细胞信息传导.pptx

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1、第一节第一节细胞信号转导概述细胞信号转导概述The General Information of Signal Transduction第1页/共75页单细胞生物单细胞生物 直接作出反应直接作出反应多多细细胞胞生生物物 通通过过细细胞胞间间复复杂杂的的信信号号传传递递系系统统来来传传递递信信息，从而调控机体活动。息，从而调控机体活动。外界环境变化时外界环境变化时第2页/共75页跨膜信号转导的一般步骤跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质特定的细胞释放信息物质信息物质经扩散或血循环到达靶细胞信息物质经扩散或血循环到达靶细胞与靶细胞的受体特异性结合与靶细胞的受体特异性结合受体对信号进行转换并

2、启动细胞内信使系统受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统靶细胞产生生物学效应靶细胞产生生物学效应第3页/共75页一、细胞外化学信号有可溶性和膜结合型两种形式生物体可感受任何物理、化学和生物学刺激信号，但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号（化学信号（chemical signalingchemical signaling）。化学信号可以是可溶性的可溶性的，也可以是膜结合形式的膜结合形式的。第4页/共75页细胞间信息物质 概念：由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质统称为细胞间信息物质。信息物质包括:蛋白质和肽类蛋白质和肽类(胰岛素、生长因子、细胞因子等胰岛素、生长因子、细

3、胞因子等)氨基酸及其衍生物氨基酸及其衍生物（甲状腺素、肾上腺素等）（甲状腺素、肾上腺素等）类固醇激素类固醇激素（肾上腺皮质激素，性激素等）（肾上腺皮质激素，性激素等）脂肪酸衍生物脂肪酸衍生物（前列腺素）（前列腺素）某些某些气体分子气体分子(NO、CO)第5页/共75页 按其特点及其作用方式分为四类：按其特点及其作用方式分为四类：1.神经递质神经递质（突触分泌信号，（突触分泌信号，synaptic signal）2.激素激素（内分泌信号，（内分泌信号，endocrine signal）3.局部化学介质局部化学介质（旁分泌信号，（旁分泌信号，paracrine signal）4.气体信号气体信号：

4、NO、CO第6页/共75页（一）神经递质（一）神经递质（一）神经递质（一）神经递质又称突触分泌信号又称突触分泌信号(synaptic signal)(synaptic signal)特点特点:由神经元细胞分泌；由神经元细胞分泌；通过突触间隙到达下一个神经细胞；通过突触间隙到达下一个神经细胞；作用时间较短。作用时间较短。例如例如:乙酰胆碱、去甲肾上腺素等乙酰胆碱、去甲肾上腺素等第7页/共75页（二）（二）内分泌激素内分泌激素又称内分泌信号又称内分泌信号(endocrine signal)(endocrine signal)特点特点由特殊分化的内分泌细胞分泌；由特殊分化的内分泌细胞分泌；通过血液循

5、环到达靶细胞；通过血液循环到达靶细胞；大多数作用时间较长。大多数作用时间较长。例如例如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等第8页/共75页（三）局部化学介质（三）局部化学介质又称又称旁分泌信号旁分泌信号(paracrine(paracrine signalsignal 特点：特点：由体内某些普通细胞分泌；由体内某些普通细胞分泌；不进入血循环，通过扩散作用到达附近不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞；的靶细胞；一般作用时间较短。一般作用时间较短。例如：例如：生长因子、前列腺素等。生长因子、前列腺素等。第9页/共75页（四）气体信号（四）气体信号例如例如 NONO合酶（合

6、酶（NOSNOS）通过氧）通过氧化化L-L-精氨酸的胍基而产精氨酸的胍基而产生生NO NO 第10页/共75页+NO+O2NADPH+H+NADP+一氧化氮合酶一氧化氮合酶（NOS）精氨酸精氨酸瓜氨酸瓜氨酸第11页/共75页硝酸甘油硝酸甘油治疗治疗心绞痛心绞痛具有百年的历史，其具有百年的历史，其作用机理是在体内转作用机理是在体内转化为化为NONO，可舒张血管，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌减轻心脏负荷和心肌的需氧量的需氧量 。第12页/共75页 体内有三种不同类型的一氧化氮合酶（体内有三种不同类型的一氧化氮合酶（NOSNOS）：）：1 1、神经性、神经性NOS(nNOS)NOS(nNOS)在中

