2018年第十四章细胞通讯和信号分子-文档资料.ppt
《2018年第十四章细胞通讯和信号分子-文档资料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2018年第十四章细胞通讯和信号分子-文档资料.ppt(106页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、一、细胞直接联系的细胞通讯 1、细胞间隙连接介导的细胞通讯 细胞间的连接包括 紧密连接(tight junction): 存在于小肠等组织的表面细胞,主要功能是防止大分子的自由通过和避免水分子等直接进入血液。,第一节 细胞通讯方式,桥粒体(desmosome):由两个相邻细胞的接触点形成的斑块样结构。斑块的组成包括桥粒芯蛋白(desmoglein)和桥粒胶蛋白(desmocollin),斑块的胞浆侧连接纤丝(filament)。 间隙连接(gap junction):是相邻两个细胞的侧面通过连接蛋白(connexin)相互接触,形成一个2-3nm的细胞间隙,为两个细胞间的小分子和离子交换提供直
2、接通道。,紧密连接,桥粒体,间隙连接,细胞内的小分子如AMP、ADP、ATP、cAMP等通过间隙连接从一个细胞进入另一个细胞,使相邻的细胞发生相同的反应。 例如:胰泌素(secretin)作用于胰腺细胞表面受体,引起胞浆内cAMP和Ca2+浓度上升,启动分泌功能。同时, cAMP和Ca2+通过间隙连接进入相邻的细胞,使更多的胰腺细胞发挥分泌功能。,2、细胞表面分子介导的细胞通讯 糖蛋白参与的细胞通讯:细胞表面的粘附分子如整合蛋白、钙粘蛋白和免疫球蛋白超家族等,通过相互识别和结合,使两个细胞发生粘附作用,并进一步相互传递信息。,细胞表面分子介导的细胞通讯,细胞表面分子,蛋白聚糖参与的细胞通讯:
3、蛋白聚糖通过三种方式与胞膜连接: 核心蛋白的疏水段直接插入细胞质膜层; 核心蛋白与糖基磷脂酰肌醇(GPI)共价结合而锚定在细胞质膜上; 通过透明质酸与膜结合蛋白的相互作用而与质膜连接。,蛋白聚糖是细胞表面的重要组成成分,起着连接细胞外基质、维持细胞形态和促进信息传递的作用。 如:粘结蛋白聚糖与b-FGF结合后,使后者构象发生变化并与受体结合而发挥作用,故细胞表面的粘结蛋白聚糖又称为b-FGF 的辅受体。,细胞表面的蛋白聚糖(proteoglycan),3、突触连接介导的细胞通讯 神经元产生的冲动沿神经纤维传达到神经末梢,引起钙通道开放,细胞外的钙离子内流,神经末梢释放出神经递质,与突触后膜的受
4、体结合后,导致后者产生兴奋性或抑制性突触后电位。,突触连接介导的细胞通讯,二、细胞间接联系的细胞通讯 1、由细胞外信号分子介导的细胞通讯一般包括五个步骤: A)细胞合成和释放信号分子; B)信号分子被运转到靶细胞; C)信号分子与靶细胞膜上的受体结合; D)靶细胞内的代谢或基因表达改变; E)信号分子被清除,反应终止。,2、细胞外信号分子分为:内分泌激素、旁分泌信号分子和自分泌信号分子。 激素:包括蛋白质类、多肽类、氨基酸衍生物、类固醇和脂肪酸衍生物。,内分泌激素的转运和作用,旁分泌信号分子的作用,旁分泌信号分子: 是一个细胞合成的信号分子分泌后, 仅作用于临近的细胞并引起后者的反 应。通过这
5、种方式进行细胞通讯的信 号分子有:免疫细胞分泌的细胞因子 (cytokines)和趋化因子(chemokines), 生长因子如EGF、PDGF、IGF、 TGF-b等。,自分泌信号分子的作用,自分泌信号分子:是一个细胞合成和分泌的信号分子仅作用于自身细胞的受体并引起后者的反应。通过这种产生自我调节作用。 例如肿瘤细胞分泌的生长因子能促进其自身的恶性繁殖。,二、细胞间信号分子 激素: AA衍生物、多肽或蛋白质、类固醇激素、脂肪酸衍生物 神经递质: Ach、去甲肾上腺素、多巴胺、5HT、GABA等 生长因子: EGF、PDGF、VEGF等 细胞因子: IL130、IFN、TNF、GMCSF、TG
6、F等 代谢物、光子、离子、药物等,第二节 细胞内重要信号分子,一、蛋白激酶(protein kinases) 蛋白激酶是催化蛋白质磷酸化的一类酶,根据蛋白质被磷酸化的羟基来源,蛋白激酶又分为酪氨酸蛋白激酶和丝/苏氨酸蛋白激酶两大类。 蛋白质-OH 蛋白质-O-H2PO3,ATP ADP,蛋白激酶,1、蛋白激酶A和G A)蛋白激酶A(protein kinase A, PKA) 是cAMP依赖的蛋白激酶,属于丝/苏氨酸蛋白激酶类。它由两个催化亚基和两个调节亚基组成(R2C2), R对C的活性有抑制作用 。 cAMP与R结合后,R与C解离,C被激活,催化底物的磷酸化。,蛋白激酶A的激活,4cAMP
