內容第一節(jié)細胞通訊第二節(jié)細胞信號轉導分子機制

第三節(jié)不一樣受體介導細胞信號轉導通路第四節(jié)細胞信號轉導與醫(yī)學信號受體網(wǎng)絡應答（細胞外信號）（細胞內各種分子濃度、活性、位置改變）細胞信號轉導秋第1頁信號通路主要分子開關

蛋白激酶與蛋白磷酸酶

ProteinKinaseandProteinPhosphatase

GTP結合蛋白

GTPBindingProtein（MolecularSwitchs）細胞信號轉導秋第2頁GTP結合蛋白，簡稱G蛋白，是一類非常主要細胞信號轉導路徑中分子開關

結合GTP-----活化形式、開放結合GDP-----非活化形式、關閉

分子內含GTP酶活性GTP結合蛋白及其調整分子細胞信號轉導秋第3頁GTP結合蛋白異源三聚體低分子量G蛋白G蛋白主要類型smallGprotein細胞信號轉導秋第4頁腎上腺素腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMPRRCCCC無活性PKA活化PKA磷酸化酶b激酶糖原合酶PP糖原分解增加細胞信號轉導秋第5頁腎上腺素腺苷酸環(huán)化酶ATPcAMPGTPEffectGTP為腺苷酸環(huán)化酶活化所必需GTP結合蛋白（G蛋白）G蛋白細胞信號轉導秋第6頁G蛋白一類和GTP或GDP結合，位于胞膜胞漿面外周蛋白，含有信號轉導功效由三個亞基組成（α,β,γ）非活化形式活化形式細胞信號轉導秋第7頁GTP結合蛋白異源三聚體Gproteinactivation細胞信號轉導秋第8頁GαsPKAcAMPACGαqPLCIP3/DAG/Ca2+PKCGαiPKAcAMPACG蛋白多樣性細胞信號轉導秋第9頁10GTP結合蛋白異源三聚體

低分子量G蛋白G蛋白主要類型細胞信號轉導秋第10頁GTP結合形式為活性形式，GDP結合

形式為非活性形式低分子量G蛋白21-30kDa,稱為Ras超家族,現(xiàn)有50各種含有GTP酶活性細胞信號轉導秋第11頁12GAPGTPaseactivatingproteinGTPase激活蛋白SOSGuanidineexchangefactor鳥苷酸交換因子（GEF）OnGTPoffGDPGAP調整Ras蛋白活性因子RasRasSOSGAP細胞信號轉導秋第12頁

第二節(jié)細胞信號轉導分子機制細胞怎樣接收外源信號參加信號轉導分子種類

信號轉導通路分子開關

信號轉導復合物、轉錄因子細胞信號轉導秋第13頁14蛋白復合物proteincomplexesorclusters

是細胞信號轉導分子共同組成基本工作場所是信號轉導過程特異性和準確性確保是網(wǎng)絡性調控基礎signalosomes、transducisomes、signalcomplex、signalcassettes、signalingmodules細胞信號轉導秋第14頁15轉錄調控復合物細胞信號轉導秋第15頁16蛋白相互作用是信號轉導復合物形成基礎蛋白相互識別結構基礎蛋白相互作用結構域蛋白復合物主要結構蛋白銜接蛋白adapterprotein支架蛋白scaffoldprotein細胞信號轉導秋第16頁17當前已經(jīng)確定結合結構域已經(jīng)超出40個蛋白相互識別結合結構域無催化活性存在于各種分子介導信號轉導分子相互識別和結合Proteininteractiondomain細胞信號轉導秋第17頁18TheSH2DomainSrc-SH2Srchomologydomain2pYEEI細胞信號轉導秋第18頁19TheSH3DomainClass1RKXXPXXPClass2PXXPXRSrchomologydomain3細胞信號轉導秋第19頁信號轉導分子中蛋白相互作用結構域蛋白激酶BtkPHTHSH3SH2催化區(qū)銜接蛋白Grb2SH3SH2SH3轉錄因子statDNA結合區(qū)SH2TA細胞骨架蛋白tensin//SH2PTB細胞信號轉導秋第20頁21PhosphotyrosineSH2PTBApoptosisDDDEDCARDBH1-4VessicleTrafficGYFSnareVHSPhospho-Ser/ThrFHAWW14-3-3ChromatinBromoChromoCSDUndefinedANKARMWD40LIMProline-richSH3WWProteolysisF-boxHectRINGMiscellaneousEF-handMH2PhospholipidPHC1C2FYVEDimerizationPDZSAM蛋白質相互作用結構域細胞信號轉導秋第21頁蛋白相互作用結構域縮寫識別模體Srchomology2SH2含磷酸化酪氨酸模體Srchomology3SH3富含脯氨酸模體pleckstrinhomologyPH磷脂衍生物ProteintyrosinebindingPTB含磷酸化酪氨酸模體WWWW富含脯氨酸模體蛋白相互作用結構域及其識別模體細胞信號轉導秋第22頁23蛋白相互作用是信號轉導復合物形成基礎蛋白相互識別結構基礎蛋白相互作用結構域蛋白復合物主要結構蛋白銜接蛋白adapterprotein支架蛋白scaffoldprotein細胞信號轉導秋第23頁

