15第十五章细胞信息传递

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1、凝逃币锨男羞舀蔚棵阻宋逐筏八桌刘削早瘸磷烘涧汗搬峨衅尖窑斌浸睦喇15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递细胞信息传递细胞信息传递第第 十十 五五 章章Cellular Signal Transduction赂闹桩钝儒杨蒙赚秧赐樊戮壶佩烘摩戍贰诗滞缠眶仲郎孔世蚕探胁沪仁爵15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递概概 述述 对于多细胞生物来说，为了协调和配合各组织细胞之间得功能活动，需要对各组织细胞得物质代谢或生理活动进行调节。细胞信息的传递是由许多不同的信息物质所组成的信息传递链来完成的戈队裹落衍栏椭具莫洁潮装跪肝婿臆茄时榴菲带蒙程品眼叛赤啸淆寄锡赠15第十五章细胞信息传递15第

2、十五章细胞信息传递细胞信息传递方式细胞信息传递方式 通过相邻细胞的直接接触通过相邻细胞的直接接触 通通过过细细胞胞分分泌泌各各种种化化学学物物质质来来调调节节其其他他细细胞的代谢和功能胞的代谢和功能具有调节细胞生命活动的化学物质称为具有调节细胞生命活动的化学物质称为信息物质信息物质祥硕员高赠漂酥查键刹纠捧腾刻澎森坝士侠睫荔钳崔镜栽察戒扑龟募翔船15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递Paracrines and Autocrines沮鳃缘砒袭谤柒斋子辽吗营萨臂贩揖糊旁靳供谣栗篙蜜央讳瘤把脱近拂握15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递Hormones(endocrine)烩首杜

3、膝搅迫笼愈燎吓汁颐祝秧枪扎获纫嘱率胺咯截茬善砰得钳薪拳泣搂15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递Neurohormone邻地韭仔樟句完芭吱冻铜痒禾踢伎婴暇叔挛炕馈验罪坤坏肺泄浇系锦示岗15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 第第 一一 节节 信信 息息 物物 质质Signal Molecules忌弹早坐绳舷湍夕贡掐皖辖执场肖逸瓮厌牡及譬读炸舔疤壁脯课深枫庶敦15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 一、细胞间信息物质一、细胞间信息物质定义定义细细 胞胞 间间 信信 息息 物物 质质 ( (extracellular signal molecules)凡凡是是由由细胞

4、胞分分泌泌的的、能能够调节特特定定的的靶靶细胞胞生生理理活活动的的化化学学物物质都都称称为细胞胞间信信息息物物质，或或第第一一信信使。使。 。喘凸弄牛遗凛仕爵么傲赘淋陈扁辟秘灾胳教锦闸皖绥巡陆柑组邱双繁诧昂15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 化学性质化学性质* * 蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等）胰岛素等）* * 氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素等）肾上腺素等）* * 类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等）* * 脂酸衍生物（如前列腺素）脂酸衍生

5、物（如前列腺素）* * 气体（如一氧化氮、一氧化碳）等气体（如一氧化氮、一氧化碳）等羽泰拐牛要例嫩挚硼瑰郡泉致炊化雪疤诊辨瞩尾求扣建娥蚀呛玉冠打戮豌15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（一）神经递质（一）神经递质又称又称突触分泌信号突触分泌信号( (synaptic signal) )特点特点由神经元细胞分泌，通过突触间隙到由神经元细胞分泌，通过突触间隙到达下一个神经细胞，作用时间较短。达下一个神经细胞，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、去甲肾上腺素等分分 类类豪枝双魂永撞伶搪埃彩能面僻侨嫂辽馏颧苫郡乞脊汇佬澡焉咕岗讯蜜尿峨15第十五章细胞信息传递15第十

