細胞信息轉(zhuǎn)導CellularSignalTransduction第十五章王曉華細胞信號轉(zhuǎn)導第1頁細胞通訊（cellcommunication）是體內(nèi)一部分細胞發(fā)出信號，另一部分細胞（targetcell）接收信號并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榧毎πЦ淖冞^程。細胞針對外源信息所發(fā)生細胞內(nèi)生物化學改變及效應全過程稱為信號轉(zhuǎn)導（signaltransduction）。細胞信號轉(zhuǎn)導第2頁第一節(jié)細胞信號轉(zhuǎn)導概述TheGeneralInformationofSignalTransduction細胞信號轉(zhuǎn)導第3頁跨膜信號轉(zhuǎn)導普通步驟特定細胞釋放信息物質(zhì)信息物質(zhì)經(jīng)擴散或血循環(huán)抵達靶細胞與靶細胞受體特異性結(jié)合受體對信號進行轉(zhuǎn)換并開啟細胞內(nèi)信使系統(tǒng)靶細胞產(chǎn)生生物學效應細胞信號轉(zhuǎn)導第4頁一、細胞外化學信號有水溶性化學信號和脂溶性化學信號兩種形式生物體可感受任何物理、化學和生物學刺激信號，最終經(jīng)過換能路徑將各類信號轉(zhuǎn)換為細胞可直接感受化學信號（信息物質(zhì)）（chemicalsignaling）。化學信號分為水溶性化學信號和脂溶性化學信號。細胞信號轉(zhuǎn)導第5頁細胞因子趨化因子生物活性肽氨基酸及其衍生物核苷和核苷酸基因表示調(diào)控胞核水溶性化學信號膜受體脂溶性化學信號胞內(nèi)受體細胞內(nèi)反應細胞質(zhì)膜水溶性化學信號和脂溶性化學信號類固醇激素、甲狀腺素、前列腺素、維生素A、維生素D、脂類、氣體、細胞信號轉(zhuǎn)導第6頁二、細胞經(jīng)由特異性受體接收細胞外信號受體（receptor）是細胞膜上或細胞內(nèi)能識別外源化學信號并與之結(jié)合成份，其化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，個別糖脂。受體作用：1.識別外源信號分子，即配體（ligand）；2.轉(zhuǎn)換配體信號，使之成為細胞內(nèi)分子可識別信號，并傳遞至其它分子引發(fā)細胞應答。（一）化學信號經(jīng)過受體在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)換和傳遞細胞信號轉(zhuǎn)導第7頁受體與信號分子結(jié)合特征：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作用模式可逆性細胞信號轉(zhuǎn)導第8頁（二）受體既能夠位于細胞膜也能夠位于細胞內(nèi)受體按照其在細胞內(nèi)位置分為：細胞表面受體細胞內(nèi)受體

接收不能進入細胞水溶性化學信號分子和其它細胞表面信號分子，如生長因子、細胞因子、水溶性激素分子、粘附分子等。受體在膜表面分布能夠是區(qū)域性，也能夠是散在。接收能夠直接經(jīng)過脂雙層胞膜進入細胞脂溶性化學信號分子，如類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸等。細胞信號轉(zhuǎn)導第9頁細胞膜表面受體主要有三大類離子通道型膜受體（ligand-gatedreceptorchannel）G-蛋白偶聯(lián)七跨膜受體（Gprotein-coupledreceptor，GPCR）酶依賴單跨膜受體（enzyme-linkedreceptor）細胞信號轉(zhuǎn)導第10頁轉(zhuǎn)錄因子染色質(zhì)相關蛋白RNA加工蛋白RNA轉(zhuǎn)運蛋白細胞周期蛋白細胞骨架NH2AAAAAm7GTranslation信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡信號接收信號轉(zhuǎn)導應答反應細胞信號轉(zhuǎn)導基本方式示意圖細胞信號轉(zhuǎn)導第11頁第二節(jié)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導相關分子IntracellularSignalMolecules細胞信號轉(zhuǎn)導第12頁一、第二信使?jié)舛群头植几淖兪侵饕盘栟D(zhuǎn)導方式1957年，E.Sutherland在研究腎上腺素促進肝糖原分解機制時發(fā)覺，這些激素作用依賴于細胞產(chǎn)生一個小分子化合物環(huán)腺苷酸（cyclicAMP，cAMP），從而提出了cAMP是激素在細胞內(nèi)第二信使這一著名激素信號跨膜傳遞學說。細胞信號轉(zhuǎn)導第13頁※第二信使(secondarymessenger)在細胞內(nèi)傳遞信息小分子物質(zhì)，如：Ca2+、DAG、IP3、cAMP、cGMP、花生四烯酸及其代謝產(chǎn)物等。細胞信號轉(zhuǎn)導第14頁細胞內(nèi)小分子信使特點：①在完整細胞中，小分子信使?jié)舛然蚍植荚诩毎庑盘栕饔孟掳l(fā)生快速改變；②阻斷該分子改變可阻斷細胞對外源信號傳遞。③作為變構效應劑在細胞內(nèi)有特定靶蛋白分子。④在細胞內(nèi)有確定靶分子細胞內(nèi)第二信使在信號轉(zhuǎn)導過程中主要改變是濃度改變，催化它們生成酶和催化它們水解酶都會受到膜受體信號轉(zhuǎn)導通路中信號轉(zhuǎn)導分子調(diào)整。細胞信號轉(zhuǎn)導第15頁1.cAMP合成與分解PPiATPACMg2+cAMP5′-AMP

