细胞信号转导原理.ppt
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1、细胞信号转导原理,生物细胞的生命活动,一方面受遗传信息的调控,另方面又受内外环境变化信息的影响。 细胞信号转导系统:细胞具有感受并转导环境刺激信号,并能够调节细胞代谢、增殖、分化,各种功能活动以及凋亡的复杂机制。 组成:受体,受体后信号转导途径、信号作用的终端。 信号网络概念。,第一节 概述,一、细胞信号 (一)化学信号配体 1、细胞间化学信号 内分泌激素 旁分泌信号 自分泌化学信号 突触,N-M接头的神经递质 膜表面的细胞外信号分子:组织相容性复合体,细胞粘附分子。,2、细胞内信号 第二信使:Ca2+, DAG, IP3, Cer, cAMP, cGMP。 (二)物理信号 光、电、磁、机械
2、温度、渗透压、细胞容积改变 (三)生物大分子的结构信号大分子三维外形的亚基结构序列信息。 1、决定细胞间识别、粘附、聚集和性细胞融合等。 2、决定信号分子与受体的识别和结合。 3、信号的连接和信号复合体的形成。,二、受体 (一)概述 1、定义:细胞膜上或细胞内能特异识别和结合相应配体或物理信号,并引起生物学效应的特殊功能的蛋白质,个别受体是糖脂。 2、受体功能 识别和结合 信号转导,3、受体与配体结合的特征 特异性 高亲和力 可饱和性 结合可逆性 竞争性抑制 (二)受体的分类和亚型 1、按药理学分类:接受体激动剂为主分类,2、按解剖学定位:膜受体,核受体。 3、按受体跨膜信号转导机制分类: G
3、蛋白偶联受体 受体门控离子通道 配活性受体 4、按受体的氨基酸序列分类: G蛋白偶联受体 离子通道偶联受体 生长因子受体 细胞因子受体 T细胞抗原受体,(三)受体的调节 调节的含义 1、受体数目及结合容量的调节 上调和下调 2、受体反应性调节 增敏和失敏 激动剂和拮抗剂(竞争性、非竞争性) 受体配体亲和力(正、负协同性),(四)受体调节的机制 1、受体磷酸化和脱磷酸化 2、膜磷脂代谢的影响(对膜流动性和膜 受体蛋白活性的影响) 3、受体蛋白分子的水解 4、受体蛋白的修饰(对受体蛋白分子构 象和功能的调节) 5、非共价键的相互作用(对亲和力的影 响),三、G蛋白 (一)G蛋白的概念 1、在信号转
4、导中的G蛋白: 与膜受体偶联的异三聚体G蛋白;是 实现受体与效应器间信号转导的膜蛋 白家族有上千种。 以RaS为代表的具有GTP酶活性的小G蛋 白,有胞浆游离型和膜结合型,不与 受体偶联。 2、G蛋白的生物学意义: 信号放大 信号转导中的调节:开通和关闭,(二)G蛋白亚型及其调节的下游效应系统 1、G蛋白亚型 Gs; Gi; Gq; Gt 2、G蛋白调节的下游效应器 Gs和Gi对AC和cAMP系统的调节 Gq对PLC Ip3/DAG和Ca2+系统的调节 磷脂酶PLH2和花生四烯酸衍生物 多种离子通道的调节,(三)G蛋白为中心的跨膜信号转导网络 G蛋白转导上游许多胞外信号及其受体活性,在下游激活
5、效应器。 一种受体可同多种G蛋白偶联,激活多种效应系统;一种G蛋白也可同时与几种受体偶联,或几种G蛋白与一种效应系统偶联,将不同受体传来的信号集中于同一效应系统。 四、第二信使 (一)第二信使的概念 (二)第二信使的种类 cAMP,cGMP,cADP,DAG,IP3,AA,PA,神经酰胺,Ca2+,NO,CO 等。,五、蛋白激酶 大多数第一信使第二信使水平激活蛋白激酶底物蛋白质磷酸化特定生物学效应。 *蛋白质磷酸化作用是生物调节最基本和最重要的公共通路。 *蛋白质磷酸化系统组成:蛋白激酶、蛋白磷酸酶和它的底物蛋白质。 (一)丝氨酸/苏氨酸激酶家族 1、cAMP依赖的蛋白激酶 APKI APK,
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