1、關(guān)于-細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)第一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞通訊（cell communication）是體內(nèi)一部分細(xì)胞發(fā)出信號(hào)，另一部分細(xì)胞（target cell）接收信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞功能變化的過程。 細(xì)胞針對(duì)外源信息所發(fā)生的細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)變化及效應(yīng)的全過程稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)（signal transduction）。 第二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 年度 重要發(fā)現(xiàn) 諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1923年胰島素Frederick Grant BantingJohn James Richard Macleod1936年神經(jīng)沖動(dòng)的化學(xué)傳遞Henry Hallett DaleOt

2、to Loewi1950年腎上腺皮質(zhì)激素Edward Calvin KendallPhilip Showalter HenchTadeus Reichstein1970年神經(jīng)末梢的神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放及滅活Sir Bernard KatzUlf von EulerJulius Axelrod1971年激素作用的第二信使機(jī)制Earl Wilber Sutherland1982年前列腺素及相關(guān)的生物活性物質(zhì)Sune K. BergstrmBengt I. SamuelssonJohn R. Vane1986年生長(zhǎng)因子Stanley CohenRita Levi-Montalcini第三張，PPT共

3、一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月年度重要發(fā)現(xiàn)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1992年蛋白質(zhì)可逆磷酸化調(diào)節(jié)機(jī)制Edmond H. FischerEdwin G. Krebs1994年G蛋白及其在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用Alfred Gilman，Martin Rodbell1998年一氧化氮是心血管系統(tǒng)的信號(hào)分子Robert F. Furchgott，Louis J. Ignarro，F(xiàn)erid Murad2000年神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)Arvid Carlsson，Paul Greengard，Eric R. Kandel2001年細(xì)胞周期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子Leland H. HartwellR. Timothy Hun

4、tPaul M. Nurse2003 細(xì)胞膜離子通道作用機(jī)制Peter AgreRoderick MacKinnon2004 嗅受體及其作用機(jī)制Richard Axel，Linda B. Buck2004 泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解Aaron Ciechanover，Avram Hershko，Irwin Rose第四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)概述The General Information of Signal Transduction第五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)細(xì)胞外信號(hào)受體

5、細(xì)胞內(nèi)多種分子的濃度、活性、位置變化細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本路線 第七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、細(xì)胞外化學(xué)信號(hào)有可溶性和膜結(jié)合型兩種形式生物體可感受任何物理、化學(xué)和生物學(xué)刺激信號(hào)，但最終通過換能途徑將各類信號(hào)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞可直接感受的化學(xué)信號(hào)（chemical signaling）?；瘜W(xué)信號(hào)可以是可溶性的，也可以是膜結(jié)合形式的。 第八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Components of SignallingWhat can be the Signal?External message to the cellPeptides / Proteins- Growth

6、 FactorsAmino acid derivatives - epinephrine, histamineOther small biomolecules - ATPSteroids, prostaglandinsGases - Nitric Oxide (NO)PhotonsDamaged DNAOdorants, tastantsSignal = LIGANDLigand- A molecule that binds to a specific site on another molecule, usually a protein, ie receptor第九張，PPT共一百八十六頁(yè)，

7、創(chuàng)作于2022年6月（一）化學(xué)信號(hào)通訊存在從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的進(jìn)化過程化學(xué)信號(hào)通訊是生物適應(yīng)環(huán)境不斷變異、進(jìn)化的結(jié)果。 單細(xì)胞生物與外環(huán)境直接交換信息。多細(xì)胞生物中的單個(gè)細(xì)胞不僅需要適應(yīng)環(huán)境變化，而且還需要細(xì)胞與細(xì)胞之間在功能上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 第十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月多細(xì)胞生物細(xì)胞間的聯(lián)系 細(xì)胞與細(xì)胞的直接聯(lián)系：物質(zhì)直接交換，或者是通過細(xì)胞表面分子相互作用實(shí)現(xiàn)信息交流。 激素調(diào)節(jié)：適應(yīng)遠(yuǎn)距離細(xì)胞之間的功能協(xié)調(diào)的信號(hào)系統(tǒng)。 第十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）可溶性分子信號(hào)作用距離不等多細(xì)胞生物與鄰近細(xì)胞或相對(duì)較遠(yuǎn)距離的細(xì)胞之間的信息交流主要是由細(xì)胞分泌的

8、可溶性化學(xué)物質(zhì)（蛋白質(zhì)或小分子有機(jī)化合物）完成的。它們作用于周圍的或相距較遠(yuǎn)的同類或他類細(xì)胞（靶細(xì)胞），調(diào)節(jié)其功能。這種通訊方式稱為化學(xué)通訊。第十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)體內(nèi)化學(xué)信號(hào)分子作用距離，可以將其分為三類：作用距離最遠(yuǎn)的內(nèi)分泌（endocrine）系統(tǒng)化學(xué)信號(hào)，稱為激素；屬于旁分泌（paracrine）系統(tǒng)的細(xì)胞因子，主要作用于周圍細(xì)胞；有些作用于自身，稱為自分泌（autocrine）。作用距離最短的是神經(jīng)元突觸內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì) （neurotransmitter）。 第十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月神經(jīng)分泌內(nèi)分泌自分泌及旁分泌化學(xué)信號(hào)的名稱

9、神經(jīng)遞質(zhì)激素細(xì)胞因子作用距離nmmm受體位置膜受體膜或胞內(nèi)受體膜受體舉例乙酰膽堿谷氨酸胰島素生長(zhǎng)激素表皮生長(zhǎng)因子神經(jīng)生長(zhǎng)因子化學(xué)信號(hào)的分類第十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月無(wú)論是激素還是細(xì)胞因子，在高等動(dòng)物體內(nèi)的作用方式都具有網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)特點(diǎn)。一種細(xì)胞因子或激素的作用始終會(huì)受到其他細(xì)胞因子或激素的影響，或抑制，或促進(jìn)。發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞隨時(shí)又受到其他細(xì)胞信號(hào)的調(diào)節(jié)。第十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)使得機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞因子或激素的作用都具有一定程度的冗余和代償性，單一缺陷不會(huì)導(dǎo)致對(duì)機(jī)體的嚴(yán)重?fù)p害。 第十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）細(xì)胞表