磷酸二酯酶H2OMg2+(一）環(huán)核苷酸是主要細胞內(nèi)第二信使當前已知細胞內(nèi)環(huán)核苷酸類第二信使有cAMP和cGMP兩種。細胞信號轉(zhuǎn)導第16頁cAMPATPACPPiAMPPDEH2O磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)腺苷酸環(huán)化酶(adenylatecyclase,AC)細胞信號轉(zhuǎn)導第17頁2.細胞中存在各種催化環(huán)核苷酸水解磷酸二酯酶細胞內(nèi)有水解cAMP和cGMP磷酸二酯酶（phosphodiesterase，PDE）；PDE2含有相對特異性，如，PDE2可水解cGMP和cAMP，PDE3和PDE4特異性水解cAMP。細胞信號轉(zhuǎn)導第18頁3．環(huán)核苷酸在細胞內(nèi)調(diào)整蛋白激酶活性環(huán)核苷酸作為第二信使作用機制：cAMP和cGMP在細胞能夠作用于蛋白質(zhì)分子，使后者發(fā)生構象改變，從而改變活性。蛋白激酶是一類主要信號轉(zhuǎn)導分子，也是許多小分子第二信使直接作用靶分子。細胞信號轉(zhuǎn)導第19頁蛋白激酶A是cAMP靶分子cAMP作用于cAMP依賴性蛋白激酶（cAMP-dependentproteinkinase），即蛋白激酶A（proteinkinaseA，PKA）。PKA活化后，可使各種蛋白質(zhì)底物絲氨酸或蘇氨酸殘基發(fā)生磷酸化，改變其活性狀態(tài)，底物分子包含一些糖、脂代謝相關酶類、離子通道和一些轉(zhuǎn)錄因子。細胞信號轉(zhuǎn)導第20頁cAMP作用機理R調(diào)整亞基C催化亞基目錄無活性有活性PKAPKA細胞信號轉(zhuǎn)導第21頁cAMP激活PKA影響糖代謝示意圖激活抑制細胞信號轉(zhuǎn)導第22頁蛋白激酶G是cGMP靶分子cGMP作用于cGMP依賴性蛋白激酶（cGMP-dependentproteinkinase，cGPK），即蛋白激酶G（proteinkinaseG，PKG）。

GTPGＣMg2+PPicGMP磷酸二酯酶H2OCa2+或Mg2+5′-GMP細胞信號轉(zhuǎn)導第23頁cGMP激活PKG示意圖調(diào)整部位調(diào)整部位細胞信號轉(zhuǎn)導第24頁使相關蛋白或酶類絲、蘇氨酸殘基磷酸化PKG功效NOGCPKG

