1、細胞的基本共性所有的細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜，即細胞膜。所有的細胞都含有兩種核酸：即DNA與RNA作為遺傳信息復制與轉(zhuǎn)錄的載體。作為蛋白質(zhì)合成的機器一核糖體，毫無例外地存在于一切細胞內(nèi)。所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂。細胞連接的功能分類封閉連接緊密連接通訊連接間隙連接神經(jīng)細胞間的化學突觸植物細胞中的胞間連絲錨定連接與中間絲相關(guān)的錨定連接：橋粒半橋粒與肌動蛋白絲相關(guān)的錨定連接：粘合帶粘合斑緊密連接是封閉連接的主要形式，存在于上皮細胞之間形成滲漏屏障，起重要的封閉作用；隔離作用，使游離端與基底面質(zhì)膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；支持功能錨定連接連接名稱跨膜粘連

2、蛋白胞外配體結(jié)合細胞骨架類型胞內(nèi)錨蛋白橋粒鈣黏蛋白相鄰細胞鈣黏蛋白中間絲橋粒斑珠蛋白、橋粒斑蛋白半橋粒整連蛋白基膜的層粘連蛋白中間絲橋粒斑樣蛋白黏合帶鈣黏蛋白相鄰細胞鈣黏蛋白微絲連環(huán)蛋白、紐蛋白、a輔肌動蛋白黏合斑整連蛋白基膜的纖粘連蛋白微絲踝蛋白、紐蛋白、filamin和a輔肌動蛋白通訊連接間隙連接：分布廣泛，幾乎所有的動物組織中都存在間隙連接。神經(jīng)細胞間的化學突觸存在于可興奮細胞之間的細胞連接方式它通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳導神經(jīng)沖動。胞間連絲：高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，完成細胞間的通訊聯(lián)絡(luò)。間隙連接連接子是間隙連接的基本單位。每個連接子由6個跨膜連接蛋白呈環(huán)狀排列，連接子中心形成一

3、個直徑約1.5nm的孔道。連接單位由兩個連接子對接構(gòu)成。細胞表面的黏著分子鈣粘蛋白選擇素免疫球蛋白超家族(IgSF)整聯(lián)蛋白家族。鈣粘蛋白：屬同親型結(jié)合，依賴Ca2+的細胞粘著糖蛋白，介導依賴Ca2+的細胞粘著和從ECM到細胞質(zhì)傳遞信號。對胚胎發(fā)育中的細胞識別、遷移和組織分化以及成體組織器官構(gòu)成具有主要作用。(30多個成員的糖蛋白家族)選擇素：屬異親型結(jié)合，依賴Ca2+的細胞粘著分子，能與特異糖基識別并結(jié)合。P選擇素、E選擇素和L選擇素。免疫球蛋白超家族：指分子結(jié)構(gòu)中具有與免疫球蛋白類似的結(jié)構(gòu)域的細胞黏著分子(CAM)超家族。介導同親型細胞粘著或介導異親型細胞粘著,但其粘著作用不依賴Ca2+，

4、其中神經(jīng)細胞黏著分子(N-CAMs)在神經(jīng)組織細胞間的粘著中起主要作用。整連蛋白：屬于異親性結(jié)合、Ca2+或Mg2+依賴性的黏著分子，介導細胞與細胞之間或細胞與胞外基質(zhì)間的黏著。細胞外基質(zhì)根據(jù)其組成成分的功能劃分：結(jié)構(gòu)蛋白，包括膠原和彈性蛋白，分別賦予胞外基質(zhì)強度和韌性；蛋白聚糖，由蛋白和多糖共價形成，具有高度親水性，賦予胞外基質(zhì)抗壓的能力粘連糖蛋白，包括層粘連蛋白和纖連蛋白，有助于細胞粘連到胞外基質(zhì)上。一、基本概念細胞外被(cellcoat)又稱糖萼(glycocalyx)細胞外基質(zhì)(extracellularmatrix)真核細胞的細胞外結(jié)構(gòu)(extracellularstructures