10、面分子也是重要的細(xì)胞外信號(hào)細(xì)胞通過細(xì)胞膜表面的蛋白質(zhì)、糖蛋白、蛋白聚糖與相鄰細(xì)胞的膜表面分子特異性地識(shí)別和相互作用，達(dá)到功能上的相互協(xié)調(diào)。這種細(xì)胞通訊方式稱為膜表面分子接觸通訊，也是一種細(xì)胞間直接通訊。 細(xì)胞與細(xì)胞直接相互作用也屬于細(xì)胞外信號(hào)。第十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月屬于這一類通訊的有：相鄰細(xì)胞間粘附因子的相互作用、T淋巴細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞表面分子的相互作用等。 第十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、細(xì)胞經(jīng)由特異性受體接收細(xì)胞外信號(hào)受體（receptor）是細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能識(shí)別外源化學(xué)信號(hào)并與之結(jié)合的成分，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，個(gè)別糖脂 。受體的作用

11、：一是識(shí)別外源信號(hào)分子，即配體（ligand）；二是轉(zhuǎn)換配體信號(hào)，使之成為細(xì)胞內(nèi)分子可識(shí)別的信號(hào)，并傳遞至其他分子引起細(xì)胞應(yīng)答。 （一）化學(xué)信號(hào)通過受體在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)換和傳遞第十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月受體與信號(hào)分子結(jié)合的特性：配體-受體結(jié)合曲線高度專一性高度親和力可飽和性特定的作用模式可逆性第二十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）受體既可以位于細(xì)胞膜也可以位于細(xì)胞內(nèi)受體按照其在細(xì)胞內(nèi)的位置分為：細(xì)胞表面受體細(xì)胞內(nèi)受體 接收的是不能進(jìn)入細(xì)胞的水溶性化學(xué)信號(hào)分子和其它細(xì)胞表面的信號(hào)分子，如生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、水溶性激素分子、粘附分子等。 受體在膜表面的分布可

12、以是區(qū)域性的，也可以是散在的。 接收的信號(hào)是可以直接通過脂雙層胞膜進(jìn)入細(xì)胞的脂溶性化學(xué)信號(hào)分子，如類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸等。 第二十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、信號(hào)分子結(jié)構(gòu)、含量和分布變化是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)工作的基礎(chǔ)膜受體介導(dǎo)的信號(hào)向細(xì)胞內(nèi)，尤其是細(xì)胞核的轉(zhuǎn)導(dǎo)過程需要多種分子參與，形成復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。構(gòu)成這一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的是一些蛋白質(zhì)分子（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，signal transducer）和小分子活性物質(zhì)（第二信使，second messenger）。第二十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在細(xì)胞

13、中，各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子相互識(shí)別、相互作用將信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞，構(gòu)成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路（signal transduction pathway）。不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間發(fā)生交叉調(diào)控（crosstalking），形成復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)（signal transduction network）系統(tǒng) 。第二十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)錄因子染色質(zhì)相關(guān)蛋白R(shí)NA加工蛋白R(shí)NA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白細(xì)胞周期蛋白細(xì)胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接收信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 應(yīng)答反應(yīng) 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的基本方式示意圖第二十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞在轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)過程中所

14、采用的基本方式包括：改變細(xì)胞內(nèi)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的構(gòu)象改變信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的細(xì)胞內(nèi)定位促進(jìn)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子復(fù)合物的形成或解聚改變小分子信使的細(xì)胞內(nèi)濃度或分布第二十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)分子Intracellular Signal Molecules第二十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、第二信使的濃度和分布變化是重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方式1957年，E. Sutherland在研究腎上腺素促進(jìn)肝糖原分解的機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，這些激素的作用依賴于細(xì)胞產(chǎn)生一種小分子化合物環(huán)腺苷酸（cyclic AMP，cAMP），從而提出了cAMP是激素在細(xì)胞內(nèi)的第二

15、信使這一著名的激素信號(hào)跨膜傳遞學(xué)說(shuō)。 第二十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月小分子細(xì)胞內(nèi)信使的特點(diǎn)： 在完整細(xì)胞中，該分子的濃度或分布在細(xì)胞外信號(hào)的作用下發(fā)生迅速改變；該分子類似物可模擬細(xì)胞外信號(hào)的作用；阻斷該分子的變化可阻斷細(xì)胞對(duì)外源信號(hào)的反應(yīng)。作為別位效應(yīng)劑在細(xì)胞內(nèi)有特定的靶蛋白分子。 第二十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞內(nèi)的第二信使在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的主要變化是濃度的變化，催化它們生成的酶和催化它們水解的酶都會(huì)受到膜受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的調(diào)節(jié)。第三十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(一）環(huán)核苷酸是重要的細(xì)胞內(nèi)第二信使目前已知的

16、細(xì)胞內(nèi)環(huán)核苷酸類第二信使有cAMP和cGMP兩種。 第三十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月cAMP和cGMP的結(jié)構(gòu)及其代謝第三十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1核苷酸環(huán)化酶催化cAMP和cGMP生成 （adenylate cyclase，AC）（guanylate cyclase，GC）第三十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2細(xì)胞中存在多種催化環(huán)核苷酸水解的磷酸二酯酶細(xì)胞內(nèi)有水解cAMP和cGMP的磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）；PDE對(duì)cAMP和cGMP的水解具有相對(duì)特異性；如，PDE2可水解cGMP和cAMP， c