蛋白質(zhì)磷酸化GCG蛋白GTPcGMP激素R胞膜細胞信號轉(zhuǎn)導第25頁4．蛋白激酶不是cAMP和cGMP唯一靶分子一些離子通道也能夠直接收cAMP或cGMP別構調(diào)整。視桿細胞膜上富含cGMP-門控陽離子通道嗅覺細胞內(nèi)存在cAMP-核苷酸-門控鈣通道細胞信號轉(zhuǎn)導第26頁（二）脂類也可作為胞內(nèi)第二信使含有第二信使特征脂類衍生物:二脂酰甘油（diacylglycerol，DAG）肌醇-1,4,5-三磷酸（Inositol-1,4,5-triphosphate，IP3）

花生四烯酸（arachidonicacid，AA）磷脂酸（phosphatidicacid，PA）溶血磷脂酸（lysophosphatidicacid，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)這些脂類衍生物都是由體內(nèi)磷脂代謝產(chǎn)生。細胞信號轉(zhuǎn)導第27頁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酶有兩類：一類是磷脂酶（phospholipase，PL），催化磷脂水解，其中最主要是磷脂酶C（phospholipaseC，PLC）；另一類是各種特異性激酶，即磷脂酰肌醇激酶類（phosphatidylinositolkinases,PIKs），催化磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）磷酸化。細胞信號轉(zhuǎn)導第28頁磷脂酶C催化DAG和IP3生成磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C（PI-PLC，簡稱PLC）可將PIP2（磷脂酰肌醇4,5-二磷酸）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磷脂酰肌醇4,5-二磷酸細胞信號轉(zhuǎn)導第29頁2．脂類第二信使作用于對應靶蛋白分子IP3

：與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)上受體結(jié)合，促使細胞內(nèi)Ca2+釋放DAG：在磷脂酰絲氨酸和Ca2+協(xié)同下激活PKC細胞信號轉(zhuǎn)導第30頁IP3靶分子是鈣離子通道IP3為水溶性，生成后從細胞質(zhì)膜擴散至細胞質(zhì)中，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或肌質(zhì)網(wǎng)膜上IP3受體結(jié)合。IP3＋IP3受體鈣離子通道開放，細胞內(nèi)鈣釋放細胞內(nèi)鈣離子濃度快速增加細胞信號轉(zhuǎn)導第31頁DAG和鈣離子靶分子是蛋白激酶C蛋白激酶C（proteinkinaseC，PKC），屬于絲/蘇氨酸蛋白激酶，廣泛參加細胞各項生理活動。PKC作用底物包含質(zhì)膜受體、膜蛋白、各種酶和轉(zhuǎn)錄因子等，參加各種生理功效調(diào)整。當前發(fā)覺PKC同工酶有12種以上，不一樣同工酶有不一樣酶學特征、特異組織分布和亞細胞定位，對輔助激活劑依賴性亦不一樣。細胞信號轉(zhuǎn)導第32頁催化結(jié)構域Ca2+DAG磷脂酰絲氨酸調(diào)節(jié)結(jié)構域催化結(jié)構域底物Ca2+DAG磷脂酰絲氨酸調(diào)整結(jié)構域假底物結(jié)合區(qū)DAC活化PKC作用機制示意圖細胞信號轉(zhuǎn)導第33頁（三）鈣離子能夠激活信號轉(zhuǎn)導相關酶類1．鈣離子在細胞中分布含有顯著區(qū)域特征細胞外液游離鈣濃度高（1.12~1.23mmol/L）；細胞內(nèi)液鈣離子含量很低，且90%以上儲存于細胞內(nèi)鈣庫（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體內(nèi)）；胞液中游離Ca2+含量極少（基礎濃度只有0.01~0.1mol/L）。細胞信號轉(zhuǎn)導第34頁造成胞液游離Ca2+濃度升高反應有兩種：一是細胞質(zhì)膜鈣通道開放，引發(fā)鈣內(nèi)流；二是細胞內(nèi)鈣庫膜上鈣通道開放，引發(fā)鈣釋放。胞液Ca2+能夠再經(jīng)由細胞質(zhì)膜及鈣庫膜上鈣泵（Ca2+-ATP酶）返回細胞外或胞內(nèi)鈣庫，以消耗能量方式維持細胞質(zhì)內(nèi)低鈣狀態(tài)。細胞信號轉(zhuǎn)導第35頁2．鈣離子信號功效主要是經(jīng)過鈣調(diào)蛋白實現(xiàn)鈣調(diào)蛋白（calmodulin，CaM）可看作是細胞內(nèi)Ca2+受體。乙酰膽堿、兒茶酚胺、加壓素、血管擔心素和胰高血糖素等胞液Ca2+濃度升高CaMCaMCa2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