5、)二、膠原(collagen)膠原是胞外基質(zhì)最基本結(jié)構(gòu)成份之一，動物體內(nèi)含量最豐富的蛋白(總量的30以上)。常見的膠原類型及其在組織中的分布膠原及其分子結(jié)構(gòu)膠原的合成與加工膠原的功能三、氨基聚糖和蛋白聚糖氨基聚糖(glycosaminoglycan,GAGs)蛋白聚糖(proteoglycan)四、層粘連蛋白和纖粘連蛋白層粘連蛋白(laminin)纖粘連蛋白(fibronectin)五、彈性蛋白(elastin)彈性蛋白是彈性纖維的主要成分；主要存在于脈管壁及肺。彈性纖維與膠原纖維共同存在，分別賦予組織以彈性及抗張性。酩彈性蛋白是高度疏水的非糖基化蛋白，具有兩個明顯的特征：構(gòu)象呈無規(guī)則卷曲狀態(tài)

6、；通過Lys殘基相互交連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。六、植物細胞壁植物細胞壁的組成植物細胞壁的功能增加細胞強度，提供支持功能；信息儲存庫的功能：產(chǎn)生多種寡糖素作為信號物質(zhì)，或抵抗病、蟲害，或作為細胞生長和發(fā)育的信號物質(zhì)。細胞外基質(zhì)(extracellularmatrix)結(jié)構(gòu)組成：指分布于細胞外空間，由細胞分泌的蛋白和多糖所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要功能：構(gòu)成支持細胞的框架，負責組織的構(gòu)建；胞外基質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及成份的變化，改變細胞微環(huán)境從而對細胞形態(tài)、生長、分裂、分化和凋亡起重要的調(diào)控作用。胞外基質(zhì)的信號功能細胞外被(cellcoat)又稱糖萼(glycocalyx)結(jié)構(gòu)組成：指細胞質(zhì)膜外表面覆蓋的一層粘多糖物質(zhì)，實際

7、指細胞表面與質(zhì)膜中的蛋白或脂類分子共價結(jié)合的寡糖鏈。功能：不僅對膜蛋白起保護作用，而且在細胞識別中起重要作用。真核細胞的細胞外結(jié)構(gòu)(extracellularstructures)常見的膠原類型及其在組織中的分布膠原是細胞外基質(zhì)中最主要的水不溶性纖維蛋白；IIII型膠原含量最豐富，形成類似的纖維結(jié)構(gòu)；但并非所有膠原都形成纖維；I型膠原纖維束，主要分布于皮膚、肌腱、韌帶及骨中，具有很強的抗張強度；II型膠原主要存在于軟骨中；III型膠原形成微細的原纖維網(wǎng)，廣泛分布于伸展性的組織，如疏松結(jié)締組織；W型膠原形成二維網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu)，是基膜的主要成分及支架。膠原及其分子結(jié)構(gòu)膠原纖維的基本結(jié)構(gòu)單位是原膠原；原

8、膠原是由三條肽鏈盤繞成的三股螺旋結(jié)構(gòu)；原膠原肽鏈具有Gly-x-y重復序列，對膠原纖維的高級結(jié)構(gòu)的形成是重要的；在膠原纖維內(nèi)部，原膠原蛋白分子呈1/4交替平行排列,形成周期性橫紋。膠原的合成與加工前體肽鏈在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，并形成前原膠原(preprocollagen)；前原膠原(preprocollagen)是原膠原的前體和分泌形式，在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成、加工與組裝，經(jīng)高爾基體分泌；前原膠原在細胞外由兩種專一性不同的蛋白水解酶作用，分別切去N-末端前肽及C-末端前肽，成為原膠原(procollagen)；原膠原進而聚合裝配成膠原原纖維(collagenfibril)和膠原纖維(collagenfi

9、ber)。膠原的功能膠原在胞外基質(zhì)中含量最高，剛性及抗張力強度最大，構(gòu)成細胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)，細胞外基質(zhì)中的其它組分通過與膠原結(jié)合形成結(jié)構(gòu)與功能的復合體在不同組織中，膠原組裝成不同的纖維形式，以適應特定功能的需要；膠原可被膠原酶特異降解，而參入胞外基質(zhì)信號傳遞的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中。氨基聚糖氨基聚糖是由重復的二糖單位構(gòu)成的長鏈多糖二糖單位之一是氨基己糖(氨基葡萄糖或氨基半乳糖)+糖醛酸;氨基聚糖：透明質(zhì)酸、4-硫酸軟骨素、6-硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角質(zhì)素等。透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)及其生物學功能透明質(zhì)酸是增殖細胞和遷移細胞的胞外基質(zhì)主要成分，也是蛋白聚糖的主要結(jié)