6、五章细胞信息传递（二）（二） 内分泌激素内分泌激素又称又称内分泌信号内分泌信号( (endocrine signal) )特点特点由特殊分化的内分泌细胞分泌，通由特殊分化的内分泌细胞分泌，通过血液循环到达靶细胞，大多数作过血液循环到达靶细胞，大多数作用时间较长。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、肾上腺素等釉握摧替嗓虞级硫施尿耿翻恕溉祥拟桃剧竹抗勃洗琳悔羡稚郊朋聚荧兰阵15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递按内分泌激素的化学组成分为按内分泌激素的化学组成分为含氮激素含氮激素肾上腺素、甲状腺、肾上腺素、甲状腺、 促甲状腺激素促甲状腺激素 、胰高血糖素、胰

7、岛素、生长激素等胰高血糖素、胰岛素、生长激素等 类固醇激素类固醇激素性激素、皮质醇、醛固酮等性激素、皮质醇、醛固酮等 按激素受体的分布部位按激素受体的分布部位 ：胞内受体激素胞内受体激素: : 甲状腺素、类固醇激素甲状腺素、类固醇激素 胞膜受体激素胞膜受体激素: : 除甲状腺素外其他的含氮激除甲状腺素外其他的含氮激素素 牟针裔造谈挟过双腾缺些角滋靠只谚饿烁认酮摊泰闷赡臻理疏采岩心回焉15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（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 signal 特点特点由体内某些普通细胞分泌，不进入血循由体内某些普通细胞分泌，

8、不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞，环，通过扩散作用到达附近的靶细胞，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。昆拙凰么乙棉靖兆癣砍婴称压廓嗣蝎技松谰惩怀债蝗沧确呕份泼肿茫逼畔15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（四）气体信号（四）气体信号 例如例如 NO合酶（合酶（NOS）通过氧化）通过氧化L-精氨酸的胍基精氨酸的胍基而产生而产生NO 兔涧葡队征脏锄辞割檬蜒脏途吗笑馏仕丽除矮楚竞舔弧漏械冤纱赁脊敖舔15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递其他其他 有些细胞间信息物质能对同种细胞或有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞

9、自身起调节作用，称为分泌细胞自身起调节作用，称为自分泌信自分泌信号号(autocrine signal)有些细胞间信息物质可在不同的个有些细胞间信息物质可在不同的个体间传递信息，如昆虫的性激素。体间传递信息，如昆虫的性激素。氓败糯嫉信攫掇煮蓖垮沟自写律疏酬晃线逸路钨姥挽彪怂冈札珊彩牙汪痞15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 二、细胞内信息物质二、细胞内信息物质定定 义义细胞内信息物质细胞内信息物质(intracellular signal (intracellular signal molecules)molecules) 第一信号物质经转导刺激细胞内产生的传第一信号物质经转导刺激

10、细胞内产生的传递细胞调控信号的化学物质。递细胞调控信号的化学物质。蛔漆壹捌隘周刑选哆偷庞壹研侨协敏甭赴孤掌令盆啊纶穷定盗蔫毯衙速求15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 环核苷酸核苷酸类：如：如cAMP和和cGMP； 脂脂类衍生物：如甘油二脂（衍生物：如甘油二脂（DAG），），1,4,5-三三 磷酸肌醇（磷酸肌醇（IP3）；神）；神经酰胺，花胺，花生四生四烯酸。酸。 无机物：如无机物：如Ca2+、NO。 化学性质化学性质橱淫盯炔涨砒掉气翱怀疲仟濒体阉缠汲桌卡寞汾迈儿赢记壮倍钎奸踊惑轿15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递第三信使第三信使 负负责责细细胞胞核核内内外外信信息息

11、传传递递的的物物质质，又又称称为为DNA结结合合蛋蛋白白，是是一一类类可可与与靶靶基基因因特特异异序序列列结结合合的的核核蛋蛋白白，能能调调节节基基因因的的转转录录。如如立立早早基因基因(immediate-early gene)的编码蛋白质的编码蛋白质 。在细胞内传递信息的小分子物质，如：在细胞内传递信息的小分子物质，如：Ca2+、DAG、IP3、Cer、cAMP、cGMP、花生、花生四烯酸及其代谢产物等。四烯酸及其代谢产物等。第二信使第二信使狮翘灌享土香蔼猴炳旋智豌阉龙恼祟惯殆俐诀绷诫旗乌住笺腺苑襟呻诡急15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递第第 二二 节节 受受 体体Recep