17、AMP特異性PDE有PDE3和PDE4。 第三十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3環(huán)核苷酸在細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)蛋白激酶活性環(huán)核苷酸作為第二信使的作用機(jī)制：cAMP和cGMP在細(xì)胞可以作用于蛋白質(zhì)分子，使后者發(fā)生構(gòu)象變化，從而改變活性。蛋白激酶是一類重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，也是許多小分子第二信使直接作用的靶分子。 第三十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白激酶A是cAMP的靶分子cAMP作用于cAMP依賴性蛋白激酶（cAMP-dependent protein kinase，cAPK），即蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）。 PKA活化后，可使多種蛋白質(zhì)底

18、物的絲氨酸或蘇氨酸殘基發(fā)生磷酸化，改變其活性狀態(tài)，底物分子包括一些糖、脂代謝相關(guān)的酶類、離子通道和某些轉(zhuǎn)錄因子 。第三十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月cAMP激活 PKA影響糖代謝示意圖第三十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月底物(酶或蛋白質(zhì))名稱受調(diào)節(jié)的通路糖原合酶糖原合成磷酸化酶 b 激酶糖原分解丙酮酸脫氫酶丙酮酸乙酰輔酶A激素敏感脂酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸羥化酶多巴胺、腎上腺素和去甲腎上腺素合成組蛋白H1 、組蛋白 H2BDNA聚集蛋白磷酸酶1抑制因子1蛋白去磷酸化轉(zhuǎn)錄因子CREB轉(zhuǎn)錄調(diào)控PKA底物舉例 第三十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于20

19、22年6月蛋白激酶G是cGMP的靶分子 cGMP作用于cGMP依賴性蛋白激酶（cGMP-dependent protein kinase，cGPK），即蛋白激酶G（protein kinase G，PKG）。 第三十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月cGMP激活PKG示意圖第四十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4蛋白激酶不是cAMP和cGMP的唯一靶分子一些離子通道也可以直接受cAMP或cGMP的別構(gòu)調(diào)節(jié)。 視桿細(xì)胞膜上富含cGMP-門控陽(yáng)離子通道 嗅覺細(xì)胞核苷酸-門控鈣通道 第四十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）脂類也可作為胞內(nèi)第二信使具有第

20、二信使特征的脂類衍生物:二脂酰甘油（diacylglycerol，DAG）花生四烯酸（arachidonic acid，AA）磷脂酸（phosphatidic acid， PA）溶血磷脂酸（lysophosphatidic acid，LPA）4-磷酸磷脂酰肌醇（PI-4-phosphate，PIP）磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(phosphatidylinositol -4,5-diphosphate，PIP2)肌醇-1,4,5-三磷酸（Inositol-1,4,5-triphosphate，IP3） 這些脂類衍生物都是由體內(nèi)磷脂代謝產(chǎn)生的。 第四十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

21、月磷脂酶和磷脂酰肌醇激酶催化脂類第二信使生成催化這些信使生成的酶有兩類：一類是磷脂酶（phospholipase，PL），催化磷脂水解，其中最重要的是磷脂酶C（phospholipase C，PLC）；另一類是各種特異性激酶，即磷脂酰肌醇激酶類（phosphatidylinositol kinases, PIKs），催化磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）磷酸化。 第四十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磷脂酶和磷脂酰肌醇激酶催化脂類第二信使的生成第四十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磷脂酶C催化DAG和IP3的生成 磷脂酰肌醇特異性磷脂酶

22、C（PI-PLC，簡(jiǎn)稱PLC）可將PIP2分解成為甘油二酯（DAG）和肌醇三磷酸（IP3）。PIP2甘油二酯（DAG）+ 肌醇三磷酸（IP3） PLC第四十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PI-PLC廣泛分布于哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞內(nèi)，主要有PLC、PLC 、PLC 、PLC 和PLC等5種亞型。PLC通過受體偶聯(lián)的G蛋白而活化；PLC則通過受體型酪氨酸激酶活化。 第四十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磷脂酰肌醇-3激酶催化生成各種磷酸化磷脂酰肌醇PIPIPPIP2 PI-3-PPI-3,4-P2PI-3,4,5-P3 磷脂酰肌醇-3激酶（PI-3K） 催化亞基（P1

23、10）調(diào)節(jié)亞基（P85） PI-3K第四十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月細(xì)胞中其他種類的PLC和PIK同樣具有重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用，催化許多重要的小分子信使生成。 近年來(lái)，一些鞘磷脂衍生物的第二信使作用也受到關(guān)注。例如，由神經(jīng)節(jié)苷酯衍生的神經(jīng)酰胺（ceramide）對(duì)細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具有調(diào)節(jié)作用。 第四十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2脂類第二信使作用于相應(yīng)的靶蛋白分子 脂類第二信使作用于靶分子，引起靶分子的構(gòu)象變化。第二信使種類、靶分子不同，構(gòu)象改變后的效應(yīng)也不同。 第四十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月IP3的靶分子是鈣離子通道IP3為水溶

24、性，生成后從細(xì)胞質(zhì)膜擴(kuò)散至細(xì)胞質(zhì)中，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌質(zhì)網(wǎng)膜上的IP3受體結(jié)合。IP3 IP3受體鈣離子通道開放，細(xì)胞內(nèi)鈣釋放細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度迅速增加第五十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月淋巴細(xì)胞和嗅覺細(xì)胞 IP3 IP3受體（細(xì)胞膜上）鈣離子通道開放，細(xì)胞外鈣內(nèi)流細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度迅速增加第五十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DAG和鈣離子的靶分子是蛋白激酶C蛋白激酶C（protein kinase C，PKC），屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶，廣泛參與細(xì)胞的各項(xiàng)生理活動(dòng)。 PKC作用的底物包括質(zhì)膜受體、膜蛋白、多種酶和轉(zhuǎn)錄因子等，參與多種生理功能的調(diào)節(jié)。目前發(fā)現(xiàn)的PKC同工酶