10、構(gòu)組分透明質(zhì)酸在結(jié)締組織中起強化、彈性和潤滑作用透明質(zhì)酸使細胞保持彼此分離，使細胞易于運動遷移和增殖并阻止細胞分化蛋白聚糖蛋白聚糖見于所有結(jié)締組織和細胞外基質(zhì)及許多細胞表面蛋白聚糖由氨基聚糖與核心蛋白(coreprotein)的絲氨酸殘基共價連接形成的巨分子若干蛋白聚糖單體借連接蛋白以非共價鍵與透明質(zhì)酸結(jié)合形成多聚體蛋白聚糖的特性與功能顯著特點是多態(tài)性：不同的核心蛋白，不同的氨基聚糖；軟骨中的蛋白聚糖是最大巨分子之一，賦予軟骨以凝膠樣特性和抗變形能力；蛋白聚糖可視為細胞外的激素富集與儲存庫，可與多種生長因子結(jié)合，完成信號的傳導。層粘連蛋白(laminin)層粘連蛋白是高分子糖蛋白(820KD)

11、，動物胚胎及成體組織的基膜的主要結(jié)構(gòu)組分之一；層粘連蛋白的結(jié)構(gòu)由一條重鏈和兩條輕鏈構(gòu)成細胞通過層粘連蛋白錨定于基膜上；層粘連蛋白中至少存在兩個不同的受體結(jié)合部位：與W型膠原的結(jié)合部位；與細胞質(zhì)膜上的整合素結(jié)合的Arg-Gly-Asp(R-G-D)序列。層粘連蛋白在胚胎發(fā)育及組織分化中具有重要作用；層粘連蛋白也與腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)。纖粘連蛋白(fibronectin)纖粘連蛋白是高分子量糖蛋白(220-250KD)纖粘連蛋白分型：纖粘連蛋白的主要功能：介導細胞粘著，進而調(diào)節(jié)細胞的形狀和細胞骨架的組織，促進細胞鋪展；在胚胎發(fā)生過程中，纖粘連蛋白對于許多類型細胞的遷移和分化是必須的；在創(chuàng)傷修復中，纖

12、粘連蛋白促進巨噬細胞和其它免疫細胞遷移到受損部位；在血凝塊形成中，纖粘連蛋白促進血小板附著于血管受損部位。血漿纖粘連蛋白是二聚體，由兩條相似的A鏈及鏈組成，整個分子呈V形。細胞纖粘連蛋白是多聚體。纖粘連蛋白不同的亞單位為同一基因的表達產(chǎn)物，每個亞單位由數(shù)個結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，RGD三肽序列是為細胞識別的最小結(jié)構(gòu)單位纖粘連蛋白的膜蛋白受體為整合素家族成員之一，在其細胞外功能區(qū)有與RGD高親和性結(jié)合部位。植物細胞壁的組成纖維素分子今纖維素微原纖維(microfibril),為細胞壁提供了抗張強度半纖維素(hemicellulose):木糖、半乳糖和葡萄糖等組成的高度分支的多糖介導微原纖維連接彼此連接或介導

13、微原纖維與其它基質(zhì)成分(果膠質(zhì))連接果膠質(zhì)(pectin)：含有大量攜帶負電荷的糖，結(jié)合Ca2+等陽離子,被高度水化形成凝膠果膠質(zhì)與半纖維素橫向連接，參與細胞壁復雜網(wǎng)架的形成。伸展蛋白(extensin)：糖蛋白，在初生壁中含量可多達15%,糖的總量約占65%。木質(zhì)素(lignin)：由酚殘基形成的水不溶性多聚體。參與次生壁形成，并以共價鍵與細胞壁多糖交聯(lián),大大增加了細胞壁的強度與抗降解第五章物質(zhì)的跨膜運輸與信號傳遞物質(zhì)的跨膜運輸細胞通訊與信號傳遞第一節(jié)物質(zhì)的跨膜運輸被動運輸(passivetransport)主動運輸(activetransport)胞吞作用(endocytosis)與胞吐作

14、用(exocytosis)第二節(jié)細胞通訊與信號傳遞細胞通訊與細胞識別細胞的信號分子與受體通過細胞內(nèi)受體介導的信號傳遞通過細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞由細胞表面整合蛋白介導的信號傳遞細胞信號傳遞的基本特征與蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息被動運輸(passivetransport)特點：運輸方向、跨膜動力、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運蛋白類型：簡單擴散(simplediffusion)、協(xié)助擴散(facilitateddiffusion)膜轉(zhuǎn)運蛋白：載體蛋白(carrierproteins)通透酶(permease)性質(zhì)；介導被動運輸與主動運輸。通道蛋白(channelproteins)具有離子選擇性，轉(zhuǎn)運速率高；