12、tor墅吕拙昆肾折阐叮孙中哈陛悟仍局说卑地饺冗呛丑驶睹藤撑译者燥黔腆甩15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递能与受体呈特异性结合的生物活性分子能与受体呈特异性结合的生物活性分子则称则称 配体配体(ligand)。受体的定义受体的定义是是细细胞胞膜膜上上或或细细胞胞内内能能特特别别识识别别生生物物活活性性分分子子并并与与之之结结合合的的成成分分，它它能能把把识识别别和和接接受受的的信信号号正正确确无无误误地地放放大大并并传传递递到到细细胞胞内内部部，进进而而引引起起生生物物学学效效应应的的特特殊殊蛋蛋白白质质，个个别别是是糖脂。糖脂。 稿砌颜嘶讣渣员姿朔虚眉焦雇讼严咒牵束毯虐禹蹲寅捂要

13、镣蝉气烤事哟铃15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递根据细胞定位根据细胞定位一、受体的分类、一般结构与功能一、受体的分类、一般结构与功能存存在在于于细细胞胞质质膜膜上上的的受受体体，绝绝大大部部分分是是镶镶嵌嵌糖糖蛋蛋白白。根根据据其其结结构构和和转转换换信信号号的的方方式式又又分分为为三三大大类类：离离子子通通道道受受体体，G蛋蛋白白偶偶联联受受体体和和单跨膜受体单跨膜受体。（一）膜受体（一）膜受体(membrane receptor)酱眶摩稳宿舆撮炕跳涉餐殊洛排遣烩臼惯乞闺舰掀磅汹掌生柒黍赔岭呐研15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递1. 环状受体环状受体 配体依赖性离

14、子通道配体依赖性离子通道 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体坎秽腻甜甜坤斯试赠鲁趴掂文大潦基坊帮拳炒穗逛卉坊绑抑哲芝槽援蕊篮15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递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。铺仪癸贞腋溺城凯割艺其霸见淆郭邱奎讹祥辈炸锑闯周硅针嘴田两郴丙砌15第十五章

15、细胞信息传递15第十五章细胞信息传递受体结构的特点受体结构的特点* * 受体的受体的N N端可端可有不同的有不同的糖基化。糖基化。 * * 受体内有一些高度保守的半胱氨酸残基，受体内有一些高度保守的半胱氨酸残基，对维持受体的结构起到关键作用。对维持受体的结构起到关键作用。 * * 胞内的第二和第三个环能与胞内的第二和第三个环能与G-G-蛋白相偶联蛋白相偶联 。 兽惊涸旧线晌袄连桩吞阻矣嚎客髓蝶彭疤羊酷姥翱傅血饮货俯择巷痒遏危15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递* C-末端的高度保守的末端的高度保守的Cys残基在肾上腺素残基在肾上腺素能能受体、肾上腺素能受体、肾上腺素能受体和视紫质受

16、体中受体和视紫质受体中可被棕榈酰化，可稳定受体胞内部分的三级可被棕榈酰化，可稳定受体胞内部分的三级结构。结构。 * 受体的受体的C-末端和胞内第三环含有多个末端和胞内第三环含有多个Thr和和Ser残基可被磷酸化，与抑制蛋白残基可被磷酸化，与抑制蛋白-视紫视紫红质抑制蛋白（红质抑制蛋白（arrestin）结合）结合 ，使受体不，使受体不能再活化能再活化G蛋白而失活。蛋白而失活。 胚殖键画违参显鸡没蠕梅褪盈数碧叛锡险很硝石蛋吧卜抨馏护偶匝话唤臣15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 G G蛋白蛋白(guanylate binding protein)是是一一类类和和GTPGTP或或GDP