Grb2SH3SH2SH3銜接蛋白（AdaptorProtein）發(fā)揮作用基礎是結合結構域，另外幾乎不含有其它序列不含有催化活性功效是作為不一樣蛋白質相互作用接頭，募集和組織信號轉導復合物細胞信號轉導秋第24頁2024/4/1925支架蛋白將位于同一反應體系內各種蛋白分子結合在一起大分子蛋白細胞信號轉導秋第25頁

第二節(jié)細胞信號轉導分子機制細胞怎樣接收外源信號參加信號轉導分子種類

信號轉導通路分子開關

信號轉導復合物、轉錄因子細胞信號轉導秋第26頁含有正調控作用轉錄因子組成型可調控型發(fā)育相關信號依賴固醇類受體超家族細胞內信號活化潛在細胞質內轉錄因子細胞膜受體活化細胞核內轉錄因子細胞信號轉導秋第27頁NF-kB將信號轉導至細胞核內細胞信號轉導秋第28頁第三節(jié)受體介導信號通路胞內受體介導信號轉導

膜受體介導信號轉導

細胞信號轉導秋第29頁胞內受體介導信號轉導細胞內受體多屬于轉錄因子配體多為固醇類激素、維甲酸和甲狀腺素等形成激素-受體復合物，調整一些基因轉錄細胞信號轉導秋第30頁高度可變區(qū)DNA結合區(qū)鉸鏈區(qū)激素結合區(qū)激素結合區(qū)NH2COOH核受體結構高度可變區(qū)：轉錄激活DNA結合區(qū)：含有鋅指結構，與DNA結合激素結合區(qū)：與配體結合，使受體二聚化，轉錄激活鉸鏈區(qū)：與轉錄因子結合，觸發(fā)受體向核內移動細胞信號轉導秋第31頁核受體結構及作用機制示意圖細胞信號轉導秋第32頁DNA分子上能與激素下游分子(轉錄因子）結合特征性核苷酸序列激素反應元件（hormoneresponseelement,HRE）激素舉例受體所識別DNA特征序列腎上腺皮質激素5’AGAACAXXXTGTTCT3’3’TCTTGTXXXACAAGA5’雌激素5’AGGTCAXXXTGACCT3’3’TCCAGTXXXACTGGA5’甲狀腺素5’AGGTCATGACCT3’3’TCCAGTACTGGA5’細胞信號轉導秋第33頁第三節(jié)受體介導信號通路胞內受體介導信號轉導

膜受體介導信號轉導

細胞信號轉導秋第34頁離子通道型受體及其信號轉導G蛋白偶聯(lián)型受體及其信號轉導單跨膜受體介導信號轉導膜受體介導信號轉導細胞信號轉導秋第35頁離子通道型膜受體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。細胞信號轉導秋第36頁乙酰膽堿受體結構與其功效細胞信號轉導秋第37頁離子通道受體信號轉導作用：改變細胞膜電位，引發(fā)細胞去極化或超極化。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。細胞信號轉導秋第38頁離子通道型受體及其信號轉導G蛋白偶聯(lián)型受體及其信號轉導單跨膜受體介導信號轉導膜受體介導信號轉導細胞信號轉導秋第39頁G蛋白偶聯(lián)型受體G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）得名于這類受體細胞內部分總是與異源三聚體G蛋白結合，受體信號轉導第一步反應都是活化G蛋白。細胞信號轉導秋第40頁GPCR是七跨膜受體（serpentinereceptor）細胞信號轉導秋第41頁（一）G蛋白活化開啟信號轉導信號轉導路徑基本模式：配體+受體＋G蛋白效應分子第二信使靶分子生物學效應細胞信號轉導秋第42頁G蛋白循環(huán)細胞信號轉導秋第43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）。細胞信號轉導秋第44頁G

