【正文】 目錄 第 15章 細胞信息轉導 Cellular Signal Transduction 目錄 ? 細胞針對外源信息所發(fā)生的細胞內(nèi)生物化學變化及效應的全過程稱為 信號 （ 息 ） 轉導（ signal transduction） 。 年度 重要發(fā)現(xiàn) 諾貝爾獎獲得者 1923年 胰島素 Frederick Grant Banting John James Richard Macleod 1936年 神經(jīng)沖動的化學傳遞 Henry Hallett Dale Otto Loewi 1950年 腎上腺皮質(zhì)激素 Edward Calvin Kendall Philip Showalter Hench Tadeus Reichstein 1970年 神經(jīng)末梢的神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放及滅活 Sir Bernard Katz Ulf von Euler Julius Axelrod 1971年 激素作用的第二信使機制 Earl Wilber Sutherland 1982年 前列腺素及相關的生物活性物質(zhì) Sune K. Bergstr246。m Bengt I. Samuelsson John R. Vane 1986年 生長因子 Stanley Cohen Rita LeviMontalcini 年度 重要發(fā)現(xiàn) 諾貝爾獎獲得者 1992年 蛋白質(zhì)可逆磷酸化調(diào)節(jié)機制 Edmond H. Fischer Edwin G. Krebs 1994年 G蛋白及其在信號轉導中的作用 Alfred Gilman， Martin Rodbell 1998年 一氧化氮是心血管系統(tǒng)的信號分子 Robert F. Furchgott， Louis J. Ignarro， Ferid Murad 2022年 神經(jīng)系統(tǒng)有關信號轉導 Arvid Carlsson， Paul Greengard， Eric R. Kandel 2022年 細胞周期的關鍵調(diào)節(jié)分子 Leland H. Hartwell R. Timothy Hunt Paul M. Nurse 2022 細胞膜離子通道作用機制 Peter Agre Roderick MacKinnon 2022 嗅受體及其作用機制 Richard Axel， Linda B. Buck 2022 泛素介導的蛋白質(zhì)降解 Aaron Ciechanover， Avram Hershko， Irwin Rose 目錄 第一節(jié) 細胞信號轉導概述 The General Information of Signal Transduction 目錄 ? 目前認為， 細胞（間）信息轉導 有 神經(jīng) (電生理 )、 化學分子 (有機、無機分子 )、 直接接觸 等途徑。前者主要屬生理學，后兩者主要屬生物化學。但前者往往最終還要通過 化學分子（途徑） 來實現(xiàn)。 ? 信息物質(zhì)：細胞分泌的具有調(diào)節(jié)自身和其它細胞的代謝和功能的各種化學物質(zhì)。 目錄 細胞應答反應 細胞外信號 受體 細胞內(nèi)多種分子的濃度、活性、位臵變化 ? 細胞信號轉導的基本路線 目錄 一、細胞外化學信號有可溶性和膜結合型兩種形式 ? 生物體可感受任何物理、化學和生物學刺激信號，但最終通過換能途徑將各類信號轉換為細胞可直接感受的 化學信號（ chemical signaling） 。 ? 化學信號可以是 可溶性的（水溶性） ，也可以是 膜結合形式的（脂溶性） 。 目錄 （一）化學信號通訊存在從簡單到復雜的進化過程 ? 化學信號通訊是生物適應環(huán)境不斷變異、進化的結果。 ?單細胞生物與外環(huán)境直接交換信息。 ?多細胞生物中的單個細胞不僅需要適應環(huán)境變化，而且還需要細胞與細胞之間在功能上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 目錄 （二）可溶性分子信號作用距離不等 ? 多細胞生物與鄰近細胞或相對較遠距離的細胞之間的信息交流主要是由細胞分泌的 可溶性（水溶性、脂溶性） 化學物質(zhì)（蛋白質(zhì)或小分子有機化合物）完成的。它們作用于周圍的或相距較遠的同類或他類細胞（靶細胞），調(diào)節(jié)其功能。這種通訊方式稱為 化學通訊 。 目錄 ? 根據(jù)體內(nèi)化學信號分子作用距離，可以將其分為三類： ① 作用距離最遠的 內(nèi)分泌 （ endocrine） 系統(tǒng)化學信號 ， 一般為 激素 ； 特點：一般由特殊分化的內(nèi)分泌細胞合成、釋放；通過血液循環(huán)而不是擴散到達靶 C；作用時效長。這類 C往往就是組織學中典型的屬于上皮組織中的 “ 腺上皮 ”的 “ 內(nèi)分泌腺 C” 。 目錄 ? ②屬于 旁分泌（ paracrine） 系統(tǒng)的 細胞因子 ，主要作用于周圍細胞；有些作用于自身，稱為 自分泌（ autocrine） 。 ? 特點：通過擴散而不是血循環(huán)到達鄰近靶 C，一般作用時效短。 目錄 ? ③作用距離最短的是神經(jīng)元突觸內(nèi)的 神經(jīng)遞質(zhì) （ neurotransmitter） 。 ? 特點：由神經(jīng)元突觸前膜釋放，如乙酰膽堿、去甲腎上腺素。其作用時間更短。（我認為，此有點類似旁分泌。） 目錄 ? 注意： 上述均為 C間 信息物質(zhì)（第一信使），而 C內(nèi) 信息物質(zhì) (見后述 ) ，一般稱為第二信使，但如果是蛋白質(zhì)分子，就不稱為第二信使而稱為信號轉導分子（見后述 )。 目錄 神經(jīng)分泌 內(nèi)分泌 自分泌及旁分泌 化學信號的名稱 神經(jīng)遞質(zhì) 激素 細胞因子 作用距離 nm m m 受體位臵 膜受體 膜或胞內(nèi)受體 膜受體 舉例 乙酰膽堿 谷氨酸 胰島素 生長激素 表皮生長因子 神經(jīng)生長因子 化學信號的分類 目錄 （三）細胞表面分子也是重要的細胞外信號 ?細胞通過細胞膜表面的蛋白質(zhì)、糖蛋白、蛋白聚糖與相鄰細胞的膜表面分子特異性地識別和相互作用，達到功能上的相互協(xié)調(diào)。這種細胞通訊方式稱為 膜表面分子接觸通訊 ，也是一種細胞間直接通訊。 ? 細胞與細胞直接相互作用也屬于細胞外信號。 目錄 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合的成分 ， 其化學本質(zhì)是蛋白質(zhì) ， 個別是糖脂 。 ?受體的作用： 一是識別外源信號分子 ， 后者也稱為 配體 ； 二是轉換配體信號 ， 使之成為 細胞內(nèi) 分子可識別的信號 (第二信使 )， 并傳遞至其他分子引起細胞應答 。 （一）化學信號通過受體在細胞內(nèi)轉換和傳遞 目錄 ? 受體與信號分子結合的特性： 配體 受體結合曲線 ?高度專一性 ?高度親和力 ?可飽和性 ?特定的作用模式 ?可逆性 目錄 （二）受體既可以位于細胞膜也可以位于細胞內(nèi) ? 受體按照其在細胞內(nèi)的位臵分為： ?細胞表面受體 ?細胞內(nèi)受體 接收的是不能進入細胞的 水溶性