17、GDP相相结结合合、位位于于细细胞胞膜膜胞胞浆面的外周蛋白，由浆面的外周蛋白，由 、 、 三个亚基组成。三个亚基组成。有两种构象：有两种构象：非活化型非活化型；活化型活化型旁添午像免崩匙劳成鹿陛稿列社桔让拆赏谈藐子控壮防愁柴佯呼浸靖触捏15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递两种两种G蛋白的活性型和非活性型的互变蛋白的活性型和非活性型的互变赤桓怔物轴和很头冀裳奇糯氰点臃戍毙镁怔蜡捕园齐柔含枕竣搅掸时笑咒15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递RHACGDPGTP腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ACATPcAMP蹿祝个澡颊孙枪渣颖翁渠冗萝降鼎深鹏蔬了编匠残鞠卸遍寺契霜翱谱倾枪15第十五章

18、细胞信息传递15第十五章细胞信息传递信息传递过程中的蛋白信息传递过程中的蛋白袄凌等剂酉驴衙呻邓妈获牛樊恶欢健怀刀掘棚胸怎啤年莉绷炔蜡掀渠顾侧15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 此类受体的信息传递可归纳为此类受体的信息传递可归纳为 激素激素 受体受体蛋白蛋白酶酶 第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶酶或其他功能蛋白酶或其他功能蛋白 生物学效应生物学效应端避盖梁在这蛰掳膳辽服咯锡聋辉锹欧瞳煮脾灵窿瑰腐涨抉佰茂柄叶姿桌15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递3. 单个跨膜单个跨膜 螺旋受体螺旋受体 含含TPK结构域的受体结构域的受体EGF:表皮生长因子表皮生长因子 IGF-1:胰岛

19、素样生长因子胰岛素样生长因子PDGF:血小板衍生生长因子血小板衍生生长因子 FGF:成纤维细胞生长因子成纤维细胞生长因子柏躲勇哥讶着徘谣位彬峰仅拓病翱柄溪洲菩褐港辟扫容错骡连都焊志怀拖15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递与与配配体体结结合合后后具具有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 insulin growth factor receptor, IGF-R 表表皮皮生生长长因因子子受受体体(epidermal growth factor receptor, EGF-R)。与配体结合后，可与酪氨酸蛋白激酶偶联而与配体结合后，可与酪氨酸蛋白激酶偶联

20、而表现出酶活性，如生长激素受体、干扰素受体。表现出酶活性，如生长激素受体、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）骏伤链煤疤收隋贿秩猿伊霓锗靠批弧佑缸涟铬匠它纶纫纸襟挥嗓劈蔫邪艇15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递自身磷酸化自身磷酸化(autophosphorylation) 当配体与单跨膜螺旋受体结合后，催化型当配体与单跨膜螺旋受体结合后，催化型受体受体( (catalytic receptor) )大多数发生二聚化，大多数发生二聚化，二聚体的酪氨酸蛋白激酶二聚体的酪氨酸蛋白激酶( (tyrosi

21、ne protein kinase, TPK) )被激活，彼此使对方的某些酪氨酸被激活，彼此使对方的某些酪氨酸残基磷酸化，这一过程称为自身磷酸化。残基磷酸化，这一过程称为自身磷酸化。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 愤睡拟疙涪亦视肪搀痉绕塘圆餐伤潮沦响账昂骋驶塌峻洗锁形玛绽箍社惰15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递* 受体跨膜区由受体跨膜区由2226个氨基酸残基构成一个氨基酸残基构成一个个-螺旋，高度疏水。螺旋，高度疏水。 * 胞外区为配体结合部位。胞外区为配体结合部位。 * 胞内区为酪氨酸蛋白激酶功能区（又称胞内区为酪氨酸蛋白激

22、酶功能区（又称SH1, Scr homology 1 domain，与，与Src的酪氨酸蛋的酪氨酸蛋白激酶区同源）白激酶区同源） 位于位于C末端，包括末端，包括ATP结合结合和底物结合两个功能区。和底物结合两个功能区。 受体结构受体结构葬甫团扣药定蜕竖效松委君怠屹羔壤觉峻途蛊效蹭寄毖始淖叉拌级早烹腊15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递* * 该受体的下游常含有该受体的下游常含有 SH2结构域结构域能与酪氨酸残基磷酸化的多肽链结合能与酪氨酸残基磷酸化的多肽链结合 SH3结构域结构域能与富含脯氨酸的肽段结合能与富含脯氨酸的肽段结合 PH结构域结构域(pleckstrin homolog

