細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病第十章AbnormalofCellularSignalTransductionandDisease

細胞增殖分化代謝防御和凋亡等作用

受體接受

轉(zhuǎn)導(dǎo)生物效應(yīng)細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(CST)概述CST異常的環(huán)節(jié)和機制CST異常與常見疾病的關(guān)系細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概念胞外信息分子膜受體或核受體調(diào)

節(jié)細胞生物學(xué)功能信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換信息概述跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(transmembranesignaltansduction)CST的基本過程①②③配體受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白靶蛋白生物效應(yīng)信號接受信號轉(zhuǎn)導(dǎo)概述信號的接受細胞內(nèi)信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)信號對靶蛋白的調(diào)節(jié)細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)概述CST的三個環(huán)節(jié)生物效應(yīng)概述化學(xué)信號物理信號如類固醇激素受體信號的接受細胞膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白配體G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)酪氨酸蛋白激酶(TPK)型受體絲/蘇氨酸蛋白激酶型受體離子通道型受體細胞因子受體等生物效應(yīng)概述信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白生物效應(yīng)信號接受

轉(zhuǎn)導(dǎo)可逆磷酸化調(diào)節(jié)可逆磷酸化修飾信號對靶蛋白的調(diào)節(jié)效應(yīng)蛋白細胞效應(yīng)調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄因子概述酪氨酸蛋白激酶(TPK)介導(dǎo)的CST通路CST的主要通路舉例GPCR介導(dǎo)的CST通路（G-protein-coupledreceptor,GPCR）LG效應(yīng)器信號GPCRGPCR介導(dǎo)的CST通路CST通路包括多種激素（NE、AE、ADH、TSH、AngII等）、神經(jīng)遞質(zhì)以及光、味等G蛋白介導(dǎo)的CST通路G蛋白活性調(diào)節(jié)G蛋白分類G蛋白是指能結(jié)合GTP或GDP，并具有內(nèi)在GTP酶活性的蛋白。包括Ras家族等GGDPG蛋白家族小分子G蛋白GGDPG蛋白介導(dǎo)的CST途徑受體G蛋白效應(yīng)器細胞膜GDPCST通路G蛋白介導(dǎo)的CST途徑GTPGDPCST通路信息分子G蛋白介導(dǎo)的CST途徑GTPATPcAMPACCST通路G蛋白介導(dǎo)的CST途徑GTPPIP2IP3DGPLCCST通路G蛋白介導(dǎo)的CST途徑GDP內(nèi)吞CST通路GGDPGGTPGiGTPGsGTPGqGTPG12GTP抑制AC活性激活A(yù)C活性活化PLC?激活Rho磷脂酶C(PLC)途徑腺苷酸環(huán)化酶(AC)途徑G蛋白介導(dǎo)的CST通路離子通道途徑等磷脂酰肌醇-3激酶(PI-3K)途徑PKAcAMPGsAC靶蛋白磷酸化靶基因轉(zhuǎn)錄2M2Gi(一)腺苷酸環(huán)化酶(AC)途徑1Ang2GqPLCDAGPKC靶基因轉(zhuǎn)錄Ca2+靶蛋白磷酸化IP3磷脂酶C(PLC)途徑G蛋白介導(dǎo)的CST通路酪氨酸蛋白激酶介導(dǎo)的CST通路CST的主要通路舉例非受體TPK途徑受體TPK途徑又稱JAK途徑GTP-Grb2-SosRasRafMAPK受體TPK途徑受體連接蛋白鳥苷酸交換因子絲裂原活化蛋白激酶TPKPP生長因子CST通路MAPK途徑ERK/P38/JNK靶基因轉(zhuǎn)錄PKCIP3Ca2+DGPLCTPKPP生長因子MAPK-Grb2-SosRasRafGTP靶蛋白磷酸化PKBCST通路受體TPK途徑PI3K激素等G蛋白ACPLCIP3-Ca2+DGcAMPPKACaM.PK