CaM發(fā)生構象改變后，作用于Ca2+/CaM-依賴性激酶（CaM-K）。細胞信號轉(zhuǎn)導第36頁磷脂酰肌醇4,5-二磷酸細胞信號轉(zhuǎn)導第37頁二、蛋白質(zhì)作為細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導分子蛋白質(zhì)分子作為信號轉(zhuǎn)導分子轉(zhuǎn)換和傳遞信號原理是發(fā)生構象改變。①增強或抑制酶類信號轉(zhuǎn)導分子催化活性；②許多分子在構象改變后暴露出潛在亞細胞定位區(qū)域，轉(zhuǎn)位（translocation）至細胞膜或細胞核；③募集新相互作用蛋白質(zhì)分子，原有相互作用分子解離。

構象改變主要引發(fā)3種效應：細胞信號轉(zhuǎn)導第38頁（一）蛋白激酶/蛋白磷酸酶是信號通路開關分子蛋白激酶（proteinkinase）與蛋白磷酸酶（proteinphosphatase）催化蛋白質(zhì)可逆性磷酸化修飾。蛋白質(zhì)磷酸化與去磷酸化是控制信號轉(zhuǎn)導分子活性最主要方式。磷酸化修飾可能提升酶分子活性，也可能降低其活性，取決于酶構象改變是否有利于酶作用。蛋白質(zhì)可逆磷酸化修飾是最主要信號通路開關細胞信號轉(zhuǎn)導第39頁酶磷酸化與脫磷酸化-OHThrSerTyr酶蛋白H2OPi磷蛋白磷酸酶ATPADP蛋白激酶ThrSerTyr-O-PO32-磷酸化酶蛋白細胞信號轉(zhuǎn)導第40頁蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶和蛋白酪氨酸激酶是主要蛋白激酶蛋白激酶是催化ATPγ-磷酸基轉(zhuǎn)移至靶蛋白特定氨基酸殘基上一大類酶。激酶磷酸基團受體蛋白絲氨酸/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/蘇氨酸羥基酪氨酸酚羥基咪唑環(huán)，胍基，ε-氨基巰基?；鞍准っ阜诸惣毎盘栟D(zhuǎn)導第41頁MAPK級聯(lián)激活是各種信號通路中心絲裂原激活蛋白激酶（MAPK）屬于蛋白絲/蘇氨酸激酶類，是接收膜受體轉(zhuǎn)換與傳遞信號并將其帶入細胞核內(nèi)一類主要分子，在各種受體信號傳遞路徑中均具相關鍵性作用。細胞信號轉(zhuǎn)導第42頁MAPK磷酸化與活化示意圖MAPKKKMAPKKMAPKThrTyrThrTyrPPphosphataseoffonMAPK細胞信號轉(zhuǎn)導第43頁MAPK作用機制：被激活后轉(zhuǎn)移至細胞核內(nèi)，使一些轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生磷酸化，改變細胞內(nèi)基因表示狀態(tài)。另外，它也能夠使一些其它酶發(fā)生磷酸化使之活性發(fā)生改變。MAPK家族組員底物大部分是轉(zhuǎn)錄因子、蛋白激酶等。MAPK調(diào)控生物學效應：參加各種細胞功效調(diào)控，尤其是在細胞增殖、分化及凋亡過程中，是各種信號轉(zhuǎn)導路徑共同作用部位。細胞信號轉(zhuǎn)導第44頁蛋白酪氨酸激酶轉(zhuǎn)導細胞增殖與分化信號蛋白質(zhì)酪氨酸激酶（ProteinTyrosinekinase，PTK）催化蛋白質(zhì)分子中酪氨酸殘基磷酸化。受體型PTK：胞內(nèi)部分含有PTK催化結(jié)構域；與配體結(jié)合后含有酪氨酸蛋白激酶活性，如胰島素受體insulingrowthfactorreceptor,IGF-R表皮生長因子受體(epidermalgrowthfactorreceptor,EGF-R)。非受體型PTK：主要作用是作為受體和效應分子之間信號轉(zhuǎn)導分子；與配體結(jié)合后，可與酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)而表現(xiàn)出酶活性，如生長激素受體、干擾素受體。核內(nèi)PTK：細胞核內(nèi)存在PTK。細胞信號轉(zhuǎn)導第45頁*受體跨膜區(qū)由22～26個氨基酸殘基組成一個α-螺旋，高度疏水。*胞外區(qū)為配體結(jié)合部位。*胞內(nèi)區(qū)為酪氨酸蛋白激酶功效區(qū)（又稱SH1,Scrhomology1domain，與Src酪氨酸蛋白激酶區(qū)同源）位于C末端，包含ATP結(jié)合和底物結(jié)合兩個功效區(qū)。受體型PTK結(jié)構細胞信號轉(zhuǎn)導第46頁*該受體下游常含有SH2結(jié)構域能與酪氨酸殘基磷酸化多肽鏈結(jié)合SH3結(jié)構域能與富含脯氨酸肽段結(jié)合PH結(jié)構域(pleckstrinhomologydomain)