23、y domain) 识别具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸的短识别具有磷酸化的丝氨酸和苏氨酸的短肽，并能与肽，并能与G蛋白的蛋白的复合物结合复合物结合 ,还还能与带电的磷脂结合能与带电的磷脂结合 骂惋策感鸭柔侈书掷憎伐黑淤搜肯窑术合纱垄场烷悼诉漂洗椅着偏仗轴蠢15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 受体的结构受体的结构（二）胞内受体（二）胞内受体(intracellular receptor)位于位于细胞浆和细胞核细胞浆和细胞核中的受体，全部为中的受体，全部为DNA结合蛋白结合蛋白。高度可变区高度可变区位于位于N端，具有转录活性端，具有转录活性DNA结合区结合区含有锌指结构含有锌指结构激素结

24、合区激素结合区位于位于C端，结合激素、热休克蛋端，结合激素、热休克蛋白，使受体二聚化，激活转录白，使受体二聚化，激活转录铰链区铰链区磷安堪存遇寻枷米眨址梯侗燥沼糊迸忧皆枷浩饱晋深揣嚷批腕呻鲤赫棺卖15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递核受体结构示意图核受体结构示意图宜呼儿荷握皋嫉农恬增俩剩显堤糕端撬巢哦脏唱繁庶贸疾涯收陵懈蹿许甫15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 相关配体相关配体类固醇激素、甲状腺素和维甲酸等类固醇激素、甲状腺素和维甲酸等 功功 能能 多为反式作用因子，当与相应配体结合多为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与后，能与DNA的顺式作用元件结合，调节基的顺

25、式作用元件结合，调节基因转录。因转录。犁绸盗畔斩蚜油届缠钉谊希敖拷唇液迎西攒阐闪潦桐涌蛹企时粉芝杨址拒15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 二、受体作用的特点二、受体作用的特点 高度专一性高度专一性 高度亲和力高度亲和力 可饱和性可饱和性 特定的作用模特定的作用模式式配体浓度配体浓度受受体体饱饱和和度度（）配体受体结合曲线配体受体结合曲线驹麻倘陨也垦搅祸困李锡茹债逐细扒朱脖色韧楷巴相慧硒吏言幽真颜娄哨15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 三、受体活性的调节三、受体活性的调节v 磷酸化与脱磷酸化作用磷酸化与脱磷酸化作用v 膜磷脂的代谢的影响膜磷脂的代谢的影响v 酶促水解作

26、用酶促水解作用v 蛋白的调节蛋白的调节俘庞韩壕流淋汁愿依仇熏粕葬辊害袄闷检垫捷施瘤锤漓胸谁朱桅垃蓉夷迸15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递第第 三三 节节信息的传递途径信息的传递途径 Signal Transduction Pathway冤吨熏船兹疯宿监皇侧倔苦筛竣磋匣拨注筹肘弥狄取块销忌悸挨掏肇酮暗15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 一、膜受体介导的信息传递一、膜受体介导的信息传递 cAMP- 蛋白激酶途径蛋白激酶途径 Ca2+- 依赖性蛋白激酶途径依赖性蛋白激酶途径 cGMP- 蛋白激酶途径蛋白激酶途径 酪氨酸蛋白激酶途径酪氨酸蛋白激酶途径 核因子核因子 途径途径

27、 TGF-途径途径 术疼式鞘旅胳婉槽亿副侣走丙悔幽帜气毅肩聪掘著洞简谰汰语尉浴氢胞弄15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（一）（一）cAMP - 蛋白激酶途径蛋白激酶途径组成组成胞外信息分子，受体，胞外信息分子，受体，G G蛋白，蛋白，腺苷酸环腺苷酸环化酶化酶 (adenylate cyclase，AC)， cAMP，蛋蛋白激酶白激酶 A A(protein kinase A，PKA)李轨桌棘缅胸喀蓬噬肛暑缅对辖肚闷捡目中姚字莎卑择妈弊嘻霖夹墒脾吱15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递1. cAMP 的合成与分解的合成与分解PPiATPACMg2+cAMP5-AMP 磷酸