15、離子通道是門控的；只介導被動運輸類型：電壓門通道(voltage-gatedchannel)配體門通道(ligand-gatedchannel)壓力激活通道(stress-activatedchannel)主動運輸(activetransport)特點：運輸方向、能量消耗、膜轉(zhuǎn)運蛋白被動與主動運輸?shù)谋容^類型：三種基本類型由ATP直接提供能量的主動運輸一鈉鉀泵(結(jié)構(gòu)與機制)鈣泵(Ca2+-ATP酶)質(zhì)子泵：P-型質(zhì)子泵、V-型質(zhì)子泵、H+-ATP酶協(xié)同運輸(cotransport)由Na+-K+泵(或H+-泵)與載體蛋白協(xié)同作用，靠間接消耗ATP所完成的主動運輸方式物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運與膜電位胞吞作用

16、(endocytosis)與胞吐作用(exocytosis)作用：完成大分子與顆粒性物質(zhì)的跨膜運輸，又稱膜泡運輸或批量運輸(bulktransport)。屬于主動運輸。胞吞作用胞吐作用胞吐作用組成型的外排途徑(constitutiveexocytosispathway)所有真核細胞連續(xù)分泌過程用于質(zhì)膜更新(膜脂、膜蛋白、胞外基質(zhì)組分、營養(yǎng)或信號分子)defaultpathway：除某些有特殊標志的駐留蛋白和調(diào)節(jié)型分泌泡外，其余蛋白的轉(zhuǎn)運途徑：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一咼爾基體一分泌泡一細胞表面調(diào)節(jié)型外排途徑(regulatedexocytosispathway)特化的分泌細胞儲存刺激釋放產(chǎn)生的分泌物(如激素

17、、粘液或消化酶)具有共同的分選機制，分選信號存在于蛋白本身，分選主要由高爾基體TGN上的受體類蛋白來決定膜流：動態(tài)過程對質(zhì)膜更新和維持細胞的生存與生長是必要的囊泡與靶膜的識別與融合細胞通訊與細胞識別細胞通訊(cellcommunication)細胞識別(cellrecognition)纟田胞通訊(cellcommunication)一個細胞發(fā)出的信息通過介質(zhì)傳遞到另一個細胞產(chǎn)生相應的反應。細胞間的通訊對于多細胞生物體的發(fā)生和組織的構(gòu)建，協(xié)調(diào)細胞的功能，控制細胞的生長、分裂、分化和凋亡是必須的。慕細胞通訊方式：分泌化學信號進行通訊內(nèi)分泌(endocrine)旁分泌(paracrine)自分泌(a

18、utocrine)化學突觸(chemicalsynapse)接觸性依賴的通訊細胞間直接接觸，信號分子與受體都是細胞的跨膜蛋白間隙連接實現(xiàn)代謝偶聯(lián)或電偶聯(lián)細胞識別(cellrecognition)概念：細胞通過其表面的受體與胞外信號物質(zhì)分子(配體)選擇性地相互作用，進而導致胞內(nèi)一系列生理生化變化,最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學效應的過程。信號通路(signalingpathway)細胞識別是通過各種不同的信號通路實現(xiàn)的。細胞接受外界信號，通過一整套特定的機制，將胞外信號轉(zhuǎn)導為胞內(nèi)信號，最終調(diào)節(jié)特定基因的表達，引起細胞的應答反應，這種反應系列稱之為細胞信號通路。細胞的信號分子與受體信號分子(signa

19、lmolecule)親脂性信號分子親水性信號分子氣體性信號分子(NO)受體(receptor)多為糖蛋白第二信使(secondmessenger)分子開關(guān)(molecularswitches)細胞內(nèi)受體：為胞外親脂性信號分子所激活激素激活的基因調(diào)控蛋白(胞內(nèi)受體超家族)細胞表面受體：為胞外親水性信號分子所激活細胞表面受體分屬三大家族：離子通道偶聯(lián)的受體(ion-channel-linkedreceptor)G-蛋白偶聯(lián)的受體(G-protein-linkedreceptor)酶偶連的受體(enzyme-linkedreceptor)通過細胞內(nèi)受體介導的信號傳遞甾類激素介導的信號通路兩步反應階段