識別含有磷酸化絲氨酸和蘇氨酸短肽，并能與G蛋白βγ復合物結(jié)合,還能與帶電磷脂結(jié)合細胞信號轉(zhuǎn)導第47頁生長因子類受體屬于PTK部分受體型PTK結(jié)構示意圖細胞信號轉(zhuǎn)導第48頁（二）G蛋白GTP/GDP結(jié)合狀態(tài)決定信號通路開關鳥苷酸結(jié)合蛋白（guaninenucleotidebindingprotein，Gprotein）簡稱G蛋白，亦稱GTP結(jié)合蛋白，是一類信號轉(zhuǎn)導分子，在各種細胞信號轉(zhuǎn)導路徑中轉(zhuǎn)導信號給不一樣效應蛋白。G蛋白結(jié)合核苷酸為GTP時為活化形式，作用于下游分子使對應信號路徑開放；當結(jié)合GTP水解為GDP時則回到非活化狀態(tài)，使信號路徑關閉。細胞信號轉(zhuǎn)導第49頁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α亞基（Gα）和β、γ亞基(Gβγ)三聚體形式存在于細胞質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。低分子量G蛋白（21kD）細胞信號轉(zhuǎn)導第50頁介導七跨膜受體信號轉(zhuǎn)導異源三聚體G蛋白α亞基（Gα）β、γ亞基(Gβγ)含有多個功效位點α亞基含有GTP酶活性與受體結(jié)合并受其活化調(diào)整部位βγ亞基結(jié)合部位GDP/GTP結(jié)合部位與下游效應分子相互作用部位主要作用是與α亞基形成復合體并定位于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)；在哺乳細胞，βγ亞基也可直接調(diào)整一些效應蛋白。細胞信號轉(zhuǎn)導第51頁G蛋白經(jīng)過G蛋白偶聯(lián)受體（Gprotein-coupledreceptors，GPCRs）與各種下游效應分子，如離子通道、腺苷酸環(huán)化酶、PLC聯(lián)絡，調(diào)整各種細胞功效。細胞信號轉(zhuǎn)導第52頁兩種G蛋白活性型和非活性型互變目錄細胞信號轉(zhuǎn)導第53頁主要信號轉(zhuǎn)導分子低分子質(zhì)量G蛋白低分子量G蛋白（21kD），它們在各種細胞信號轉(zhuǎn)導路徑中亦含有開關作用。Ras是第一個被發(fā)覺小G蛋白，所以這類蛋白質(zhì)被稱為Ras家族，因為它們均由一個GTP酶結(jié)構域組成，故又稱Ras樣GTP酶。細胞信號轉(zhuǎn)導第54頁第三節(jié)各種受體介導基本信號轉(zhuǎn)導通路