種類效應分子細胞內信使靶分子asAC活化↑cAMP↑PKA活性↑aiAC活化↓cAMP↓PKA活性↓aqPLC活化↑Ca2+、IP3、DAG↑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導秋第45頁（三）胰高血糖素受體經(jīng)過AC-cAMP-PKA通路轉導信號

細胞信號轉導秋第46頁促腎上腺皮質激素促黑素(MSH)促腎上腺皮質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）生長激素抑制素促黃體激素味覺分子利用AC-cAMP-PKA轉導信號部分化學信號細胞信號轉導秋第47頁（四）血管擔心素II受體經(jīng)過PLC-IP3/DAG-PKC通路介導信號轉導血管擔心素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。細胞信號轉導秋第48頁細胞信號轉導秋第49頁乙酰膽堿[M1]光(果蠅)5-HT（1c）ATP促胃泌激素釋放肽促甲狀腺激素釋放激素(TRH)腎上腺能激動劑谷氨酸后葉加壓素-抗利尿激素血管擔心素II促性腺激素釋放激素(GRH)組織胺[H1受體]利用PLC-IP3/DG-PKC轉導信號部分化學信號細胞信號轉導秋第50頁另外，因為G蛋白亞型不一樣，形成各種其它通路和效應，如PDE-cGMP-Na+通道信號轉導通路、PLC-IP3-Ca2+/CaM-PK信號轉導通路等。細胞信號轉導秋第51頁離子通道型受體及其信號轉導G蛋白偶聯(lián)型受體及其信號轉導單跨膜受體介導信號轉導膜受體介導信號轉導細胞信號轉導秋第52頁單次跨膜受體經(jīng)過蛋白質分子相互作用激活細胞內蛋白激酶細胞信號轉導秋第53頁酶偶聯(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。單次跨膜受體細胞信號轉導秋第54頁英文名漢字名舉例receptorstyrosinekinase(RTKs)受體型蛋白酪氨酸激酶表皮生長因子受體、胰島素受體等tyrosinekinase-coupledreceptors(TKCRs)蛋白酪氨酸激酶偶聯(lián)受體干擾素受體、白細胞介素受體、T細胞抗原受體等receptorstyrosinephosphatase(RTPs)受體型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptorsserine/threoninekinase(RSTK)受體型蛋白絲/蘇氨酸激酶轉化生長因子

受體、骨形成蛋白受體等receptorsguanylatecyclase(RGCs)受體型鳥苷酸環(huán)化酶心鈉素受體等含有各種催化活性受體細胞信號轉導秋第55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。細胞信號轉導秋第56頁

EGFR介導信號轉導過程細胞信號轉導秋第57頁（二）JAK-STAT通路轉導白細胞介素受體信號干擾素、大部分白細胞介素（interlukin,IL）受體屬于酶偶聯(lián)受體。經(jīng)過JAK（JanusKinase）-STAT（signaltransducerandactivatoroftranscription）通路轉導信號。細胞內有數(shù)種JAK和數(shù)種STAT亞型存在，分別轉導不一樣白細胞介素信號。細胞信號轉導秋第58頁白介素介導信號轉導通路細胞信號轉導秋第59頁（三）NF-

B是主要炎癥和應激反應信號分子NF-

B是一個幾乎存在于全部細胞轉錄因子，廣泛參加機體防御反應、組織損傷和應激、細胞分化和凋亡以及腫瘤生長抑制等過程。腫瘤壞死因子受體（TNF-R）、白介素1受體等主要促炎細胞因子受體家族所介導主要信號轉導通路之一是NF-

B（nuclearfactor-B，NF-B）通路。細胞信號轉導秋第60頁NF-

B信號轉導通路細胞信號轉導秋第61頁轉化生長因子β（transformgrowthfactorβ,TGFβ）受體。屬于單次跨膜受體，本身含有蛋白絲