20、：初級反應階段：直接活化少數(shù)特殊基因轉(zhuǎn)錄的，發(fā)生迅速;次級反應：初級反應產(chǎn)物再活化其它基因產(chǎn)生延遲的放大作用。一氧化氮介導的信號通路通過細胞表面受體介導的信號跨膜傳遞離子通道偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞G-蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞細胞表面其它與酶偶聯(lián)的受體離子通道偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞信號途徑特點：受體/離子通道復合體，四次/六次跨膜蛋白跨膜信號轉(zhuǎn)導無需中間步驟主要存在于神經(jīng)細胞或其他可興奮細胞間的突觸信號傳遞有選擇性：配體的特異性選擇和運輸離子的選擇性G-蛋白偶聯(lián)的受體介導的信號跨膜傳遞cAMP信號通路磷脂酰肌醇信號通路受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路細胞表面其它與酶

21、偶聯(lián)的受體受體絲氨酸/蘇氨酸激酶受體酪氨酸磷酸酯酶受體鳥苷酸環(huán)化酶(ANPs-signals)酪氨酸蛋白激酶聯(lián)系的受體兩大家族：一是與Src蛋白家族相聯(lián)系的受體；二是與Janus激酶家族聯(lián)系的受體。信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子(signaltransducerandactvatoroftranscription，STAT)與JAK-STAT途徑。cAMP信號通路反應鏈：激素一G-蛋白偶聯(lián)受體一G-蛋白一腺苷酸環(huán)化酶一CAMP-cAMP依賴的蛋白激酶A基因調(diào)控蛋白一基因轉(zhuǎn)錄組分及其分析G-蛋白偶聯(lián)受體G-蛋白活化與調(diào)節(jié)效應酶腺苷酸環(huán)化酶GPLR的失敏(desensitization)與減量調(diào)節(jié)細菌毒素

22、對G蛋白的修飾作用GPLR的失敏：例：卩腎上腺素受體被激活后，10-15秒cAMP驟增，然后在不到1min內(nèi)反應速降，以至消失。受體活性快速喪失(速發(fā)相)-失敏(desensitization)；機制：受體磷酸化受體與Gs解偶聯(lián)，cAMP反應停止并被PDE降解。兩種Ser/Thr磷酸化激酶：PKA和腎上腺素受體激酶(ARK)，負責受體磷酸化；胞內(nèi)協(xié)作因子卩撲獲蛋白(卩arrestin)-結(jié)合磷酸化的受體，抑制其功能活性(卩arrestin已克隆、定位llql3)。反應減弱(遲發(fā)相)-減量調(diào)節(jié)(down-regulation)機制：受體-配體復合物內(nèi)吞，導致表面受體數(shù)量減少，發(fā)現(xiàn)卩arresti

23、n可直接與Clathrin結(jié)合，在內(nèi)吞中起adeptors作用;受體減量調(diào)節(jié)與內(nèi)吞后受體的分選有關(guān)。磷脂酰肌醇信號通路“雙信使系統(tǒng)”反應鏈：胞外信號分子一G-蛋白偶聯(lián)受體一G-蛋白一TP3-胞內(nèi)Ca2+濃度升高一Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)-細胞反應磷脂酶C(PLC)-DG-激活PKC-蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH個受體酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信號通路受體酪氨酸激酶(receptortyrosinekinases，RTKs)包括6個亞族信號轉(zhuǎn)導：配體一受體一受體二聚化一受體的自磷酸化一激活RTK-胞內(nèi)信號蛋白一啟動信號傳導RTK-Ras信號通路：配體RTK-adaptorGRF

24、RasRaf(MAPKKK)MAPKK-MAPK-進入細胞核一其它激酶或基因調(diào)控蛋白(轉(zhuǎn)錄因子)的磷酸化修鈽。G蛋白偶聯(lián)受體介導的MAPK的激活RTKs的失敏(desensitization)G蛋白偶聯(lián)受體介導的MAPK的激活MAPK(Mitogen-activatedproteinkinase)又稱ERK(extracelularsignal-regulatedkinase)真核細胞廣泛存在的Ser/Thr蛋白激酶。MAPK的底物：膜蛋白(受體、酶)、胞漿蛋白、核骨架蛋白、及多種核內(nèi)或胞漿內(nèi)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子-在細胞增殖和分化中具有重要調(diào)控作用。PTX敏感性G蛋白(Gi，Go)的卩Y亞基依賴于R