7、,: 催 化 亚 基 : 调 节 亚 基,无活性PKA 激活PKA,PKA的激活与糖原分解,信号调节的放大效应,B)蛋白激酶G(protein kinase G, PKG) 是cGMP依赖的蛋白激酶,属于丝/苏氨酸蛋白激酶类。 PKG由相同的两个亚基组成,其调节部位和催化部位存在于同一亚基上。,鸟苷环化酶,ANF:Atrial Natriuretic Factor(心钠素),PKG的激活作用,2、蛋白激酶C(protein kinase C, PKC) 属于丝/苏氨酸蛋白激酶类,主要存在于胞液,被Ca2+和二脂酰甘油(DAG)激活。 PKC分为:经典型(typical)、新型(novel)、非
8、经典型(atypical)。 其氨基酸序列有四个保守区(C1、C2、C3、C4 )和可变区(),分为调节域和催化域。,C1,C4,C2,C3,经典型PKC的激活需要Ca2+和DAG; 新型PKC缺失Ca2+结合模体,DAG不依赖Ca2+即可激活其活性; 非经典型PKC缺失Ca2+结合模体和DAG结合模体,受假底物(PS) 、不饱和脂肪酸和PIP3等激活。,PKC 的激活,PKC的生理功能, 调节基因表达: PKC 对基因的活化分为早期反应和晚期反应。, 调节代谢: 活化的PKC引起一系列靶蛋白的丝 、苏氨酸残基磷酸化。 靶蛋白包括: 质膜受体、膜蛋白和多种酶。,3、蛋白激酶B(protein
9、kinase B, PKB) 属于丝/苏氨酸蛋白激酶类,分为三种亚型:PKBa、PKBb、PKBg。前两种分布广泛, PKBg主要存在于大肠和睾丸组织中。 PKB (AKT) 与PIP3结合后被激活; 激活的PKB催化底物蛋白的丝/苏氨酸羟基磷酸化; PKB引起的细胞反应包括刺激糖原合成、蛋白质合成、糖酵解和抑制糖异生。,PKB的作用底物包括,A)糖原合成酶激酶-3 B)磷酸果糖-2-激酶 C)核糖体蛋白S6激酶 D)翻译因子抑制剂4E-BPI E)细胞凋亡相关蛋白BAD PKB参与细胞的代谢、生长和凋亡的调节,蛋白激酶B的激活过程,4、钙调蛋白依赖性蛋白激酶 此类蛋白激酶的活性需要钙调蛋白(
10、Calmodulin,CaM),分为三类:肌球蛋白轻链激酶、磷酸化酶激酶、其它CaM依赖性蛋白激酶。 CaM是一个17KDa的属于丝/苏氨酸蛋白激酶类的单链蛋白质,呈哑铃状结构,有四个Ca2+结合点。,钙调蛋白的结构,This small protein binds four Ca+2 ions in a cooperative manner and then interacts with a variety of proteins to alter their activity.,每一个钙结合点具 有典型的EF手结 构(模体),CaM依赖性蛋白激酶的激活,Ca2+CaM的功能: (1)开放质
11、膜和肌浆网上钙通道,使Ca2+内流; (2)激活依赖Ca2+CaM的蛋白激酶(CaMPK II)而起作用。 (使特定的SerThr残 基磷酸化) CaMPKII ,大约12个亚基组成,它的同源亚基分为4个类型(),不同类型的细胞中其表达比例不同,(亚基仅在脑细胞中表达) 为多功能激酶(脑含量最高主要集中于突触、骨胳肌、肝、心、肺、肾、胰岛也存在) CaMPKII可磷酸化多种内源蛋白质, 底物特异性比较严格,且广泛。例如引起平滑肌收缩的肌球蛋白轻链激酶,导致糖原降解的磷酸化酶激酶(GPK);有的特异性低。 而且Ca+达到一定水平时可自身磷酸化。,5、丝裂原激活蛋白激酶系列 丝裂原激活蛋白激酶(m
12、itogen-activated protein kinase,MAPK)属丝/苏氨酸蛋白激酶。该系列主要包括:MAPKKK( MAPK kinase kinase )、 MAPKK( MAPK kinase)和MAPK三类。 MAPK又包括三个亚家族:ERK、JNK/SAPKII 和P38-MAPK。 MAPK激活后,转至核内,使转录因子磷酸化,改变基因的表达状态。,丝裂原激活蛋白激酶系列,1)ERK亚家族:包括Raf(MAPKKK),MEK(MAPKK),ERK(MAPK)。,ERK的级联激活,胰岛素引起的级联激活,2)JNK/SAPKII亚家族:包括MEKK (MAPKKK),JNKK(
- 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:
- 2018 第十四 细胞 通讯 信号 分子 文档 资料
链接地址:https://www.31doc.com/p-1920131.html