7、央和外周在中央和外周神经系统神经系统和和骨骼肌骨骼肌中表达。在大脑，中表达。在大脑，NONO作为神经作为神经调控因子调控因子影响行为和神经形成影响行为和神经形成。在外周在外周NONO作为神经递质参与平滑肌作为神经递质参与平滑肌的控制、的控制、胃肠胃肠的活动和的活动和神经内分泌神经内分泌的功能。在的功能。在骨骼肌骨骼肌，NONO作为信号作为信号传导分子传导分子调节代谢和肌肉收缩调节代谢和肌肉收缩。2 2、内皮性、内皮性NOS(eNOS)NOS(eNOS)在在血管内皮细胞、心肌细胞血管内皮细胞、心肌细胞等中表达。作为血管舒张剂，从而等中表达。作为血管舒张剂，从而调节血流血压调节血流血压。3 3、诱

8、导性、诱导性NOS(iNOS)NOS(iNOS)在巨噬细胞受在巨噬细胞受炎性因子刺激下产生炎性因子刺激下产生，定位在胞浆，定位在胞浆 。iNOSiNOS在很多在很多炎症炎症性疾病中存在。性疾病中存在。第13页/共75页其其 他他 有些细胞间信息物质能有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，称为调节作用，称为自分泌信号自分泌信号(autocrine signal)(autocrine signal)有些细胞间信息物质可在不有些细胞间信息物质可在不同的个体间传递信息，如昆虫的同的个体间传递信息，如昆虫的性激素。性激素。第14页/共75页（三）细胞表面分子也

9、是重要的细胞外信号 细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地识别和相互作用，达到功能上的相互协调。这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触膜表面分子接触通讯通讯，也是一种细胞间直接通讯。细胞与细胞直接相互作用也属于细胞外信号。第15页/共75页二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号*受体：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。配体：能与受体特异性结合的生物活性分子(细胞间信息物质)。膜受体受体分类 胞内受体（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递第16页/共75页亲脂性信号

10、分子通过亲脂性信号分子通过胞内受体调节基因表达胞内受体调节基因表达亲水性信号分子通过亲水性信号分子通过膜表面受体传递信号膜表面受体传递信号信信 号号 传传 递递如蛋白质、肽类、氨如蛋白质、肽类、氨基酸及其衍生物基酸及其衍生物如固醇类激素如固醇类激素第17页/共75页受体作用的特点 1.高度的专一性 2.高度亲和力 3.可饱和性 4.可逆性 5.特定的作用模式第18页/共75页1、环状受体：、环状受体：配体依赖性离子通道配体依赖性离子通道主要受神经递质等信息物质调节主要受神经递质等信息物质调节（一）膜受体（一）膜受体受体的分类、一般结构及功能受体的分类、一般结构及功能Na+,K+,Ca2+第19

11、页/共75页2.G 蛋白偶联受体蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors,GPCRs)又称七个跨膜又称七个跨膜 螺旋受体螺旋受体/蛇型受体蛇型受体(serpentine receptor)G蛋白偶联受体的结构蛋白偶联受体的结构矩型代表矩型代表-螺旋，螺旋，N端被糖基化，端被糖基化，C端的半胱氨酸被棕榈酰化。端的半胱氨酸被棕榈酰化。目目 录录-螺旋螺旋第20页/共75页 激素激素 受体受体 G蛋白蛋白 酶酶 第二信使第二信使 蛋白激酶蛋白激酶 酶或功能蛋白酶或功能蛋白 生物学效应生物学效应 2、*G蛋白偶联受体（蛋白偶联受体（GPCRs）与与G蛋白偶联受体的信息传递：