25、as激活MAPK，具體機制還有待深入研究；PKC、PLC與G蛋白偶聯(lián)受體介導的MAPK激活PKC和PLC參與G蛋白偶聯(lián)受體激活MAPK：G蛋白偶聯(lián)受體激活G蛋白；G蛋白,亞基或卩丫亞基激活PLC，促進膜磷脂代謝；磷脂代謝產(chǎn)物(DAG+IP3)激活PKC；PKC通過Ras或Raf激活MAPK；由于PKC對鈣的依賴性不同，所以G蛋白偶聯(lián)受體-MAPK途徑對鈣要求不同；PKA對G蛋白偶聯(lián)受體-MAPK途徑的負調(diào)控迄今未發(fā)現(xiàn)和制備出MAPK組成型突變(dominantnegativemutant)，提示細胞難于忍受MAPK的持續(xù)激活(MAPK的去活是細胞維持正常生長代謝所必須)。主要機制：特異性的Ty

26、r/Thr磷脂酶可選擇性地使MAPK去磷酸化，關(guān)閉MAPK信號。cAMP個，MAPKC；cAMP直接激活cAMP依賴的PKA；PKA可能通過RTK或通過抑制Raf-Ras相互作用起負調(diào)控作用。RTKs的失敏：催化性受體的效應器位于受體本身，因此失敏即酶活性速發(fā)抑制。機制：受體的磷酸化修飾。EGF受體Thr654的磷酸化導致RTK活性的抑制，如果該位點產(chǎn)生Ala突變，則阻止活性抑制，后又發(fā)現(xiàn)C端的Serl046/7也是磷酸化位點。磷酸化位點所在的C端恰好是SH2蛋白的結(jié)合部位。引起受體磷酸化的激酶：PKC作用于Thr654；CaMK2(Ca2+和CaM依賴的激酶2)-作用于Ser1046/7還發(fā)

27、現(xiàn)：EGF受體是CDK的靶蛋白，提示和周期調(diào)控有關(guān)。RTK晶體結(jié)構(gòu)研究表明，RTK激活后形成穩(wěn)定的非抑制性構(gòu)象；磷酸化修飾后，形成抑制性構(gòu)象，引起失敏。RTK失敏對細胞正常功能所必須，RTK的持續(xù)激活將導致細胞生長失控。由細胞表面整合蛋白介導的信號傳遞in整合蛋白與粘著斑in導致粘著斑裝配的信號通路有兩條in粘著斑的功能：一是機械結(jié)構(gòu)功能；二是信號傳遞功能in通過粘著斑由整合蛋白介導的信號傳遞通路：由細胞表面到細胞核的信號通路由細胞表面到細胞質(zhì)核糖體的信號通路細胞信號傳遞的基本特征與蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息細胞信號傳遞的基本特征：具有收斂(convergence)或發(fā)散(divergence)的

28、特點細胞的信號傳導既具有專一性又有作用機制的相似性信號的放大作用和信號所啟動的作用的終止并存細胞以不同的方式產(chǎn)生對信號的適應(失敏與減量調(diào)節(jié))蛋白激酶的網(wǎng)絡(luò)整合信息與信號網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的crosstalk第六章細胞質(zhì)基質(zhì)與細胞內(nèi)膜系統(tǒng)第一節(jié)細胞質(zhì)基質(zhì)纟田胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrixorcytomatrix)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)第二節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum,ER)的形態(tài)結(jié)構(gòu)ER的功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達的調(diào)控第三節(jié)高爾基體高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基體的功能高爾基體與細胞內(nèi)的膜泡運輸?shù)谒墓?jié)溶酶體與過氧化物酶體第五節(jié)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的

29、分選與細胞結(jié)構(gòu)的組裝分泌蛋白合成的模型-信號假說蛋白質(zhì)分選與分選信號膜泡運輸細胞結(jié)構(gòu)體系的組裝一、細胞質(zhì)基質(zhì)(cytoplasmicmatrixorcytomatrix)細胞質(zhì)基質(zhì)是細胞的重要的結(jié)構(gòu)成分，其體積約占細胞質(zhì)的一半基本概念：用差速離心法分離細胞勻漿物組分，先后除去細胞核、線粒體、溶酶體、高爾基體和細胞質(zhì)膜等細胞器或細胞結(jié)構(gòu)后，存留在上清液中的主要是細胞質(zhì)基質(zhì)的成分。生物化學家多稱之為胞質(zhì)溶膠。主要成分：中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類、細胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)。主要特點：細胞質(zhì)基質(zhì)是一個高度有序的體系；通過弱鍵而相互作用處于動態(tài)平衡的結(jié)構(gòu)體系。完成各種中間代謝過程如糖酵解過程、磷酸戊糖途徑、糖醛酸途

