細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)11級(jí)臨床醫(yī)學(xué)-文庫(kù)吧
2025-05-11 18:08 本頁(yè)面
【正文】 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(guò)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、甲狀腺素等。 目錄 注意： ? 綜上所述，無(wú)論何種化學(xué)（信號(hào)）分子途徑；均需要受體。 目錄 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(guò)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） 。 轉(zhuǎn)錄因子 染色質(zhì)相關(guān)蛋白 RNA加工蛋白 RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 細(xì)胞周期蛋白 細(xì)胞骨架 NH2 AAAAA m7G Translation 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 目錄 ? 細(xì)胞在轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)過(guò)程中所采用的基本方式包括： ①改變細(xì)胞內(nèi)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的構(gòu)象 ②改變信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的細(xì)胞內(nèi)定位 ③促進(jìn)各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子復(fù)合物的形成或解聚 ④改變小分子信使的細(xì)胞內(nèi)濃度或分布 目錄 第二節(jié) 細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)分子 Intracellular Signal Molecules 目錄 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)的第二信使這一著名的激素信號(hào)跨膜傳遞學(xué)說(shuō)。 目錄 ? 第二信使（ secondary messenger）：通常將 C內(nèi)一些傳遞信息的小分子化合物稱為第二信使。 ? 注意 ： 目前 “ 第二信使 ” 用得很廣泛，但在各種教科書上我沒(méi)有找到一個(gè)滿意的說(shuō)法。 從理論上說(shuō)， C內(nèi)信息物質(zhì)都應(yīng)是第二信使，但目前公認(rèn)的第二信使僅有： Ca2+、 DAG、 IP Cer、 cAMP、 cGMP等。 我是這樣理解的：顧名思義，第二信使就是 C受第一信使作用后產(chǎn)生的一些新的化學(xué)物質(zhì)，它也僅起傳導(dǎo)作用所以稱 “ 信使 ” ，它們多為小分子化合物（但如果是蛋白質(zhì)分子，就不稱為第二信使而稱為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。 目錄 ? 小分子細(xì)胞內(nèi)信使（ 第二信使 ）的特點(diǎn)： ①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； ②該分子類似物可模擬細(xì)胞外信號(hào)的作用； ③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)。 ④作為別位效應(yīng)劑在細(xì)胞內(nèi)有特定的靶蛋白分子。 目錄 (一）環(huán)核苷酸是重要的細(xì)胞內(nèi)第二信使 ? 目前已知的細(xì)胞內(nèi)環(huán)核苷酸類第二信使有cAMP和 cGMP兩種。 目錄 ? cAMP和 cGMP的結(jié)構(gòu)及其代謝 目錄 1．核苷酸環(huán)化酶催化 cAMP和 cGMP生成 （ adenylate cyclase， AC） （ guanylate cyclase， GC） 目錄 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（ PDE）； ? PDE對(duì) cAMP和 cGMP的水解具有相對(duì)特異性； 目錄 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（蛋白激酶 A， PKA），使其發(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，也是許多第二信使直接作用的靶分子。 目錄 蛋白激酶 A是 cAMP的靶分子 ? cAMP作用于 cAMP依賴性蛋白激酶（ cAMPdependent 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 。 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 H2B DNA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 目錄 蛋白激酶 G是 cGMP的靶分子 ? cGMP作用于 cGMP依賴性蛋白激酶（ cGMPdependent protein kinase， cGPK），即蛋白激酶 G（ protein kinase G， PKG）。 目錄 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(jué)細(xì)胞核苷酸 門控鈣通道 目錄 （二）脂類也可作為胞內(nèi)第二信使 ?具有第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（ PI4phosphate， PIP） ? 磷脂酰肌醇 4,5二磷酸 (phosphatidylinositol 4,5diphosphate， PIP2) ? 肌醇 1,4,5三磷酸（ Inositol1,4,5triphosphate， IP3） ?這些脂類衍生物都是由體內(nèi)磷脂代謝產(chǎn)生的。 目錄 1. 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。 目錄 磷脂酶 C催化 DAG和 IP3的生成 ? 磷脂酶 C（ PIPLC，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 目錄 2．脂類第二信使作用于相應(yīng)的靶
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