25、有12種以上，不同的同工酶有不同的酶學(xué)特性、特異的組織分布和亞細(xì)胞定位，對(duì)輔助激活劑的依賴性亦不同。第五十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月催化結(jié)構(gòu)域Ca2+DAG磷脂酰絲氨酸調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域催化結(jié)構(gòu)域底物Ca2+DAG磷脂酰絲氨酸調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域假底物結(jié)合區(qū)DAG活化PKC的作用機(jī)制示意圖第五十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PIP3的靶分子是蛋白激酶B蛋白激酶B（protein kinase B，PKB）也是一類絲/蘇氨酸蛋白激酶，其激酶活性區(qū)序列與PKA（68）和PKC（73）高度同源。由于PKB分子又與T細(xì)胞淋巴瘤中的逆轉(zhuǎn)錄病毒癌基因v-akt編碼的蛋白Akt同源，又

26、被稱為Akt。 第五十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PKB的底物有糖原合酶激酶-3、核糖體蛋白S6激酶、某些轉(zhuǎn)錄因子、翻譯因子抑制劑4E-BPI以及細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白BAD等。PKB被認(rèn)為是重要的細(xì)胞存活信號(hào)分子。 第五十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PKB在體內(nèi)參與許多重要生理過程：參與胰島素促進(jìn)糖類由血液轉(zhuǎn)入細(xì)胞、糖原合成及蛋白質(zhì)合成過程。PKB還參與多種生長(zhǎng)因子如PDGF、EGF、NGF等信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。在細(xì)胞外基質(zhì)與細(xì)胞相互作用的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中，PKB亦是關(guān)鍵信號(hào)分子。 第五十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）鈣離子可以激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)

27、的酶類1鈣離子在細(xì)胞中的分布具有明顯的區(qū)域特征 細(xì)胞外液游離鈣濃度高（1.121.23mmol/L）；細(xì)胞內(nèi)液的鈣離子含量很低，且90%以上儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)）；胞液中游離Ca2+的含量極少（基礎(chǔ)濃度只有0.010.1mol/L）。 第五十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月導(dǎo)致胞液游離Ca2+濃度升高的反應(yīng)有兩種： 一是細(xì)胞質(zhì)膜鈣通道開放，引起鈣內(nèi)流；二是細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)膜上的鈣通道開放，引起鈣釋放。 胞液Ca2+可以再經(jīng)由細(xì)胞質(zhì)膜及鈣庫(kù)膜上的鈣泵（Ca2+-ATP酶）返回細(xì)胞外或胞內(nèi)鈣庫(kù)，以消耗能量的方式維持細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的低鈣狀態(tài)。 第五十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作

28、于2022年6月2鈣離子的信號(hào)功能主要是通過鈣調(diào)蛋白實(shí)現(xiàn)鈣調(diào)蛋白（calmodulin，CaM）可看作是細(xì)胞內(nèi)Ca2+的受體。乙酰膽堿、兒茶酚胺、加壓素、血管緊張素和胰高血糖素等 胞液Ca2+濃度升高 CaMCaMCa2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ 第五十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月CaM發(fā)生構(gòu)象變化后，作用于Ca 2+/CaM-依賴性激酶（CaM-K） 。 專一功能CaM-K 多功能CaM-K肌球蛋白輕鏈激酶:調(diào)節(jié)肌肉收縮磷酸化酶激酶:調(diào)節(jié)糖原分解延長(zhǎng)因子2激酶:調(diào)節(jié)蛋白合成Ca2+/CaM-依賴性激酶 I Ca2+/CaM-依賴性激酶 II 第六十張，PPT共一百八

29、十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）NO的信使功能與cGMP相關(guān) NO合酶介導(dǎo)NO生成 NO合酶 胍氨酸精氨酸NHH2NNH2+H2N+COO-NHH2NOH2N+COO-NO第六十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三種形式的 NO合酶（nitric oxide synthase，NOS） 組成型NOS (cNOS) 可誘導(dǎo)型NOS（iNOS）神經(jīng)型NOS（nNOS）內(nèi)皮型NOS（eNOS）NOS NOS NOS 第六十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月NOS主要分布于外周神經(jīng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和腎（致密斑和髓質(zhì)內(nèi)集合管），其中外周神經(jīng)主要為非腎上腺能/非膽堿能神經(jīng)和腎上

30、腺能神經(jīng)末梢。NOS分布最廣泛，包括肝細(xì)胞、心肌細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等。NOS的分布于內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞和腦。 第六十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月鈣調(diào)蛋白是NOS的主要調(diào)節(jié)分子，3種NOS均含有鈣調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點(diǎn)。凡是引起細(xì)胞內(nèi)Ca2+升高的信號(hào)均有可能作用于NOS。 第六十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月NO在細(xì)胞內(nèi)外可產(chǎn)生多種生理、病理效應(yīng)NO在很多組織、系統(tǒng)發(fā)揮生理或病理作用。 NO作用酶和蛋白質(zhì)激活抑制激活或抑制ADP-核糖轉(zhuǎn)移酶，可溶性鳥苷酸環(huán)化酶, 環(huán)氧化酶細(xì)胞色素，順烏頭酸酶，質(zhì)子ATP酶，運(yùn)鐵蛋白，核糖核苷酸還原酶，脂加