12、蛋白偶联受体的信息传递：第21页/共75页*G蛋白（鸟苷酸结合蛋白）：蛋白（鸟苷酸结合蛋白）：位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由 、三个亚基组成三个亚基组成 非活化型：非活化型：三聚体三聚体 与与GDP结合结合 活化型：活化型：亚基亚基 与与GTP结合，结合，二聚体脱落二聚体脱落 霍乱毒素具有霍乱毒素具有ADP-核糖转移酶的作用核糖转移酶的作用/亚基丧失亚基丧失GTP酶的活性。酶的活性。第22页/共75页激动型激动型G蛋白蛋白(stimulatory G protein,Gs)抑制型抑制型G蛋白蛋白(inhibitory G protein,Gi)磷脂酶磷脂酶C型型G

13、蛋白蛋白(PI-PLC G protein,Gp)G蛋白功能将受体和与之相适应的效应酶偶联起来蛋白功能将受体和与之相适应的效应酶偶联起来第23页/共75页 单个跨膜单个跨膜 螺旋受体螺旋受体 酪氨酸蛋白激酶受体型酪氨酸蛋白激酶受体型非非酪氨酸蛋白激酶受体型酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体）（催化型受体）（非催化型受体）（非催化型受体）3、单个跨膜、单个跨膜 螺旋受体螺旋受体 此类受体全部为此类受体全部为糖蛋白糖蛋白，只有，只有一个一个跨膜螺旋结构跨膜螺旋结构 酪氨酸蛋白激酶（酪氨酸蛋白激酶（tyrosine protein kinase，TPK）第24页/共75页与与配配体体结结合合后后具具有

14、有酪酪氨氨酸酸蛋蛋白白激激酶酶活活性性，如如胰胰岛岛素素受受体体 IGF-R 表表皮皮生生长因子受体长因子受体(EGF-R)。与配体结合后，可与与配体结合后，可与酪氨酪氨酸蛋白激酶酸蛋白激酶偶联偶联而表现出酶活性，而表现出酶活性，如如生长激素受体、干扰素受体生长激素受体、干扰素受体。非酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体）酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体）第25页/共75页自身磷酸化自身磷酸化当配体与单跨膜螺旋受体结合当配体与单跨膜螺旋受体结合后，催化型受体大多数发生二后，催化型受体大多数发生二聚化，二聚体的酪氨酸蛋白激聚化，二聚体的酪氨酸蛋白激酶酶(TP

15、K)被激活，彼此使对方的被激活，彼此使对方的某些酪氨酸残基磷酸化，这一某些酪氨酸残基磷酸化，这一过程称为过程称为自身磷酸化自身磷酸化。该型受体与细胞的增殖、分化、分裂及癌变有关该型受体与细胞的增殖、分化、分裂及癌变有关 第26页/共75页受体结构：受体结构：细胞外区：细胞外区：500850个个aa残基残基为配体结合区为配体结合区细胞内区：细胞内区：近膜区（近膜区（跨膜区）和功跨膜区）和功能区能区TPK功能区（功能区（SH1区）：区）：ATP结合功能区；结合功能区；S结合功能区结合功能区第27页/共75页受体的下游受体的下游SH2结构域结构域能与能与酪氨酸残基磷酸化酪氨酸残基磷酸化的多肽链结合的

16、多肽链结合 SH3结构域结构域能与能与富含富含脯氨酸的肽段结合脯氨酸的肽段结合 PH结构域结构域(pleckstrin homology domain)识别具有识别具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸的短肽磷酸化的丝氨酸和苏氨酸的短肽，并，并能与能与G蛋白的蛋白的复合物结合复合物结合,还能与带电的磷脂还能与带电的磷脂结合结合 第28页/共75页转化生长因子（TGF）通过受体的Ser/Thr蛋白激酶传递信息I型受体TR-I；II型受体-TR-II糖蛋白胞外部分较短，含有CysII型受体能自身磷酸化，并磷酸化I型受体的Ser和Thr残基（GS结构域）第29页/共75页4.具有鸟苷酸环化酶活性的受体具有鸟苷酸