SignalPathwaysMediatedbyDifferentReceptors

細胞信號轉(zhuǎn)導第55頁離子通道受體G-蛋白偶聯(lián)受體單次跨膜受體細胞內(nèi)受體細胞膜受體受體細胞信號轉(zhuǎn)導第56頁一、細胞內(nèi)受體多屬于轉(zhuǎn)錄因子位于細胞漿和細胞核中受體，多為轉(zhuǎn)錄因子，與對應配體結(jié)合后，能與DNA順式作用元件結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)整基因表示。該型受體結(jié)合信息物質(zhì)有類固醇激素、甲狀腺素、維甲酸、維生素D等，它們進入細胞后，有些可與其位于細胞核內(nèi)受體相結(jié)合形成激素-受體復合物，有些則先與其在細胞質(zhì)內(nèi)受體相結(jié)合，然后以激素-受體復合物形式穿過核孔進入核內(nèi)。細胞信號轉(zhuǎn)導第57頁核受體結(jié)構及作用機制示意圖細胞信號轉(zhuǎn)導第58頁激素反應元件舉例激素舉例受體所識別DNA特征序列腎上腺皮質(zhì)激素5’AGAACAXXXTGTTCT3’3’TCTTGTXXXACAAGA5’雌激素5’AGGTCAXXXTGACCT3’3’TCCAGTXXXACTGGA5’甲狀腺素5’AGGTCATGACCT3’3’TCCAGTACTGGA5’細胞信號轉(zhuǎn)導第59頁特征離子通道受體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）生長因子細胞因子結(jié)構寡聚體形成孔道單體含有或不含有催化活性單體跨膜區(qū)段數(shù)目4個7個1個功效離子通道激活G蛋白激活蛋白酪氨酸激酶細胞應答去極化與超極化去極化與超極化調(diào)整蛋白質(zhì)功效和表示水平調(diào)整蛋白質(zhì)功效和表示水平，調(diào)整細胞分化和增殖三種膜受體特點細胞信號轉(zhuǎn)導第60頁二、離子通道型膜受體是化學信號與電信號轉(zhuǎn)換器離子通道型受體是一類本身為離子通道受體，它們開放或關閉直接收化學配體控制，被稱為配體-門控受體通道（ligand-gatedreceptorchannel）。配體主要為神經(jīng)遞質(zhì)。與受體結(jié)合后，可使離子通道打開或關閉，改變膜通透性.細胞信號轉(zhuǎn)導第61頁乙酰膽堿受體結(jié)構與其功效細胞信號轉(zhuǎn)導第62頁離子通道型受體能夠是陽離子通道，如乙酰膽堿、谷氨酸和五羥色胺受體；也能夠是陰離子通道，如甘氨酸和γ-氨基丁酸受體。離子通道受體信號轉(zhuǎn)導最終作用是造成了細胞膜電位改變，即經(jīng)過將化學信號轉(zhuǎn)變成為電信號而影響細胞功效。細胞信號轉(zhuǎn)導第63頁三、G蛋白偶聯(lián)受體經(jīng)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）又稱七個跨膜螺旋受體/蛇型受體(serpentinereceptor)。細胞內(nèi)部分總是與異源三聚體G蛋白結(jié)合，受體信號轉(zhuǎn)導第一步反應都是活化G蛋白。細胞信號轉(zhuǎn)導第64頁GPCR是七跨膜受體（serpantinereceptor）G蛋白偶聯(lián)區(qū)細胞信號轉(zhuǎn)導第65頁G蛋白循環(huán)（一）G蛋白活化開啟信號轉(zhuǎn)導G蛋白循環(huán)細胞信號轉(zhuǎn)導第66頁（二）G蛋白偶聯(lián)受體經(jīng)過G蛋白-第二信使-靶分子發(fā)揮作用活化G蛋白α亞基主要作用于生成或水解細胞內(nèi)第二信使酶，如AC、PLC等效應分子（effector），改變它們活性，從而改變細胞內(nèi)第二信使?jié)舛?。能夠激活ACG蛋白亞基稱為s（s代表stimulate）；反之，稱為i（i代表inhibit）。細胞信號轉(zhuǎn)導第67頁G種類效應分子細胞內(nèi)信使靶分子asAC活化↑cAMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑IP3、DAG↑、Ca2+PKC活化↑atcGMP-PDE活性↑cGMP↓Na+通道關閉哺乳動物細胞中G亞基種類及效應細胞信號轉(zhuǎn)導第68頁RＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸環(huán)化酶ACATPcAMP細胞信號轉(zhuǎn)導第69頁（三）胰高血糖素受體經(jīng)過AC-cAMP-PKA通路轉(zhuǎn)導信號細胞信號轉(zhuǎn)導第70頁（四）血管擔心素II受體經(jīng)過PLC-IP3/DAG-PKC通路介導信號轉(zhuǎn)導血管擔心素II（AngiotensinII）受體亦屬于G蛋白偶聯(lián)受體，不過偶聯(lián)G蛋白亞基為q，經(jīng)過PLC-IP3/DAG-PKC通路發(fā)揮效應。細胞信號轉(zhuǎn)導第71頁CaM-K底物磷脂酰肌醇4,5二磷酸G蛋白亞基為q細胞信號轉(zhuǎn)導第72頁這類受體信息傳遞可歸納為激素受體Ｇ蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或其它功效蛋白生物學效應細胞信號轉(zhuǎn)導第73頁四、單跨膜受體依賴酶催化作用傳遞信號酶偶聯(lián)受體指那些本身含有酶活性，或者本身沒有酶活性，但與酶分子結(jié)合存在一類受體。這些受體大多為只有1個跨膜區(qū)段糖蛋白，亦稱為單跨膜受體。酶偶聯(lián)受體種類繁多，不過以含有PTK活性和與PTK偶聯(lián)受體居多。細胞信號轉(zhuǎn)導第74頁單個跨膜螺旋受體含TPK結(jié)構域受體EGF:表皮生長因子IGF-1:胰島素樣生長因子PDGF:血小板衍生生長因子FGF:成纖維細胞生長因子目錄細胞信號轉(zhuǎn)導第75頁與配體結(jié)合后含有酪氨酸蛋白激酶活性，即可造成本身磷酸化，又可催化底物蛋白磷酸化。如胰島素受體IGF-R

