人體解剖生理學(xué)第三章細(xì)胞的基本功能-上海海洋大學(xué)-吳文惠教授(1)(已修改)
2025-01-16 04:49 本頁面
【正文】 第三章 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 第一節(jié) 細(xì)胞的跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 第二節(jié) 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象與興奮性 第三節(jié) 骨骼肌的收縮 ?離子通道偶聯(lián)的受體 ?G蛋白偶聯(lián)的受體 ?與酶偶聯(lián)的受體 第一節(jié) 細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的信號(hào)跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo) 一、細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的概念 ? 信號(hào) : 含有信息內(nèi)容的一種物質(zhì)或刺激 ? 人體內(nèi)的信號(hào) : 存在于細(xì)胞外液中含有信息內(nèi)容的化學(xué)物質(zhì) , 或機(jī)械的、電的、電磁波等刺激 信號(hào)的類型 ? 化學(xué)信號(hào) 激素 , 遞質(zhì) , 細(xì)胞因子 ? 機(jī)械信號(hào) 聲音 ? 電磁信號(hào) 光 ? 電信號(hào) 電流 跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) (transmembrane tranduction) 外界信號(hào) 細(xì)胞膜表面 一種或幾 種膜蛋白分子構(gòu)象改變 胞內(nèi)信號(hào)分子 變化 引起相應(yīng)的效應(yīng) 二、細(xì)胞跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式 ? G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) ? 酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) ? 離子通道介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 三、 G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) （ signal transduction mediated by G proteinlinked receptor) G蛋白是鳥苷酸結(jié)合蛋白的簡(jiǎn)稱 1. G protein linked receptor 位于細(xì)胞膜、具有特異地識(shí)別和結(jié)合外來化學(xué)信號(hào)物質(zhì)的功能蛋白質(zhì) protein (GTP binding protein) 位于受體與效應(yīng)器之間 G蛋白的工作原理 受體構(gòu)象改變與 G蛋白 α亞單位結(jié)合 配體與 受體結(jié)合 α亞單位與 βγ亞單位分離 與 GTP結(jié)合成為激發(fā)狀態(tài) 效應(yīng)器分子被激活 α亞單位水解 GTP成 GDP α亞單位與效應(yīng)器分子分離 與 βγ亞單位結(jié)合 等待新信號(hào) G蛋白的種類已多達(dá) 40余種，大多數(shù)存在于細(xì)胞膜上，由 α、 β、 γ三個(gè)不同亞單位構(gòu)成，總分子量為 100kDa左右。 目前研究發(fā)現(xiàn)，趨化因子受體家族（ chemokine receptor family）以及一些神經(jīng)遞質(zhì)受體都屬于 G蛋白偶聯(lián)的 7次跨膜受體的超家族。 種類 （ 1） Gs：細(xì)胞表面受體與 Gs（ stimulating adenylate cyclase g protein,Gs）偶聯(lián)激活腺苷酸環(huán)化酶，產(chǎn)生 cAMP第二信使，繼而激活cAMP依賴的蛋白激酶。 （ 2） Gi：細(xì)胞表面受體同 Gi（ inhibitory adenylate cyclase g protein,Gi）偶聯(lián)則產(chǎn)生與 Gs相反的生物學(xué)效應(yīng)。 （ 3） Gt：可以激活 cGMP磷酸二酯酶，同視覺有關(guān)。 （ 4） Go：可以產(chǎn)生百日咳桿菌毒不導(dǎo)致的一系列效應(yīng)。 （ 5） Gq：同 PLC偶聯(lián)，在磷脂酰肌醇代謝途徑信號(hào)傳遞過程中發(fā)揮重要作用。 （ 6）小 G蛋白 ：近年來研究發(fā)現(xiàn)小 G蛋白，特別是一些原癌基因表達(dá)產(chǎn)物具有廣泛的調(diào)節(jié)功能。 Ras蛋白主要參與細(xì)胞增殖和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)； Rho蛋白對(duì)細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成發(fā)揮調(diào)節(jié)作用； Rab蛋白則參與調(diào)控細(xì)胞內(nèi)膜交通（ membrane traffic）。此外， Rho和 Rab亞家庭可能分別參與淋巴細(xì)胞極化（ polarization）和抗原的提呈。某些信號(hào)蛋白通過 SH3功能區(qū)將酪氨酸激酶途徑同一些由小 G蛋白所控制的途徑連接起來，如 Rho（與 Ras有 30%同源性）調(diào)節(jié)胞漿中微絲上肌動(dòng)蛋白的聚合或解離，從而影響細(xì)胞形態(tài)。這一事實(shí)解釋了某些含有 SH3的蛋白同細(xì)胞骨架某些成份相關(guān)聯(lián)或調(diào)節(jié)它們的功能。 關(guān)鍵點(diǎn)： α亞單位具有 ATP酶的活性，并有與 GTP/GDT結(jié)合的位點(diǎn)，是發(fā)揮功能的重要部分。 α亞單位與 GDP or GTP結(jié)合而具有失活或激活兩種形式，這取決于 G蛋白是否與受體結(jié)合。 α亞單位在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中發(fā)揮重要的分子開關(guān)作用。 protein 效應(yīng)器分子 : ? 腺苷酸環(huán)化酶 Adenylate cyclase, AC ? 磷脂酶 C Phospholipase C, PLC 4， 5二磷酸磷脂酰肌醇（ PIP2）水解成 1， 4， 5三磷酸肌醇（ IP3）和二?；视停?DG）兩個(gè)第二信使，胞外信號(hào)轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號(hào)，這一信號(hào)系統(tǒng)又稱為“雙信使系統(tǒng)”（ double messenger system） ? 磷脂酶 A Phospholipase A, PLA ? 鳥苷酸環(huán)化酶 Guanylate cyclase, GC ? 磷酸二酯酶 phosphodiesterase, PDE 效應(yīng)器分子的作用 1 作用于特定特定的底物產(chǎn)生特殊的分子（二次信使） 2 產(chǎn)生的特殊分子將細(xì)胞膜上的信號(hào)傳遞到胞內(nèi) 3 影響各種胞內(nèi)蛋白激酶的活性 4 促進(jìn)或抑制功能蛋白質(zhì)的磷酸化，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞功能的調(diào)節(jié)。 second messenger 是細(xì)胞外信號(hào)分子作用于細(xì)胞膜后產(chǎn)生的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子。 細(xì)胞外信號(hào)分子稱 first messenger, 細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)分子則稱為 second messenger。 環(huán)磷酸腺苷 (cAMP) 環(huán)磷酸鳥苷 (cGMP) 三磷酸肌醇 （ IP3） 二酰甘油 ( DG) Ca2+ 339。539。cyclic adenosine monophosphate 339。539。cyclic guanosine monophosphate inositol triphosphate 5. Protein kinase ?分類： 絲氨酸 /蘇氨酸蛋白激酶 酪氨酸蛋白激酶 ?另一分類： cAMPdependent protein kinase, PKA Calciumde
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