31、氧酶氨基的亞硝基化，巰基的亞硝基化受NO激活和抑制的酶和蛋白質(zhì)第六十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月NO的生理調(diào)節(jié)作用主要通過激活鳥苷酸環(huán)化酶、ADP-核糖轉(zhuǎn)移酶和環(huán)氧化酶完成。 NO與可溶性鳥苷酸環(huán)化酶分子中的血紅素鐵結(jié)合生成的cGMP引起鳥苷酸環(huán)化酶構(gòu)象改變.酶活性增高cGMP作為第二信使，產(chǎn)生生理效應(yīng)GTP第六十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月除了NO以外，一氧化碳（carbon monoxide，CO）、硫化氫（sulfureted hydrogen，H2S）的第二信使作用近年來(lái)也得到證實(shí)。 第六十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、蛋白

32、質(zhì)作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子蛋白質(zhì)分子作為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子轉(zhuǎn)換和傳遞信號(hào)的原理是發(fā)生構(gòu)象變化。增強(qiáng)或抑制酶類信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的催化活性；許多分子在構(gòu)象變化后暴露出潛在的亞細(xì)胞定位區(qū)域，轉(zhuǎn)位（translocation）至細(xì)胞膜或細(xì)胞核；募集新的相互作用的蛋白質(zhì)分子，原有的相互作用分子解離。 構(gòu)象變化主要引起3種效應(yīng)：第六十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月引起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子發(fā)生構(gòu)象變化的因素有3種：化學(xué)修飾改變蛋白質(zhì)構(gòu)象，如磷酸化與去磷酸化、乙酰化、甲基化等；小分子信使作為別位效應(yīng)劑引起靶分子構(gòu)象變化，如cAMP激活PKA； 蛋白質(zhì)相互作用可導(dǎo)致信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子構(gòu)象變化。 第六十九張，PPT共一百

33、八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子濃度的改變將影響信號(hào)傳遞和細(xì)胞應(yīng)答。 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的細(xì)胞內(nèi)定位改變也是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)的重要方式。定位變化既可以是位于細(xì)胞質(zhì)的分子轉(zhuǎn)位至細(xì)胞膜，也可以是向細(xì)胞核或其它細(xì)胞器的轉(zhuǎn)位，從而將信號(hào)傳遞至相應(yīng)的應(yīng)答部位。第七十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信號(hào)通路開關(guān)分子蛋白激酶（protein kinase）與蛋白磷酸酶（protein phosphatase）催化蛋白質(zhì)的可逆性磷酸化修飾。蛋白質(zhì)的磷酸化與去磷酸化是控制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子活性的最主要方式。磷酸化修飾可能提高酶分子的活性，也可能降低其活性，取決于酶的構(gòu)象變化是

34、否有利于酶的作用。蛋白質(zhì)的可逆磷酸化修飾是最重要的信號(hào)通路開關(guān)第七十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月酶的磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶 ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化的酶蛋白第七十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要的蛋白激酶蛋白激酶是催化ATP -磷酸基轉(zhuǎn)移至靶蛋白的特定氨基酸殘基上的一大類酶。 激酶磷酸基團(tuán)的受體蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶蛋白組/賴/精氨酸激酶蛋白半胱氨酸激酶蛋白天冬氨酸/谷氨酸激酶絲氨酸/蘇氨酸羥基酪氨酸的酚羥基咪唑環(huán)，胍基

35、，-氨基巰基?；鞍准っ傅姆诸惖谄呤龔?，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月MAPK級(jí)聯(lián)激活是多種信號(hào)通路的中心絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）屬于蛋白絲/蘇氨酸激酶類，是接收膜受體轉(zhuǎn)換與傳遞的信號(hào)并將其帶入細(xì)胞核內(nèi)的一類重要分子，在多種受體信號(hào)傳遞途徑中均具有關(guān)鍵性作用。 第七十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Overview of MAPK Signaling Pathways第七十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月MAPK的磷酸化與活化示意圖MAPKKKMAPKKMAPKThrTyrThrTyrPPphosphataseoffonMAPK第七十六張，

36、PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月MAPK作用機(jī)制：被激活后轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi)，使一些轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生磷酸化，改變細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的狀態(tài)。另外，它也可以使一些其它的酶發(fā)生磷酸化使之活性發(fā)生改變。MAPK家族成員的底物大部分是轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶等。 MAPK調(diào)控的生物學(xué)效應(yīng)：參與多種細(xì)胞功能的調(diào)控，尤其是在細(xì)胞增殖、分化及凋亡過程中，是多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的共同作用部位。第七十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月哺乳動(dòng)物細(xì)胞重要的MAPK亞家族：細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶（extracellular regulated kinase，ERK）c-Jun N -末端激酶/應(yīng)激激活的蛋白激酶（c-Jun

37、N-terminal kinase/stress-activated protein kinase，JNK/SAPK）p-38-MAPK 第七十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月MAP種類轉(zhuǎn)錄因子蛋白激酶ERKElk-1、 c-Fos、c-JunRsk2、P70S6KJNKc-Jun 、SP-1、ATF-2P38c-Myc、CREB、SP-1、ATF-2PRAK、MSK部分MAPK底物舉例： 第七十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月ERK途徑包括Raf-MEK-MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng) ERK亞家族包括ERK1、ERK2和ERK3等。 ERK的級(jí)聯(lián)激活過程： Raf（MAP

38、KKK）MEK（MAPKK）ERK（MAPK） 第八十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月ERK廣泛存在于各種組織細(xì)胞，參與細(xì)胞增殖與分化的調(diào)控。多種生長(zhǎng)因子受體、營(yíng)養(yǎng)相關(guān)因子受體等都需要ERK的活化來(lái)完成信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。 第八十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月JNK/SAPK途徑參與應(yīng)激(反應(yīng)) JNK/SAPK的級(jí)聯(lián)激活過程： MEKK（MAPKKK） JNKK（MAPKK） JNK/SAPK（MAPK） 第八十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月JNK至少又由JNK1、JNK2和JNK3三個(gè)亞類組成。JNK家族是細(xì)胞對(duì)各種應(yīng)激原誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵分子