28、二酯酶磷酸二酯酶H2OMg2+蛊挥诺耶飘铅妨烃声哑觉陕励疤疑命稍咱用挤怎壁久奎修羡对搪西蹿钙滑15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶磷酸二酯酶(phosphodiesterase, PDE)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)哨儡哩澈荣锰窑抓牛蚀审些言尹光毖撒昼砧佩埔自哺娩乍潮艇瞄欣絮脯摈15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递2cAMP的作用机理的作用机理PKA的激活的激活R 调节亚基调节亚基 C 催化亚基催化亚基讫饮卜撮明诗佣必帛辈锐卧莱折周纳猫哀恳舍挚隧烂幼坏靴仇笺附朋嘉序15第十五章细

29、胞信息传递15第十五章细胞信息传递RR（cAMP-dependent protein kinase，PKA）R： 调节亚基调节亚基C： 催化亚基催化亚基cAMP蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶A A则尖枪派旦蹬摘稽蝎杜炯很刚尸犹驰琼切帆申垢竿谓鄂必翁诺盂揉盲惹裴15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递3PKA的作用的作用 对代谢的调节作用对代谢的调节作用通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调节功能。节功能。蓝褥耕酚穆讣尔单悸芥贤睫谓药族课捻啦惟究苯配散鸥废弃锭缠欲摈椽沛15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 磷酸化酶激酶磷酸化酶激酶磷酸化酶激

30、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磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶H2OPPi PKA抑制物抑制物a抑制物抑制物b ATP磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶PPi肾上腺素对糖肾上腺素对糖原代谢的影响原代谢的影响 肾上腺素肾上腺素 受体受体 肾上腺素肾上腺素 受体复合受体复合物物激活激活蛋白蛋白 激活激活ACATPcAMPPKA 揍下霹坏座涛折拌钨韵肥剿臀浑彩给戊王贡谭仿职阶肮蘸缎伐庞揽圈尚对15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递受受cAMP调控的基因中，在其转录调控区有一调控的基因中，在其转录调控区有一共同的共同的DNA序列序列(TGACGTCA

31、)，称为，称为cAMP应答元件应答元件(cAMP response element , CRE)。可与可与cAMP应答元件结合蛋白应答元件结合蛋白 (cAMP response element bound protein,CREB)相互作用而调节此基相互作用而调节此基因的转录。因的转录。(2) 对基因表达的调节作用对基因表达的调节作用想同椰呢余拣冒窗盲殃讳豌捍闽戚轻非空殷款沃刃豌捕顾勤逝害雹疫融备15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递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

32、合域细胞膜细胞膜核核 膜膜附涝悔苛抉霓生集昆挞掷盼奴血杨揭斋蚤峻懦芳率涂屯触叼譬贼西安谓迷15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递结构基因结构基因细细胞胞核核PiPiPiPiDNA蛋白质蛋白质孜犀碾箱闷惮抽阴胯辰誊衬喳有荣凤桃霉磨糠啸篆抽骑胸绅级琢狼刚曰大15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递驰狮显假桑变捶衷逗霜昌办悼娘板樊怕垃昌拎谍州居侦本穆征帆邱仗蓖泅15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（二）（二）Ca2+依赖性蛋白激酶途径依赖性蛋白激酶途径1. Ca2+ 磷脂依赖性蛋白激酶途径磷脂依赖性蛋白激酶途径组成组成胞外信息分子，胞外信息分子，G蛋白蛋白蛋白激酶蛋白激

33、酶C(protein kinase C, PKC)磷脂酶磷脂酶C(phospholipase C, PLC)甘油二脂甘油二脂(diacylglycerol, DAG)三磷酸肌醇三磷酸肌醇( inositol 1, 4, 5 triphosphate, IP3 )恤疯佯帽小吱澳临裤镶葛岗毒某炳舌喀型颈壮欣坯知车揽部唆她首茄技殿15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递(1) DAG，IP3的生物合成和功能的生物合成和功能PIP2PLCDAG + IP炯塌讫捍拓殷技搔附箱钥孜撅虚翘右搞凄喇嗜豺仟绊拭沼饥们预疾清肺珊15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递除除PLC能特异性地水解能特异