17、环化酶活性的受体 胞外胞外胞内胞内膜受体膜受体可溶性受体可溶性受体PKH GCGC 具有鸟苷酸环化酶活性的受体结构具有鸟苷酸环化酶活性的受体结构 PKH：激酶样结构域：激酶样结构域 GC：鸟苷酸环化酶结构域鸟苷酸环化酶结构域目目 录录PKHGC第30页/共75页 多为反式作用因子反式作用因子，当与相应配体结合后，能与DNA的顺式作用元件顺式作用元件结合，调节基因转录。能与胞内受体结合的信息物质有类固醇激素、甲状腺激素等 （二）胞内受体（二）胞内受体第31页/共75页 1.1.高度可变区：高度可变区：转录激活转录激活/抗体结合抗体结合 2.DNA2.DNA结合区结合区 ：富含半胱氨酸，具有：富含

18、半胱氨酸，具有锌指结构锌指结构 与配体结合与配体结合 与热休克蛋白结合与热休克蛋白结合 使受体二聚化使受体二聚化 激活转录激活转录 4.4.铰链区铰链区:核转位信号（核转位信号（NLSNLS）3.激素结合区：作用包括激素结合区：作用包括铰链区？铰链区？类固醇激素受体类固醇激素受体的变构调节物的变构调节物第32页/共75页第33页/共75页第二节第二节细胞内信号转导相关分子细胞内信号转导相关分子Intracellular Signal MoleculesIntracellular Signal Molecules第34页/共75页细胞内信息物质概念：在细胞内传递细胞调控信号的化学物质称为细胞内信

19、息物质 第二信使：cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3*种类 信号蛋白分子和激酶：Ras蛋白、Raf蛋白、胞浆酪氨酸蛋白激酶等第三信使：负责细胞核内外传递信息的物质第35页/共75页第三节第三节 信息的传递途径信息的传递途径 一、膜受体膜受体介导的信息传递 二、胞内受体胞内受体介导的信息传递第36页/共75页一、膜受体介导的信息传递 （一）cAMP-蛋白激酶途径 （二）Ca2+-依赖性蛋白激酶途径 （三）cGMP-蛋白激酶途径 （四）酪氨酸蛋白激酶途径 （五）核因子 B途径 (六)TGF-途径第37页/共75页 ATP cAMP 5-AMP磷酸二酯酶磷酸二酯酶ACMg2+PPiH2OM

20、g2+1.cAMP的合成和分解的合成和分解磷酸二酯酶：磷酸二酯酶：phosphodiesterase,PDEphosphodiesterase,PDE咖啡因、氨茶碱抑制咖啡因、氨茶碱抑制PDE（一）（一）*cAMP-蛋白激酶途径蛋白激酶途径第38页/共75页2.cAMP2.cAMP的作用机制的作用机制蛋白激酶蛋白激酶A（PKA)又称又称cAMP依赖性蛋白激酶依赖性蛋白激酶 第39页/共75页第40页/共75页 cAMP-cAMP-蛋白酶激酶途径信息传导过程为：蛋白酶激酶途径信息传导过程为：蛋白酶激酶途径信息传导过程为：蛋白酶激酶途径信息传导过程为：细胞外信息物质细胞外信息物质受受 体体G 蛋蛋

21、 白白A C 第二信使（第二信使（cAMP）蛋白激酶（蛋白激酶（A激酶）激酶）酶或功能性蛋白质酶或功能性蛋白质生生 物物 学学 效效 应应胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素第41页/共75页-OHThrSerTyr酶蛋白酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的磷酸化的酶蛋白酶蛋白调节细胞的物质代谢和基因表达调节细胞的物质代谢和基因表达3.PKA的作用的作用第42页/共75页 磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶ATP磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶磷酸化酶ATP PPi磷蛋白磷

22、酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPPi肾上腺素对糖原代谢的影响肾上腺素对糖原代谢的影响 肾上腺素肾上腺素 受体受体 肾上腺素肾上腺素 受体复合物受体复合物激活激活蛋白蛋白 激活激活ACATPcAMPPKA 第43页/共75页 (2)(2)对基因表达的调节作用对基因表达的调节作用 CRE CRE 基因转录调控区中有一共有的基因转录调控区中有一共有的DNA序列序列TGACGTCA,称称cAMP应答元件应答元件 （cAMP response element）CREB CREB cAMP应答元件结合蛋白应答元件结合蛋白 （cAMP response element binding pro