39、，參與細(xì)胞對(duì)射線輻射、滲透壓、溫度變化等的應(yīng)激反應(yīng)。一些細(xì)胞因子，如TGF-也可通過JNK發(fā)揮作用。第八十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 P38-MAPK亞家族介導(dǎo)炎癥、凋亡等應(yīng)激（反應(yīng)） P38-MAPK的級(jí)聯(lián)激活過程： 凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（apoptosis signal regulating kinase 1，ASK1）（MAPKKK） MKK3/MKK6（MAPKK） P38-MAPK 第八十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月P38-MAPK家族也是轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)的重要分子，主要參與紫外輻射、炎癥細(xì)胞因子、凋亡相關(guān)受體（Fas）等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。第八十五張，P

40、PT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白酪氨酸激酶轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞增殖與分化信號(hào)蛋白質(zhì)酪氨酸激酶（Protein Tyrosine kinase，PTK）催化蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸殘基磷酸化。受體型PTK：胞內(nèi)部分含有PTK的催化結(jié)構(gòu)域； 非受體型PTK ：主要作用是作為受體和效應(yīng)分子之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子 ；核內(nèi)PTK：細(xì)胞核內(nèi)存在的PTK。 第八十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月生長(zhǎng)因子類受體屬于PTK 部分受體型PTK結(jié)構(gòu)示意圖第八十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Src家族/ZAP70家族/Tec家族/JAK家族屬于非受體型PTK 非受體型PTK的結(jié)構(gòu)Src 家族

41、SH3SH1SH2MyrPSH3SH1SH2SH3SH1SH2PHSH1 likeSH1ZAP70 家族Tec 家族JAK 家族第八十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月基因家族名稱舉例細(xì)胞內(nèi)定位主要功能Src家族Src、Fyn、Lck、Lyn等常與受體結(jié)合存在于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)接受受體傳遞的信號(hào)發(fā)生磷酸化而激活，通過催化底物的酪氨酸磷酸化向下游傳遞信號(hào)ZAP70家族ZAP70、Syk與受體結(jié)合存在于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)接受T淋巴細(xì)胞的抗原受體或B淋巴細(xì)胞的抗原受體的信號(hào)Tec家族Btk、Itk、Tec等存在于細(xì)胞質(zhì)位于ZAP70和Src家族下游接受T淋巴細(xì)胞的抗原受體或B淋巴細(xì)胞的抗原受體的信號(hào)JA

42、K家族JAK1、JAK2、JAK3等與一些白細(xì)胞介素受體結(jié)合存在于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)介導(dǎo)白細(xì)胞介素受體活化信號(hào)核內(nèi)PTK Abl、Wee細(xì)胞核參與轉(zhuǎn)錄過程和細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)非受體型PTK的主要作用第八十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白磷酸酶衰減蛋白激酶信號(hào)蛋白質(zhì)磷酸（酯）酶(phosphatidase)催化磷酸化的蛋白分子發(fā)生去磷酸化，與蛋白激酶共同構(gòu)成了蛋白質(zhì)活性的開關(guān)系統(tǒng)。無(wú)論蛋白激酶對(duì)于其下游分子的作用是正調(diào)節(jié)還是負(fù)調(diào)節(jié)，蛋白磷酸酶都將對(duì)蛋白激酶所引起的變化產(chǎn)生衰減信號(hào)。第九十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白磷酸酶衰減蛋白激酶信號(hào)PTKPTK無(wú)活性活化P自我磷酸

43、化PTPPTPSSP無(wú)活性活化Src family PTK無(wú)活性Src family PTKPTPPPTK活化 活化信號(hào)抑制信號(hào)第九十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白磷酸酶的特性：底物特異性（催化作用的特異性）細(xì)胞內(nèi)的分布特異性決定了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的精確性 第九十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月根據(jù)蛋白磷酸酶所作用的氨基酸殘基而分類：蛋白絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶蛋白酪氨酸磷酸酶?jìng)€(gè)別的蛋白磷酸酶具有雙重作用，即可同時(shí)作用于酪氨酸和絲/蘇氨酸殘基。 第九十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）G蛋白的GTP/GDP結(jié)合狀態(tài)決定信號(hào)通路的開關(guān) 鳥苷酸結(jié)合

44、蛋白（guanine nucleotide binding protein，G protein）簡(jiǎn)稱G蛋白，亦稱GTP結(jié)合蛋白，是一類信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，在各種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)給不同的效應(yīng)蛋白。G蛋白結(jié)合的核苷酸為GTP時(shí)為活化形式，作用于下游分子使相應(yīng)信號(hào)途徑開放；當(dāng)結(jié)合的GTP水解為GDP時(shí)則回到非活化狀態(tài)，使信號(hào)途徑關(guān)閉。 第九十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月G蛋白主要有兩大類：異源三聚體G蛋白：與7次跨膜受體結(jié)合，以亞基（G）和、亞基(G)三聚體的形式存在于細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。 低分子量G蛋白（21kD） 第九十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月介導(dǎo)七跨膜

45、受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的異源三聚體G蛋白亞基（G）、亞基(G) 具有多個(gè)功能位點(diǎn)亞基具有GTP酶活性與受體結(jié)合并受其活化調(diào)節(jié)的部位亞基結(jié)合部位GDP/GTP結(jié)合部位與下游效應(yīng)分子相互作用部位主要作用是與亞基形成復(fù)合體并定位于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)；在哺乳細(xì)胞，亞基也可直接調(diào)節(jié)某些效應(yīng)蛋白。 第九十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月G蛋白通過G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptors，GPCRs）與各種下游效應(yīng)分子，如離子通道、腺苷酸環(huán)化酶、PLC聯(lián)系，調(diào)節(jié)各種細(xì)胞功能。 第九十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子低分子質(zhì)量G蛋白低分子量G蛋白（2

