处于非活化状态。3.3.配配配配体体体体与与与与受受受受体体体体结结结结合合合合，将将将将导导导导致致致致拟拟拟拟制制制制性性性性蛋蛋蛋蛋白白白白从从

38、从从复复复复合合合合物物物物上上上上解解解解离离离离下下下下来，从而受体通过暴露它的来，从而受体通过暴露它的来，从而受体通过暴露它的来，从而受体通过暴露它的DNADNA结合位点而被激活。结合位点而被激活。结合位点而被激活。结合位点而被激活。第31页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO二、二、NONO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合19981998年年年年R RFurchgottFurchgott等三位美国科学家因对等三位美国科学家因对等三位美国科学家因

39、对等三位美国科学家因对NONO信号转信号转信号转信号转导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖Robert F.Furchgott Louis J.Ignarro Ferid Murad 第32页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO（一）（一）（一）（一）NONO的作用：的作用：的作用：的作用：1.NONO可快速扩散可快速扩散可快速扩散可快速扩散透过细胞膜，作用于邻近细胞。透过细胞膜，作用于邻

40、近细胞。透过细胞膜，作用于邻近细胞。透过细胞膜，作用于邻近细胞。2.2.血血血血管管管管内内内内皮皮皮皮细细细细胞胞胞胞和和和和神神神神经经经经细细细细胞胞胞胞是是是是NONO的的的的生生生生成成成成细细细细胞胞胞胞，NONO的的的的生生生生成成成成由由由由一一一一氧氧氧氧化化化化氮氮氮氮合合合合酶酶酶酶(nitric(nitric oxide oxide synthasesynthase，NOS)NOS)催催催催化化化化，以以以以L-L-精精精精氨氨氨氨酸酸酸酸为为为为底底底底物物物物，以以以以NADPHNADPH作作作作为为为为电电电电子子子子供供供供体体体体，生成生成生成生成NONO和和

41、和和L-L-瓜氨酸。瓜氨酸。瓜氨酸。瓜氨酸。3.3.NONO没没没没有有有有专专专专门门门门的的的的储储储储存存存存及及及及释释释释放放放放调调调调节节节节机机机机制制制制，靶靶靶靶细细细细胞胞胞胞上上上上NONO的多少直接与的多少直接与的多少直接与的多少直接与NONO的合成有关。的合成有关。的合成有关。的合成有关。第33页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO（二）（二）（二）（二）NONO的作用机理：的作用机理：的作用机理：的作用机理：1.1.乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱血管内血管内血管内

42、血管内皮皮皮皮CaCa2+2+浓度升高浓度升高浓度升高浓度升高一氧化一氧化一氧化一氧化氮合酶氮合酶氮合酶氮合酶 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血管平滑肌细胞的血管平滑肌细胞的血管平滑肌细胞的血管平滑肌细胞的CaCa2+2+离离离离子浓度下降子浓度下降子浓度下降子浓度下降平滑肌舒张平滑肌舒张平滑肌舒张平滑肌舒张血管扩张、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。2.2.硝酸甘油作用机理：硝酸甘油作用机理：硝酸甘油作用机理：硝酸甘油作用机理：在体内转化为在体内转化为在体内转化为在体内转化

43、为NONO，可舒，可舒，可舒，可舒张血管，减轻心脏负荷和张血管，减轻心脏负荷和张血管，减轻心脏负荷和张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。心肌的需氧量。心肌的需氧量。心肌的需氧量。第34页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO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一、一、一、一、G 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蛋白耦联受体的结构与激活蛋白耦联受体的结构与激活二、二、二、二、G G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路蛋白耦

44、联受体所介导的细胞信号通路蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路第35页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO(一一一一)概念概念概念概念1.1.G G蛋白蛋白蛋白蛋白(G protein)(G protein)：三聚体：三聚体：三聚体：三聚体GTPGTP结合调节蛋白（结合调节蛋白（结合调节蛋白（结合调节蛋白（trimeric GTP-trimeric GTP-binding regulatory protein),binding regulatory protein),简称。简称。简称。简称。G G蛋

