细胞生物学--细胞信号转导与信号传递系统.ppt
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1、第十三章 细胞信号转导与信号传递系统,信号细胞(signaling cell):能产生信号分子的细胞. 靶细胞(target cell):受到信号分子的作用发生反应的细胞. 信号转导(signal transduction):靶细胞依靠受体识别专一的细胞外信号分子,并把细胞外信号转变为细胞内信号,这一转变过程称为信号转导。 细胞内的信号分子经连锁级联反应,进行细胞内信号传递,引起细胞发生反应。,靶细胞的受体蛋白多种多样: 存在于质膜上,识别的分子是亲水性的; 存在于胞质溶质中,识别的分子是疏水性的。 受体蛋白分别与不同的信号分子发生结合各具有专一性。,第一节 信号细胞与靶细胞,一、信号分子与信
2、号细胞 信号细胞通过外排分泌和穿膜扩散释放出信号分子。有的信号分子可对远距离的靶细胞发生作用;有的信号分子在释放后仍结合在信号细胞表面,只能影响与之接触的细胞,甚至信号细胞本身。,信号分子分类: 1、旁分泌信号:信号分子扩散不太远,只能影响周围近邻细胞 2、突触信号:神经末梢与神经元或肌肉细胞之间的连接称突触,神经末梢分泌神经递质,作用于突触后靶细胞,传递信号。,3、内分泌信号:内分泌细胞分泌的信号分子称为激素,可远距离传播,散布全身。 4、自分泌信号:细胞分泌的信号分子只作用于同种细胞,甚至同自身的受体结合引起反应,分泌信号分子的细胞既是信号细胞,也是靶细胞。,二、靶细胞 (一)靶细胞反应的
3、特征 1、专一性地识别信号 细胞按发育编程,在不同的分化阶段分别对专一的信号分子识别。 2、反应的差异性 一种信号分子对不同的靶细胞常有不同的效应。这是由于1)细胞表面受体组合不同,2)细胞内的装置对接收的信息在细胞内进行不同的整合和译解。,(二)靶细胞中的受体种类 1、细胞内受体:存在于细胞质基质或核中,如脂溶性信号分子的受体。 (类固醇、维生素D) 2、细胞表面受体:为跨膜整合蛋白,亲水性信号分子的受体。(神经递质、蛋白质激素、蛋白质生长因子),细胞表面受体和细胞内受体,亲水性,细胞表面受体根据传导机制不同分三类: (1)离子通道关联受体 受体是多次穿膜的蛋白质,与电兴奋细胞之间突触信号快
4、速传递有关。受体与神经递质结合后构象发生改变,通道瞬时打开或关闭,改变了质膜的离子透性,使突触后细胞发生兴奋。,(2)G蛋白关联受体 可间接调节结合在质膜上的靶蛋白的活性,靶蛋白是酶或离子通道。受体与靶蛋白之间有第三种蛋白质:G蛋白三体GTP结合调节蛋白。 (3)酶关联受体 受体多是一次穿膜的蛋白质,自身具酶的性质,或与酶结合在一起。多为蛋白激酶或与蛋白激酶结合在一起。被激活后,可使靶细胞中专一的一组蛋白质发生磷酸化。,G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白,第二节 细胞内信号传递的基本 原理 一、细胞内信号传递的级联反应 信号传递级联反应的概念:p382 1、构成信号传递级联反应链的蛋白种类: (1
5、)可被蛋白激酶磷酸化的蛋白; (2)在信号诱导下同GTP结合的蛋白,2、参与磷酸化级联反应的蛋白激酶的种类: (1)丝氨酸/苏氨酸激酶; (2)酪氨酸激酶 蛋白激酶是一类磷酸转移酶,其作用是将 ATP 的 磷酸基转移到底物特定的氨基酸残基上,使蛋白质磷酸化。,蛋白激酶在信号转导中的主要作用有两个方面: 其一是通过磷酸化调节蛋白质的活性,磷酸化和去磷酸化是绝大多数信号通路组分可逆激活的共同机制,有些蛋白质在磷酸化后具有活性,有些则在去磷酸化后具有活性; 其二是通过蛋白质的逐级磷酸化,使信号逐级放大,引起细胞反应。,二、细胞对细胞外的信号有不同的 反应速率 1、快速反应:通过磷酸化级联反应链进行,
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