23、rein）PKA催化亚基进入细胞核后，催化催化亚基进入细胞核后，催化CREB磷酸化，磷酸化，磷磷 酸化的酸化的CREB形成同源二聚体，与形成同源二聚体，与DNA上的上的CRE结合，从而激活受结合，从而激活受CRE调控的基因转录调控的基因转录第44页/共75页GsACATPcAMPCCRRCC 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化RR 2cAMP2cAMPCREBNPi Pi Pi 转录活化域转录活化域DNA结合域结合域细胞膜细胞膜核核 膜膜第45页/共75页结构基因结构基因细细胞胞核核PiPiPiPiDNA蛋白质第46页/共75页对某些功能性蛋白质磷酸化对某些功能性蛋白质磷酸化第47页/共75页 （二

24、）Ca2+-依赖性蛋白激酶途径以靶细胞内CaCa2+2+浓度变化为共同特征。胞外钙内流/胞内钙动员/胞浆内CaCa2+2+；CaCa2+2+作为第二信使。Ca2+-磷脂依赖性蛋白激酶途径Ca2+-钙调蛋白依赖性途径第48页/共75页（1）IP3和和DAG的生物合成和功能的生物合成和功能 去甲肾上腺素和抗利尿激素等去甲肾上腺素和抗利尿激素等/特异受体特异受体/Gp/磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇特异性磷脂酶特异性磷脂酶C C（PI-PLCPI-PLC）。）。Gp(磷脂酶磷脂酶C型的型的G蛋白蛋白)第49页/共75页IP3Ca2+-磷脂依赖性蛋白激酶途径磷脂依赖性蛋白激酶途径第50页/共75页 调节基因表达

25、调节基因表达调节基因表达调节基因表达加速早立基因的表达加速早立基因的表达加速早立基因的表达加速早立基因的表达（2）PKC的生理功能的生理功能 调节物质代谢调节物质代谢调节物质代谢调节物质代谢活化的活化的PKC引起一系列靶蛋白的丝引起一系列靶蛋白的丝、苏氨酸、苏氨酸残基磷酸化。残基磷酸化。靶蛋白包括：靶蛋白包括：质膜受体、膜蛋白和多种酶。质膜受体、膜蛋白和多种酶。第51页/共75页 钙调蛋白钙调蛋白钙调蛋白钙调蛋白（calmodulincalmodulincalmodulincalmodulin，CaMCaMCaMCaM）+CaCaCaCa2+2+2+2+CaCaCaCa2+2+2+2+-CaM

26、-CaM-CaM-CaM 底物底物底物底物(酶酶酶酶)Ser/Thr)Ser/Thr)Ser/Thr)Ser/Thr残基磷酸化残基磷酸化残基磷酸化残基磷酸化 调节底物的活性。调节底物的活性。调节底物的活性。调节底物的活性。2.Ca2.Ca2+2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径 （CaCa2+2+-CaM-CaM途径）途径）途径）途径）激活激活第52页/共75页CaCa2+2+依赖性蛋白激酶途径信息传导途径依赖性蛋白激酶途径信息传导途径依赖性蛋白激酶途径信息传导途径依赖性蛋白激酶途径信息传导途径细胞外信息物质细胞外信息物

27、质受受 体体G 蛋蛋 白白磷脂酶磷脂酶 C DAG Ca2+酶或功能性蛋白质酶或功能性蛋白质生生 物物 学学 效效 应应PIP2膜磷脂膜磷脂DAG+IP3第二信使第二信使 Ca2+-CaMPKCCa2+/CaM蛋白激酶蛋白激酶第53页/共75页（三）（三）cGMP-蛋白激酶蛋白激酶G途径途径受体，鸟苷酸环化酶受体，鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase,GC)，cGMP,蛋白激酶蛋白激酶G(protein kinase G，PKG)组成组成cGMP的合成和降解的合成和降解 GTPGMg2+PPicGMP 磷酸二酯酶磷酸二酯酶H2OCa2+或或 Mg2+5-GMP第54页/共75页使有