45、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:7 7次跨膜蛋次跨膜蛋次跨膜蛋次跨膜蛋白，白，白，白，NN端在胞外，端在胞外，端在胞外，端在胞外，C C端在胞内端在胞内端在胞内端在胞内;胞内结构域与胞内结构域与胞内结构域与胞内结构域与G G蛋白偶联蛋白偶联蛋白偶联蛋白偶联;通过与通过与通过与通过与G G蛋蛋蛋蛋白耦联白耦联白耦联白耦联,调节相关酶活性调节相关酶活性调节相关酶活性调节相关酶活性,在细胞内产生第二信使在细胞内产生第二信使在细胞内产生第二信使在细胞内产生第二信使;从而将胞外信号跨从而将胞外信号跨从而将胞外信号跨从而将胞外信号跨膜传递到胞内。膜传递到胞内。膜传递到胞内。膜传递到

46、胞内。第36页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGOThe Nobel Prize in Physiology or Medicine 1994“for their discoveries of G-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cells”G-protein activation and inactivation cycle(NIH.1970s)第37页，讲稿共79张，创作于星期三Your co

47、mpany sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO3.G蛋白耦联型受体的特点蛋白耦联型受体的特点7次跨膜蛋白，次跨膜蛋白，N端在胞外，端在胞外，C端在胞内端在胞内;胞内结构域胞内结构域与与G蛋白偶联蛋白偶联;通过与通过与G蛋白蛋白耦联耦联,调节相关酶活性调节相关酶活性,在细胞内产生第二在细胞内产生第二信使信使;从而将胞外信号跨膜传递到胞内。从而将胞外信号跨膜传递到胞内。第38页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO（二）（二）（二）（二）G G蛋白的结构

48、与活性变化蛋白的结构与活性变化蛋白的结构与活性变化蛋白的结构与活性变化 1.1.、三个亚基组成，三个亚基组成，三个亚基组成，三个亚基组成，2.2.细胞未受刺激时，细胞未受刺激时，细胞未受刺激时，细胞未受刺激时，G G蛋白受体和蛋白受体和蛋白受体和蛋白受体和G G蛋白均处于无活性状蛋白均处于无活性状蛋白均处于无活性状蛋白均处于无活性状态态态态3.3.细胞外信号分子与细胞外信号分子与细胞外信号分子与细胞外信号分子与G G蛋白受体结合时，受体被激活。蛋白受体结合时，受体被激活。蛋白受体结合时，受体被激活。蛋白受体结合时，受体被激活。4.4.G G蛋白与活性的受体结合，并被激活蛋白与活性的受体结合，并

49、被激活蛋白与活性的受体结合，并被激活蛋白与活性的受体结合，并被激活5.5.G G蛋白的活性受蛋白的活性受蛋白的活性受蛋白的活性受GTPGTP和和和和GDPGDP的调节，的调节，的调节，的调节，6.亚基与亚基与亚基与亚基与GDPGDP结合时处于关闭状态，与结合时处于关闭状态，与结合时处于关闭状态，与结合时处于关闭状态，与GTPGTP结合时处于结合时处于结合时处于结合时处于开启状态。开启状态。开启状态。开启状态。第39页，讲稿共79张，创作于星期三Your company sloganYour company sloganLOGOLOGOLOGOLOGO1.1.G G蛋白与受体结合后，蛋白与受体结

50、合后，蛋白与受体结合后，蛋白与受体结合后，亚基上结合的亚基上结合的亚基上结合的亚基上结合的GDPGDP被被被被GTPGTP置换，置换，置换，置换，G G蛋白被激活蛋白被激活蛋白被激活蛋白被激活2.2.亚基便与亚基便与亚基便与亚基便与复合物分离，沿质膜内表面散开，分复合物分离，沿质膜内表面散开，分复合物分离，沿质膜内表面散开，分复合物分离，沿质膜内表面散开，分别与各自的靶蛋白，别与各自的靶蛋白，别与各自的靶蛋白，别与各自的靶蛋白，3.亚基具有亚基具有亚基具有亚基具有GTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性,亚基与其靶蛋白相互作用后亚基与其靶蛋白相互作用后亚基与其靶蛋白相互作用后亚基与其靶蛋白相互作用