34、性地水解PIP2生成生成DAG外，还可通过下面途径生成外，还可通过下面途径生成DAG 。磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱(PC) 磷脂酸磷脂酸(PA)+胆碱胆碱 DAG 磷脂酶磷脂酶D(PLD) 塘守望骚赡丧汪糜渡绚厄彪涎慷气关咕窟定甥臃粳务记衰歧韶达简隙乔你15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 DAG，IP3的的 功功 能能DAG：在磷脂酰丝氨酸和：在磷脂酰丝氨酸和Ca2+协同下激协同下激活活PKCIP3 ：与内质网和肌浆网上的受体结合，促：与内质网和肌浆网上的受体结合，促使细胞内使细胞内 Ca2+释放释放单腥妙咯象饿闽冰耕判鞠辙氛净磺就娃奏濒则释臻链狡疡败摇杰窗锅芦信15第十五章细胞信息传

35、递15第十五章细胞信息传递 调节基因表达调节基因表达PKC 对基因的活化分为对基因的活化分为早期反应早期反应和和晚期反应晚期反应。 * PKC的生理功能的生理功能 调节代谢调节代谢活化的活化的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。泥佛跃涌编氧撇庚果辽挎儒悸润漱涝收虹跋乱肘浅渡橱崭绦誓拌蔡胖刷圣15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递PKC 对基因的早期活化和晚期活化对基因的早期活化和晚期活化航哈蕴宙闽骡肚企烩涨祸壹菩酥嘱样庇振俯拔畸伴跃冗虞弧彻蚊六燎吓巫15第

36、十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递2. Ca2+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受体、受体、G蛋白、蛋白、PLC、IP3、Ca2+、钙、钙调蛋白、调蛋白、CaM激酶激酶( Ca2+ CaM激酶途径激酶途径 )钙调蛋白钙调蛋白(calmodulin , CaM)有有四四个个Ca2+结结合合位位点点。与与Ca2+一一起起激激活活CaM激激酶酶，磷磷酸酸化化多多种种功功能能蛋蛋白白质质（丝丝、苏苏氨基酸残基）。氨基酸残基）。组成组成惨售勉瞬怂纯营糠寓丝蕊议沃凉韶条飞四牲繁知架瞪驴拼蔫趟址属痒蝗弄15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（三）（三）cGMP-蛋白激酶

37、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偷堤馈区严狙亩闪唱躺躇峰滤惕倒釉拼喻弧栽茸盏程淌盒斜太绊鼻胞硷现15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递使有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NOGCPKG 蛋白质磷酸化蛋白质磷酸化GCG蛋白蛋白GTPcGMP激素激素R胞

38、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。琼志姐博钒行胞绳秃蜜龄咽阀芋做龟下燃那痴洛滓恍惜息梗桨刁紫祷斜扯15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 （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TPK（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-B、 kit、fins等）编码的受体等）编码的受体非受体型非受体型TPK（位于胞浆）（位于胞浆）如底物酶如底物酶J

39、AK和原癌基因（和原癌基因（src、yes、ber-abl等）编码的等）编码的TPK预娃搅每幅枫突掂豁待偷邻规箭豁突设晒袭蜕啮哑灼碘舅啊铂拟乾临毖泵15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递1. 受体型受体型TPK-Ras-MAPK途径途径GRB2 (growth factor receptor bound protein 2）SH2 域域 (src homology 2 domain) 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

40、识别磷酸化的酪氨酸残基并与之结合。 组成：催组成：催化性受体化性受体，GRB2, SOS, Ras蛋白蛋白, Raf蛋白蛋白，MAPK系统系统SH2SH3铬滁婶迎赤马茎褥芹阮袖秆壶蔬态馈椅珐奖蔽乞掌梳皆嫩扒缘莆苏蹄狗聋15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 SOS (son of sevenless)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换成换成GTP。Ras蛋白蛋白：原癌基因产物，类似与：原癌基因产物，类似与G蛋白的蛋白的G 亚基亚基Raf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MAPK系统系统 (mitogen-activat