28、关蛋白或酶类的使有关蛋白或酶类的丝、苏氨酸丝、苏氨酸残基磷酸化残基磷酸化PKG的功能的功能GCNOGCPKG 蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化GTPcGMP激素激素胞胞 膜膜*生理效应：如心钠素、生理效应：如心钠素、NO舒张血管平滑肌。舒张血管平滑肌。第55页/共75页 （四）酪氨酸蛋白激酶途径（四）酪氨酸蛋白激酶途径(tyrosine protein kinase,TPK)酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶分分 类类受体型受体型受体型受体型TPKTPK（位于细胞质膜上）（位于细胞质膜上）（位于细胞质膜上）（位于细胞质膜上）如胰岛素受体、生长因子受体及原癌基如胰岛素受体、生长因子受体及原癌基因（因（erb-

29、B、fins等）编码的受体等）编码的受体非受体型非受体型非受体型非受体型TPKTPK（位于胞浆）（位于胞浆）（位于胞浆）（位于胞浆）如底物酶如底物酶JAK和原癌基因（和原癌基因（src、yes、等）等）编码的编码的TPK第56页/共75页1.受体型受体型TPK-Ras-MAPK途径途径GRBGRB2 2(growth factor receptor bound protein 2(growth factor receptor bound protein 2）SHSH2 2 域域域域 细细胞胞内内某某些些连连接接物物蛋蛋白白共共有有的的氨氨基基酸酸序序列列，与与原原癌癌基基因因src编编码码的的

30、酪酪氨氨酸酸蛋蛋白白激激酶酶区区同同源源，该区域能识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合该区域能识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合。组成：催化性受体，组成：催化性受体，GRB2,SOS,Ras蛋白蛋白,Raf蛋白，蛋白，MAPK系统系统SH2SH3第57页/共75页 SOS SOS（SOS:GDP交换蛋白）交换蛋白）富含脯氨酸，可与富含脯氨酸，可与SH3结合，促使结合，促使Ras的的GDP换换成成GTP。RasRas蛋白蛋白蛋白蛋白：原癌基因产物，类似于：原癌基因产物，类似于G蛋白的蛋白的 亚基亚基RafRaf蛋白蛋白蛋白蛋白：具有丝苏氨酸蛋白激酶活性具有丝苏氨酸蛋白激酶活性MAPKMAPK系统系统系

31、统系统 (mitogen-activated protein kinasemitogen-activated protein kinase)包包括括MAPK、MAPK激激酶酶（MAPKK）、MAPKK激激酶酶（MAPKKK），是是一一组组酶酶兼兼底底物物的蛋白分子。的蛋白分子。目目 录录有丝分裂原激活蛋白系统有丝分裂原激活蛋白系统第58页/共75页 胰岛素、胰岛素样生长因子等 受体型TPK 受体型TPK中介蛋白（GRB2、SOS等）Ras（p21p21蛋白或小蛋白或小GG蛋白）蛋白）MAPKK（MEK）MAPK（ERK）1.受体型受体型TPK-Ras-MAPK途径途径 MAPKKK(Raf)有

32、丝分裂原激活蛋白系统有丝分裂原激活蛋白系统生物学效应生物学效应GRB2:生长因子受体蛋白生长因子受体蛋白SOS:GDP交换蛋白交换蛋白第59页/共75页 细胞外信号细胞外信号EGF、PDGF等等受体型受体型TPKGRB2 PSOS PRas-GTP PRaf调节其他蛋白活性调节其他蛋白活性MAPKKMAPK P P P细细胞胞核核反式作用因子反式作用因子调控基因表达调控基因表达细细胞胞膜膜二聚化二聚化目目 录录（p21蛋白或小蛋白或小G蛋白）蛋白）第60页/共75页干扰素、生长素、某些白介素等 非TPK型受体 非受体型TPK（JAKs）信号转导子和转录激动子（STAT）调节转录2.JAKs-S