PKCTPKMAPK生長因子細胞因子(非受體TPK)JAK甾體激素胞漿受體RasTF生理效應(yīng)CST途徑P不同通路間存在交互通話（cross-talk）細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(CST)概述CST異常的環(huán)節(jié)和機制CST異常與常見疾病的關(guān)系配體異常受體異常受體后信號蛋白異常CST異常的原因和機制CST異常的發(fā)生環(huán)節(jié)信號發(fā)放異常體內(nèi)神經(jīng)和體液因子分泌異常配體異常配體產(chǎn)生減少配體產(chǎn)生增多體外病理性或者損傷性刺激病原體及其產(chǎn)物的刺激Toll樣受體（toll-likereceptor,TLR)炎癥細胞活化及炎癥介質(zhì)泛濫的機制示意圖導(dǎo)致細胞損傷的理化刺激病理性或者損傷性刺激病原體及其產(chǎn)物的刺激體內(nèi)神經(jīng)和體液因子分泌異常細胞外信號發(fā)放異常紫外線、離子射線、活性氧等受體異常與疾病受體數(shù)量、結(jié)構(gòu)或功能異常遺傳性受體病家族性腎性尿崩癥胰島素抵抗性糖尿病雄激素抵抗征家族性高膽固醇血癥受體或受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常自身免疫性受體病繼發(fā)性受體異常V2RGsACcAMPATPPKAADHH2OH2OH2O集合管上皮細胞AQP2集合管腔ADHV2R異常與家族性腎性尿崩癥P137中樞性尿崩癥遺傳性受體病自身免疫性受體病抗自身受體的抗體①刺激型受體抗體②阻斷型受體抗體重癥肌無力等自身免疫性甲狀腺病受體異常與疾病受體或受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常TSHRACPLCcAMPDGIP3甲狀腺素分泌甲狀腺細胞增殖GsGqTSH甲狀腺細胞膜免疫性受體異常與自身免疫性甲狀腺病TSHRACPLCcAMPDGIP3甲狀腺素分泌甲狀腺細胞增殖GsGq甲狀腺細胞膜刺激型TSHR抗體Graves病彌漫性甲狀腺腫(Graves’disease)TSHRACPLCcAMPDGIP3甲狀腺素分泌甲狀腺細胞增殖GsGq阻斷型TSHR抗體橋本病(-)甲狀腺細胞膜橋本病(Hashimoto’sthyroditis)遺傳性受體病自身免疫性受體病繼發(fā)性受體異常向下調(diào)節(jié)向上調(diào)節(jié)受體異常與疾病受體或受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常心力衰竭→NA↑↑→心肌胞膜受體受體后的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路成分異?；蛲蛔兣潴w異常或病理性刺激霍亂受體異常與疾病受體或受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異?；魜y毒素腸腔GsR霍亂(P136)霍亂毒素腸上皮細胞Gs201Arg核糖化(+)ACcAMP↑↑↑PKACl-H2ONa+細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(CST)概述CST異常的環(huán)節(jié)和機制CST異常與常見疾病的關(guān)系單環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病配體異常與疾病受體異常與疾病受體后的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路異常與疾病腫瘤

促細胞增殖信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過強多個環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病單環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病抑制細胞增殖的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過弱

腫瘤

促細胞增殖信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過強生長因子增多受體表達增多或異常激活胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白改變自分泌機制多個環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病RTK激活Ras-ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路生長因子Grb2SosRafMEKERK基因表達細胞增殖細胞膜PiRasGDP

RasGTPGTPGDP腫瘤細胞RTK激活Ras-ERK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路過強生長因子Grb2SosRafMEKERK基因表達細胞增殖細胞膜PiRasGDPRasGTPGTPGDP腫瘤

促細胞增殖信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過強生長因子增多受體表達增多或異常激活胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白改變多個環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病表達蛋白激酶類或核內(nèi)蛋白類物質(zhì)

如mos、raf癌基因編碼蛋白激酶類產(chǎn)物

如高表達jun和fos蛋白抑制細胞增殖的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過弱

如TGF-β途徑信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過弱多個環(huán)節(jié)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與疾病腫瘤

促細胞增殖信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過強絲/蘇氨酸蛋白激酶型受體Smad2Smad4-PP-TGF-βTGFβR細胞膜胞漿胞核Smad4Smad2-P-PSmad2Smad4P-P-TGF-β途徑對腫瘤細胞的負調(diào)控作用抑制增殖抑制CDK4的表達誘導(dǎo)CDI的產(chǎn)生Smad2Smad4-PP-