30、徑等蛋白質(zhì)的分選與運輸與細胞質(zhì)骨架相關(guān)的功能維持細胞形態(tài)、細胞運動、胞內(nèi)物質(zhì)運輸及能量傳遞等蛋白質(zhì)的修飾、蛋白質(zhì)選擇性的降解蛋白質(zhì)的修飾控制蛋白質(zhì)的壽命云降解變性和錯誤折疊的蛋白質(zhì)幫助變性或錯誤折疊的蛋白質(zhì)重新折疊，形成正確的分子構(gòu)象-、細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)細胞內(nèi)膜系統(tǒng)概述細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的研究方法細胞內(nèi)膜系統(tǒng)概述細胞內(nèi)膜系統(tǒng)是指細胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的由膜包繞形成的細胞器或細胞結(jié)構(gòu)。真核細胞細胞內(nèi)的區(qū)域化(compartmentalization):細胞骨架纖維為組織者的Cytomatrix形成有序的動態(tài)結(jié)構(gòu)；細胞內(nèi)的膜相結(jié)構(gòu)-細胞器(organelles

31、)。細胞內(nèi)膜系統(tǒng)的研究方法DeDuve,A.ClaudeandG.Palade,1974NobelPlrize放射自顯影(Autoradiography);生化分析(Biochemicalanalysis);遺傳突變分析(Geneticmutants)一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughendoplasmicreticulum,rER)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smoothendoplasmicreticulum,sER)微粒體(microsome)二、ER的功能ER是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類合成的基地，幾乎全部脂類和多種重要蛋白都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。rER的功能蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)的修飾與加

32、工新生肽的折疊與組裝脂類的合成sER的功能類固醇激素的合成(生殖腺內(nèi)分泌細胞和腎上腺皮質(zhì))肝的解毒作用(Detoxification)Systemofoxygenases-cytochromep450family；肝細胞葡萄糖的釋放(G-6PTG)儲存鈣離子：肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶將細胞質(zhì)基質(zhì)中Ca2+泵入肌質(zhì)網(wǎng)腔中蛋白質(zhì)合成分泌蛋白；整合膜蛋白；內(nèi)膜系統(tǒng)各種細胞器內(nèi)的可溶性蛋白(需要隔離或修飾)。其它的多肽是在細胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體上合成的：包括：細胞質(zhì)基質(zhì)中的駐留蛋白、質(zhì)膜外周蛋白、核輸入蛋白、轉(zhuǎn)運到線粒體、葉綠體和過氧物酶體的蛋白。注意：細胞中蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，并都

33、是起始于細胞質(zhì)基質(zhì)中“游離”核糖體。蛋白質(zhì)的修飾與加工修飾加工：糖基化、羥基化、?；?、二硫鍵形成等糖基化在glycosyltransferase作用下發(fā)生在ER腔面N-linkedglycosylation(Asn)O-linkedglycosylation(Ser/ThrorHylys/Hypro)?；l(fā)生在ER的細胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)：軟脂酸一Cys新生肽的折疊與組裝新生肽的折疊組裝：非還原性的內(nèi)腔，易于二硫鍵形成；正確折疊涉及駐留蛋白：具有KDELorHDEL信號蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（proteindisulfideisomerase,PDI）切斷二硫鍵，幫助新合成的蛋白重新形成二硫鍵并處于正確折

34、疊的狀態(tài)結(jié)合蛋白（Bindingprotein，Bip，chaperone）空識別錯誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位，并促進重新折疊與裝配。脂類的合成ER合成細胞所需絕大多數(shù)膜脂（包括磷脂和膽固醇）。兩種例外：鞘磷脂和糖脂（ER開始fGolgicomplex完成）；Mit/Chl某些單一脂類是在它們的膜上合成的。各種不同的細胞器具有明顯不同的脂類組成：phosphatidylcholine（PC）：ERGCPM（高f低）phosphatidylserine（PS）：PMGCER（高f低）phospholipdtranslocator/flippase與膜質(zhì)轉(zhuǎn)位磷脂合成酶是ER膜整合蛋白，活性