表皮生長因子受體(EGF-R)。與配體結(jié)合后，可與酪氨酸蛋白激酶偶聯(lián)而表現(xiàn)出酶活性，如生長激素受體、干擾素受體。非酪氨酸蛋白激酶受體型酪氨酸蛋白激酶受體型（催化型受體）目錄細胞信號轉(zhuǎn)導第76頁酶偶聯(lián)受體大部分是生長因子和細胞因子受體，它們所介導信號轉(zhuǎn)導通路主要是那些調(diào)整蛋白質(zhì)功效和表示水平、調(diào)整細胞增殖和分化。細胞信號轉(zhuǎn)導第77頁①受體結(jié)合配體后形成二聚體或寡聚體；②第一個蛋白激酶被激活。對于含有蛋白激酶活性受體，此步驟是激活受體胞內(nèi)結(jié)構域蛋白激酶活性；對于沒有蛋白激酶活性受體，此步驟是受體經(jīng)過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用激活與它緊密偶聯(lián)蛋白激酶；③經(jīng)過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用或蛋白激酶磷酸化修飾激活下游信號轉(zhuǎn)導分子，通常是繼續(xù)活化下游一些蛋白激酶；④蛋白激酶經(jīng)過磷酸化修飾激活代謝路徑中關鍵酶、反式作用因子等，影響代謝路徑、基因表示、細胞運動、細胞增殖等。PTK偶聯(lián)受體介導信號轉(zhuǎn)導路徑基本模式：細胞信號轉(zhuǎn)導第78頁（一）Ras→MAPK路徑是EGFR主要信號通路表皮生長因子受體（epidermalgrowthfactorreceptor,EGFR）是一個經(jīng)典受體型PTK。Ras→MAPK路徑是EGFR主要信號通路之一。組成：催化性受體，GRB2,SOS,Ras蛋白,Raf蛋白，MAPK系統(tǒng)細胞信號轉(zhuǎn)導第79頁1.表皮生長因子受體作用機制：細胞信號轉(zhuǎn)導第80頁2.GRB2(growthfactorreceptorboundprotein2）SH2域(srchomology2domain)

細胞內(nèi)一些連接物蛋白共有氨基酸序列，與原癌基因src編碼酪氨酸蛋白激酶區(qū)同源，該區(qū)域能識別磷酸化酪氨酸殘基并與之結(jié)合。

SH2SH3生長因子結(jié)合蛋白2細胞信號轉(zhuǎn)導第81頁4.SOS(sonofsevenless)蛋白富含脯氨酸，可與SH3結(jié)合，促使RasGDP換成GTP。3.Ras蛋白：原癌基因產(chǎn)物，類似與G蛋白G亞基5.Raf蛋白含有絲／蘇氨酸蛋白激酶活性6.MAPK系統(tǒng)(mitogen-activatedproteinkinase)包含MAPK、MAPK激酶（MA