46、1kD），它們?cè)诙喾N細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中亦具有開關(guān)作用。 Ras是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的小G蛋白，因此這類蛋白質(zhì)被稱為Ras家族，因?yàn)樗鼈兙梢粋€(gè)GTP酶結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，故又稱Ras樣GTP酶。 第九十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在細(xì)胞中還存在一些調(diào)節(jié)因子，專門控制小G蛋白活性：增強(qiáng)其活性的因子：如鳥嘌呤核苷酸交換因子（guanine nucleotide exchange factor，GEF）和鳥苷酸釋放蛋白（guanine nucleotide release protein，GNRP）；降低其活性的因子：如鳥嘌呤核苷酸解離抑制因子（guanine nucleotide disso

47、ciation inhibitor，GDI）和GTP酶活化蛋白（GAP）等。 第九十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月GTPGDPRasRasSOS GAPonoffRas的活化及其調(diào)控因子第一百?gòu)?，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)信號(hào)通路中蛋白質(zhì)的相互作用信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子在活細(xì)胞內(nèi)接收和轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的過程是由多種分子聚集形成的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物（signaling complex）完成的。 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物作用：保證了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的特異性和精確性，增加了調(diào)控的層次，從而增加了維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)平衡的機(jī)會(huì)。第一百零一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白

48、質(zhì)相互作用結(jié)構(gòu)域是形成復(fù)合物的基礎(chǔ)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路形成要求信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子之間可特異性地相互識(shí)別和結(jié)合，即蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，這是由信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子中存在的一些特殊結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)的。這些結(jié)構(gòu)域被稱為蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域（protein interaction domain）。 第一百零二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域有如下特點(diǎn) ：一個(gè)信號(hào)分子可以含有兩種以上的蛋白質(zhì)相互作用結(jié)構(gòu)域，因此可以同時(shí)與兩種以上的其他信號(hào)分子結(jié)合；同一類蛋白質(zhì)相互作用結(jié)構(gòu)域可存在于多種不同的分子中。這些結(jié)合結(jié)構(gòu)域的一級(jí)結(jié)構(gòu)不同，因此對(duì)所結(jié)合的信號(hào)分子具有選擇性，這是信號(hào)分子相互作用特異性的基礎(chǔ)；這些

49、結(jié)構(gòu)域本身均為非催化結(jié)構(gòu)域。 第一百零三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子中的蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域的分布和作用蛋白激酶BtkPHTHSH3SH2催化區(qū)銜接蛋白 Grb2SH3SH2SH3轉(zhuǎn)錄因子 statDNA 結(jié)合區(qū)SH2TA細(xì)胞骨架蛋白tensin/SH2PTB第一百零四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域縮寫識(shí)別模體Src homology 2 SH2含磷酸化酪氨酸模體Src homology 3 SH3富含脯氨酸模體pleckstrin homologyPH磷脂衍生物Protein tyrosine binding PTB含磷酸化酪氨酸

50、模體WW WW富含脯氨酸模體蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域及其識(shí)別模體第一百零五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月SH2結(jié)構(gòu)域與蛋白激酶Src的一個(gè)結(jié)構(gòu)域同源Src同源序列2結(jié)構(gòu)域（Src homology 2 domain）簡(jiǎn)稱為SH2結(jié)構(gòu)域 。功能：識(shí)別其他蛋白質(zhì)分子中的磷酸化酪氨酸及其周圍氨基酸殘基組成的特殊模體，并與磷酸化酪氨酸的磷酸基團(tuán)結(jié)合。 不同的蛋白質(zhì)分子含有結(jié)構(gòu)相似但并不相同的SH2結(jié)構(gòu)域，因此對(duì)于含有磷酸化酪氨酸的不同模體具有選擇性。 第一百零六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月SH3結(jié)構(gòu)域可識(shí)別富含脯氨酸的特異模體Src同源序列3結(jié)構(gòu)域的簡(jiǎn)稱為SH3結(jié)構(gòu)域。SH

51、3結(jié)構(gòu)域可識(shí)別另一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子中的富含脯氨酸的910個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的模體，親合力與脯氨酸周圍的氨基酸殘基序列相關(guān)。第一百零七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月PH結(jié)構(gòu)域結(jié)合膜磷脂衍生物PH結(jié)構(gòu)域在血小板蛋白pleckstrin中重復(fù)出現(xiàn)，故命名為pleckstrin同源序列（pleckstrin homology）。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子中的PH結(jié)構(gòu)域主要與膜磷脂衍生物結(jié)合，使分子定位于細(xì)胞膜，有利酶活性的發(fā)揮。PH結(jié)構(gòu)域是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-脂類相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。第一百零八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（四）銜接蛋白和支架蛋白連接信號(hào)通路與網(wǎng)絡(luò)銜接

52、蛋白（adaptor protein）是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的接頭，連接上游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子與下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域。功能：募集和組織信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物，即引導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子到達(dá)并形成相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物。大部分銜接蛋白的結(jié)構(gòu)中只有2個(gè)或2個(gè)以上的蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域，除此以外幾乎不含有其他的序列。 銜接蛋白連接信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子第一百零九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月銜接蛋白Nck結(jié)構(gòu)與相互作用分子示意圖SH2CNSH3SH3SH3HGFR, VEGFR, BCR-AblPDGFR, EphB1 SLP-76, HPK1, p130casIRS-1,