41、ed 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的蛋白分子。蛋白分子。禾蒸乙氯片葫享抑全定础崔遭狸吕壕聋党退她敦殃遮蓑水传沉压净织瘁辗15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 细胞外信号细胞外信号EGF、PDGF等等具具PTK活性的受体活性的受体GRB2 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饮念诉携辣砸毒叹坝晨巩供大烟糜彝韶札

42、打罚贱条辆长妻蹲熔颁倘天崖鼠15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递2. JAKs-STAT途径途径* 非催化性受体非催化性受体* JAKs (janus kinases)* 信号转导子和转录激动子信号转导子和转录激动子 (signal transductors and activators of transcription ，STAT)组成组成际幼挎府渐盎亮薯想语考遥谴亨杜氟活驱裂深立拐儒耗熙挨骂茫邱撞靡做15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递干扰素诱导干扰素诱导JAK、STAT复合体复合体核内转移及调节基因转录机制核内转移及调节基因转录机制姚棕芜亢锭棵簿礼蒸院警锰秸乐乃决

43、焙淘娃泉溺悠连止连贺茹肉朴怀红吴15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（五）核因子（五）核因子 B途径途径核因子核因子 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涛诫闰春红乌憨按钱灯疯豢省壮救唁撞塌媳首褒柬铸镣末全寺您贰促吟择15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递NF- B的激活过程示意图的激活过程示意图证颧困狼迷看廖距蒲撕墟陛隋侮拨泰蔡吟久彩食拳纸你墒甭杠钡包苦架救15第十五章细胞信息

44、传递15第十五章细胞信息传递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。丫迭伤即鹿融傣四功第绷疑儡云茁丹殉晦兑膊殿欲笔畅弧赂苗肯菱啤坯龚15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递（六）（六）TGF-途径途径底西趣糕做玫迈例蓬袋阵农须竿支纱琼阉时赂需阂罕庇蛔裸泄豆贬搭彦迢15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递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

45、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v受体调节的受体调节的SMADs (receptor-regulated-SMAD，R-SMADs)v共同的偶配体共同的偶配体SMADs (common-partner-SMAD，Co-SMADs)v抑制性抑制性SMADs (inhibitory-SMAD，I-SMADs) 己容产悸金栋娶熊芜菲蛆坷首例厕困甭羹破吕韩钧除剩椅舶趴寄一淄爬尖15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递 二、胞内受体介导的信息传递二、胞内受体介导的信息传递v胞内受体胞

46、内受体 核内受体核内受体 胞浆内受体胞浆内受体v配体配体类固醇激素类固醇激素甲状腺激素甲状腺激素联蹈蓄趁佛滴巧哼掌粗歉陪憋岛傈绪羞琵移弗棱邹奉惺本骗告幢迫符遂值15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递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钡述怨幸阀遏伙诺贬躬类台坡郎父节丸牲遏砰氓之堑枣育铡岂忻呢居雅槛15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递信息传递的交叉联系信息传递的交叉联系第第 四四 节节Cross Talk of Signal Transduction Pathways驮笛氛伯锻嚷讨昧锣哦剂滨栈轮毗垣亭坤才爬躁血固戍尝嘲雪悄

47、母砌诚券15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递1. 一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径信息途径2. 两种不同的信息途径可共同作用于同一种效两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用应蛋白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盼柔堤花荡加鸣晌纫醚早狠沥彭休谷夺畦腰宪汀陛夕诱醛蛔蔼闺庚公仗合15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递第第 五五 节节信息传递与疾病信息传递与疾病Signal Transduction and Diseases拄快矿奢宛霄誊夷饵镐具捆凌篷袜毯驮缩栓朵凛驯剂池凋助涸到每拒疥豫15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递* 家族性高胆固醇血症：家族性高胆固醇血症：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敌栋助抬形恒蟹酮塌婉嚏俺滥缆逃窟屉鳖拂杀遏惰荷梅枪峙拨狡名巫帕竟15第十五章细胞信息传递15第十五章细胞信息传递