35、位點朝向cytosol；磷脂的轉(zhuǎn)運：transportbybudding：ERGC、Ly、PMtransportbyphospholipidexchangeproteins(PEP):ERotherorganelles(includingMitandChl)。三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與基因表達的調(diào)控內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)的合成、加工、折疊、組裝、轉(zhuǎn)運及向咼爾基體轉(zhuǎn)運的復雜過程顯然是需要有一個精確調(diào)控的過程。影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)T細胞核信號轉(zhuǎn)導的三種因素：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)未折疊蛋白的超量積累。折疊好的膜蛋白的超量積累。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上膜脂成份的變化一一主要是固醇缺乏不同的信號轉(zhuǎn)導途徑，最終調(diào)節(jié)細胞核內(nèi)特異基因表達一、高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)電鏡下

36、高爾基體結(jié)構(gòu)是由扁平膜囊和大小不等的囊泡構(gòu)成高爾基體是有極性的細胞器：位置、方向、物質(zhì)轉(zhuǎn)運與生化極性高爾基體各部膜囊的4種標志細胞化學反應：高爾基體至少由互相聯(lián)系的4個部分組成，每一部分又可能劃分出更精細的間隔高爾基體與細胞骨架關(guān)系密切，在非極性細胞中，高爾基體分布在MTOC（負端）高爾基的膜囊上存在微管的馬達蛋白（cytoplasmicdynein和kinesin）和微絲的馬達蛋白（myosin）。最近還發(fā)現(xiàn)特異的血影蛋白（spectrin）網(wǎng)架。它們在維持高爾基體動態(tài)的空間結(jié)構(gòu)以及復雜的膜泡運輸中起重要的作用。扁囊彎曲成凸面又稱形成面（formingface）或順面（cisface）面向質(zhì)

37、膜的凹面（concave）又稱成熟面（matureface）或反面（transface）高爾基體各部膜囊的4種標志細胞化學反應嗜鋨反應的高爾基體cis面膜囊；焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）細胞化學反應，顯示trans面12層膜囊；胞嘧啶單核苷酸酶（CMP酶）細胞化學反應，顯示靠近trans面膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)GERL結(jié)構(gòu)：60年代初，Novikoff發(fā)現(xiàn)CMP和酸性磷酸酶存在于高爾基體的一狽9，稱這種結(jié)構(gòu)為GERL，意為與高爾基體（G）密切相關(guān)，但它是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）的一部分，參與溶酶體（L）的生成。煙酰胺腺嘌吟二核苷磷酸酶（NADP酶）的細胞化學反應，顯示中間扁平囊高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（cis-Go

38、lginetwork,CGN）又稱cis膜囊高爾基體中間膜囊（medialGolgi）鳥多數(shù)糖基修飾；糖脂的形成；與高爾基體有關(guān)的多糖的合成高爾基體反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（transGolginetwork,TGN）周圍大小不等的囊泡順面囊泡稱ERGIC/VTC-ERGIC53/58蛋白（結(jié)合Mn）反面體積較大的分泌泡與分泌顆粒高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)RER（蛋白質(zhì)和脂類）一二一（蛋白質(zhì)KDEL或HDEL）CGN；蛋白絲氨酸殘基發(fā)生O-連接糖基化；跨膜蛋白在細胞質(zhì)基質(zhì)一側(cè)結(jié)構(gòu)域的酰基化；日冕病毒的裝配高爾基體反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)TGN中的低pH值；標志酶CMP酶陽性TGN的主要功能：參與蛋白質(zhì)的分類與包裝、運輸；某些“晚期”的蛋白質(zhì)修飾（如唾液酸化、蛋白質(zhì)酪氨酸殘基的硫酸化及蛋白原的水解加工）在蛋白質(zhì)與脂類的轉(zhuǎn)運過程中的“瓣膜”作用，保證單向轉(zhuǎn)運二、高爾基體的功能高爾基體與細胞的分泌活動蛋白質(zhì)的糖基化及其修飾蛋白酶的水解和其它加工過程高爾基體與細胞的分泌活動蛋白質(zhì)的分選及其轉(zhuǎn)運的信息僅存在于編碼該蛋白質(zhì)的基因本身流感病毒囊膜蛋白特異性地轉(zhuǎn)運今上皮細胞游離端的質(zhì)膜水泡性口炎病毒囊膜蛋白特異性地轉(zhuǎn)運今上皮細胞基底面的質(zhì)膜水泡性口炎病毒囊膜蛋白等膜蛋白在胞質(zhì)基質(zhì)側(cè)的雙酸分選信號Asp-X-Gln或DXE）起重要的作用溶酶體酶的分選：M6P今反面膜囊M6P受體在肝細胞中溶酶體酶還存在不依賴于M6P的另一種