53、p62doc CKIg2,WASP,IRS-1,DOCK180, NIKIRS-1,DOCK180, Sos,NIK,Pak1,Pak3,NAP4,WIP,dynamin, synaptojanin、 Abl,c-CblAbl,c-Cbl,NAP1,Sam68第一百一十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月支架蛋白保證特異和高效的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)支架蛋白（scaffolding proteins）一般是分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，可同時(shí)結(jié)合很多位于同一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子組織在支架蛋白上的意義： 保證相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子容于一個(gè)隔離而穩(wěn)定的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路內(nèi)，避免與其他不需要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通

54、路發(fā)生交叉反應(yīng)，以維持信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的特異性； 支架蛋白可以增強(qiáng)或抑制結(jié)合的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的活性； 增加調(diào)控復(fù)雜性和多樣性。 第一百一十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié)各種受體介導(dǎo)的基本信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 Signal Pathways Mediated by Different Receptors 第一百一十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子通道受體G-蛋白偶聯(lián)受體單次跨膜受體 細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞膜受體受體第一百一十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月特性離子通道受體G-蛋白偶聯(lián)受體單次跨膜受體內(nèi)源性配體神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)、激素、趨化因子、外源刺激（味，光

55、）生長(zhǎng)因子細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)寡聚體形成的孔道單體具有或不具有催化活性的單體跨膜區(qū)段數(shù)目4個(gè)7個(gè)1個(gè)功能離子通道激活G蛋白激活蛋白酪氨酸激酶細(xì)胞應(yīng)答去極化與超極化去極化與超極化調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能和表達(dá)水平調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能和表達(dá)水平，調(diào)節(jié)細(xì)胞分化和增殖三種膜受體的特點(diǎn)第一百一十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、 細(xì)胞內(nèi)受體多屬于轉(zhuǎn)錄因子位于細(xì)胞內(nèi)的受體多為轉(zhuǎn)錄因子，與相應(yīng)配體結(jié)合后，能與DNA的順式作用元件結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)節(jié)基因表達(dá)。 該型受體結(jié)合的信息物質(zhì)有類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸、維生素D等，它們進(jìn)入細(xì)胞后，有些可與其位于細(xì)胞核內(nèi)的受體相結(jié)合形成激素-受體復(fù)合物，有些則先與其在細(xì)

56、胞質(zhì)內(nèi)的受體相結(jié)合，然后以激素-受體復(fù)合物的形式穿過核孔進(jìn)入核內(nèi)。 第一百一十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月核受體結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制示意圖第一百一十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月激素反應(yīng)元件舉例激素舉例受體所識(shí)別的DNA特征序列腎上腺皮質(zhì)激素 5 AGAACAXXXTGTTCT 33 TCTTGTXXXACAAGA 5雌激素5 AGGTCAXXXTGACCT 33 TCCAGTXXXACTGGA 5甲狀腺素5 AGGTCATGACCT 33 TCCAGTACTGGA 5第一百一十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、離子通道型膜受體是化學(xué)信號(hào)與電信

57、號(hào)轉(zhuǎn)換器離子通道型受體是一類自身為離子通道的受體，它們的開放或關(guān)閉直接受化學(xué)配體的控制，被稱為配體-門控受體通道（ligand-gated receptor channel）。配體主要為神經(jīng)遞質(zhì)。第一百一十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月乙酰膽堿受體的結(jié)構(gòu)與其功能第一百一十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月乙酰膽堿受體結(jié)構(gòu)乙酰膽堿結(jié)合部位離子通道頂部觀側(cè)面觀第一百二十張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月乙酰膽堿受體功能模式圖第一百二十一張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月離子通道受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的最終作用是導(dǎo)致了細(xì)胞膜電位改變，即通過將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變

58、成為電信號(hào)而影響細(xì)胞功能的。離子通道型受體可以是陽(yáng)離子通道，如乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺的受體；也可以是陰離子通道，如甘氨酸和-氨基丁酸的受體。第一百二十二張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、G蛋白偶聯(lián)受體通過G蛋白-第二信使-靶分子發(fā)揮作用G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）得名于這類受體的細(xì)胞內(nèi)部分總是與異源三聚體G蛋白結(jié)合，受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的第一步反應(yīng)都是活化G蛋白。第一百二十三張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月GPCR是七跨膜受體（serpentine receptor）第一百二十四張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（一）G蛋白的活化啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的基

59、本模式 ：配體+受體G蛋白效應(yīng)分子第二信使靶分子生物學(xué)效應(yīng)第一百二十五張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月G蛋白循環(huán)第一百二十六張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）G蛋白偶聯(lián)受體通過G蛋白-第二信使-靶分子發(fā)揮作用 活化的G蛋白的亞基主要作用于生成或水解細(xì)胞內(nèi)第二信使的酶，如AC、PLC等效應(yīng)分子（effector），改變它們的活性，從而改變細(xì)胞內(nèi)第二信使的濃度。 可以激活A(yù)C的G蛋白的亞基稱為s（s 代表stimulate）；反之，稱為i（i代表inhibit）。 第一百二十七張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月G種類效應(yīng)分子細(xì)胞內(nèi)信使靶分子asAC活化c

60、AMPPKA活性aiAC活化cAMPPKA活性aqPLC活化Ca2+、IP3、DAGPKC活化atcGMP-PDE活性cGMPNa+通道關(guān)閉哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的G亞基種類及效應(yīng)第一百二十八張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（三）胰高血糖素受體通過AC-cAMP-PKA通路轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào) 第一百二十九張，PPT共一百八十六頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月促腎上腺皮質(zhì)激素促黑素 (MSH)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素嗅覺分子多巴胺甲狀旁腺素腎上腺素前列腺素E1,E2胰高血糖素5-HT（1a）、5-HT（2）組織胺（H2受體）生長(zhǎng)激素抑制素促黃體激素味覺分子利用AC-cAMP-PKA轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)的部分化學(xué)信號(hào)第一