33、TAT途径途径STAT:signal transductors and activator of transcription第61页/共75页（五）核因子 B途径核因子核因子 B(nuclear factor-B,NF-B)TNFCer 等激酶系统等激酶系统病毒感染、脂多糖、病毒感染、脂多糖、活性氧中间体、佛波活性氧中间体、佛波酯、双链酯、双链RNARNA等等PKA、PKC等等激活激活NF-B第62页/共75页NF-B的激活过程示意图的激活过程示意图第63页/共75页该途径主要涉及机体防御反应、组织损该途径主要涉及机体防御反应、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡，以及肿瘤生长伤和应激、细胞分化和凋

34、亡，以及肿瘤生长抑制过程的信息传递。抑制过程的信息传递。第64页/共75页（六）（六）TGF-途径途径第65页/共75页SMAD最早被证实的最早被证实的TR-激酶的底物激酶的底物,是是Drosophila Mother against dpp(Mad)和和C elegans(Sma)两个基因的名字的融合。两个基因的名字的融合。已克隆出已克隆出9种种SMAD，可将其归结成三大类，可将其归结成三大类受体调节的受体调节的SMADs(receptor-regulated-SMAD，R-SMADs)共同的偶配体共同的偶配体SMADs(common-partner-SMAD，Co-SMADs)抑制性抑制性

35、SMADs(inhibitory-SMAD，I-SMADs)第66页/共75页 胞内受体介导的信息传递途径是类固醇激素、甲状胞内受体介导的信息传递途径是类固醇激素、甲状腺激素、腺激素、1,25-（OH）2-D3等信息分子的细胞信息传递途等信息分子的细胞信息传递途径，这条途径通过特定基因的径，这条途径通过特定基因的激素反应元件（激素反应元件（HRE）调调控基因的表达，产生细胞应答效应。控基因的表达，产生细胞应答效应。二、胞内受体介导的信息传递二、胞内受体介导的信息传递第67页/共75页类固醇激素与甲状腺素通过胞内类固醇激素与甲状腺素通过胞内受体调节生理过程受体调节生理过程第68页/共75页细胞信

36、号转导与医学细胞信号转导与医学The Relation Between Cellular Signal Transduction and Medicine第四节第四节第69页/共75页1.一条信息途径成员可参与一条信息途径成员可参与激活或抑制激活或抑制激活或抑制激活或抑制另一另一条信息途径条信息途径2.两种不同的信息途径可共同作用于两种不同的信息途径可共同作用于同一种同一种同一种同一种效应蛋白效应蛋白效应蛋白效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用或同一基因调控区而协同发挥作用3.一种信息分可作用于几条信息传递途径一种信息分可作用于几条信息传递途径第70页/共75页家族性高胆固醇血症：家族性高胆

37、固醇血症：LDL受体缺陷受体缺陷非胰岛素依赖型糖尿病：非胰岛素依赖型糖尿病：胰岛素受体减少或功能障碍胰岛素受体减少或功能障碍其他其他:如霍乱和白日咳如霍乱和白日咳 的发病与的发病与G蛋白的异常有关蛋白的异常有关第71页/共75页summary1.Extracellular chemical stimuli transmit their signals to the cell interior by binding to receptors.A transducer passes the signal to an effector enzyme,which generates a second

38、messenger.2.Signal-transduction pathways often include G proteins and protein kinases.第72页/共75页3.The adenyl cyclase signaling pathway leads to activation of the cAMP-dependent protein kinase A.The inositol-phospholipid signaling pathway generates two second messengers and leads to the activation of protein kinase C and an increase in the cytosolic Ca2+concentration.第73页/共75页第十五章 细胞信息传递膜受体介导的信息传递的六条途径（重点：cAMP-蛋白激酶途径；Ca2+-依赖性蛋白激酶途径）。细胞中的第二信使G蛋白（通过 G蛋白转导的信息传递途径有哪些？）受体、配体的概念。cAMP依赖性蛋白激酶第74页/共75页感谢您的观看！第75页/共75页