細(xì)胞生物學(xué)第八章——細(xì)胞通信(存儲(chǔ)版)
【正文】 uth China Normal University ? 酶偶聯(lián)型受體的共同點(diǎn)： ? ① 單次跨膜蛋白 ； ? ② 接受配體后發(fā)生 二聚化， 起動(dòng)下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 。 RAS信號(hào)途徑 South China Normal University ? RPTKRas信號(hào)途徑可概括如下： ? 配體 → RPTK→adaptor→GEF ? →Ras→Raf （ MAPKKK） → MAPKK ? →MAPK→ 進(jìn)入細(xì)胞核 → 轉(zhuǎn)錄因子 → 基因表達(dá) 。 （二）受體絲氨酸 /蘇氨酸激酶 South China Normal University ? 可以使特異的胞內(nèi)信號(hào)蛋白的磷酸酪氨酸殘基去磷酸化，其作用是控制磷酸酪氨酸殘基的壽命，使靜止細(xì)胞具有較低的磷酸酪氨酸殘基的水平。 受體本身 不具有酶活性 ， 但可連接胞內(nèi)酪氨酸蛋白激酶 （ 如 JAK） ， 信號(hào)途徑為 JAK－ STAT或 RAS途徑 。 South China Normal University 一、甾類激素 ? 甾類激素分子相對(duì)質(zhì)量為 300Da左右 ， 這類激素通常表現(xiàn)為影響細(xì)胞分化等長(zhǎng)期的生物學(xué)效應(yīng) 。 ? 硝酸甘油治療心絞痛具有百年的歷史，其作用機(jī)理是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為 NO，可舒張血管，減輕心臟負(fù)荷和心肌的需氧量。 ? NO沒(méi)有專門的儲(chǔ)存及釋放調(diào)節(jié)機(jī)制 ， 靶細(xì)胞上 NO的多少直接與 NO的合成有關(guān) 。 配體 （ 如皮質(zhì)醇 ） 與受體結(jié)合 ， 導(dǎo)致抑制性蛋白從復(fù)合物上解離下來(lái) ， 從而受體通過(guò)暴露它的 DNA結(jié)合位點(diǎn)而被激活 。 ? 信號(hào)途徑為： ? 配體 → 受體鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶 → cGMP→ 依賴 cGMP的蛋白激酶G（ PKG） → 靶蛋白的絲氨酸 /蘇氨酸殘基磷酸化而活化 。 包括 TGFβ15。 ? 受體酪氨酸激酶介導(dǎo)的信號(hào)途徑主要有 RAS途徑 、 PI3K途徑 、 磷脂酰肌醇途徑等 。 （四）小 G蛋白 South China Normal University ? 分為兩種情況： – 本身具有激酶活性 ， 如 EGF， PDGF， CSF等的受體； – 本身沒(méi)有酶活性 ， 但可以連接非受體酪氨酸激酶 ， 如細(xì)胞因子受體超家族 。 – 光信號(hào) → Rh激活 → Gt活化 → cGMP磷酸二酯酶激活 → 胞內(nèi) cGMP減少 → Na+離子通道關(guān)閉 → 離子濃度下降 → 膜超極化 → 神經(jīng)遞質(zhì)釋放減少 → 視覺(jué)反應(yīng)。 ? 蛋白激酶 C位于細(xì)胞質(zhì) ， Ca2+濃度升高時(shí) ， PKC轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜內(nèi)表面 ， 被 DAG活化 ， PKC屬蛋白絲氨酸 /蘇氨酸激酶。 ? 不同細(xì)胞對(duì) cAMP信號(hào)途徑的反應(yīng)速度不同： – 在肌肉細(xì)胞， 1秒鐘內(nèi)可啟動(dòng)糖原降解為葡糖 1磷酸，而抑制糖原合成。 cAMP與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合， 使調(diào)節(jié)亞基和催化亞基解離 ， 釋放出催化亞基 ，激活蛋白激酶 A的活性 。 α亞基具有 GTP酶活性 ， 能催化所結(jié)合的ATP水解 ， 恢復(fù)無(wú)活性的三聚體狀態(tài) ， 其 GTP酶的活性能被 GAP增強(qiáng) 。 ? 第一類存在于可興奮細(xì)胞 。 South China Normal University Communication by direct contact between cells . macrophages talking to killer Tcells South China Normal University （三）化學(xué)通訊 ? 細(xì)胞分泌一些化學(xué)物質(zhì)（如激素）至細(xì)胞外，作為信號(hào)分子作用于靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)其功能，可分為 4類。 分為 5類 ， 其中了解較多的是蛋白酪氨酸激酶 、 蛋白絲氨酸 /蘇氨酸激酶 。 ? 第二信使的作用：信號(hào)轉(zhuǎn)換 、 信號(hào)放大 。 ? 細(xì)胞通訊（ cell munication）：細(xì)胞發(fā)出的信息通過(guò)介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)的過(guò)程。相反，如果端粒酶一直保持較高的活力，則端粒的長(zhǎng)度就能保持下去，而細(xì)胞衰老的進(jìn)程就會(huì)被推遲，這種情形可見(jiàn)于癌細(xì)胞：一類屬于永生的細(xì)胞。 ? 承載著各種基因的 DNA分子就象一根長(zhǎng)長(zhǎng)的細(xì)線，并依一定規(guī)則扭曲成染色體，而端粒就象一頂帽子那樣覆蓋在染色體末端。他們發(fā)現(xiàn)了由染色體根冠制造的端粒酶 (telomerase)，這種染色體的自然脫落物將引發(fā)衰老和癌癥。 卓斯塔克發(fā)現(xiàn)，由于端粒上有獨(dú)特的 DNA序列，從而能防止染色體的退化。 ? 用一句話說(shuō)，布萊克本、葛萊德?tīng)柡妥克顾巳豢茖W(xué)家所取得的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，讓我們得以從新的角度去了解細(xì)胞，進(jìn)一步闡明了產(chǎn)生疾病的機(jī)理，加快了人類研發(fā)新的疾病治療方案的進(jìn)程。 South China Normal University 二、細(xì)胞信號(hào)分子 ? 種類：短肽、蛋白質(zhì)、氣體分子（ NO、 CO）、氨基酸、核苷酸、脂類、膽固醇衍生物。 ? 分為： 細(xì)胞內(nèi)受體 （ intracellular receptor） 、 細(xì)胞表面受體 （ cell surface receptor） 。 ? （ 一 ） 細(xì)胞間隙連接 ? 兩個(gè)相鄰的細(xì)胞以連接子 （ connexon） 相聯(lián)系 。 ? 旁分泌 （ paracrine） ：信號(hào)分子通過(guò)擴(kuò)散作用于鄰近的細(xì)胞 。 主要存在于 神經(jīng) 、 肌肉 等可興奮細(xì)胞 ， 其信號(hào)分子為神經(jīng)遞質(zhì) 。 ? 相關(guān)信號(hào)途徑： cAMP途徑 、 磷脂酰肌醇途徑 。 – α亞基活化腺苷酸環(huán)化酶 ， 將 ATP轉(zhuǎn)化為 cAMP。 South China Normal University Glycogen breakdown in skeletal muscle South China Normal University cAMP activate protein kinase A, which phosphorylate CREB（ CRE binding protein ） protein and initiate gene transcription. CRE is cAMP response element in DNA. South China Normal University ? Gi調(diào)節(jié)模型 ? ① 通過(guò) α亞基與腺苷酸環(huán)化酶結(jié)合 ， 直接抑制酶的活性； ? ② 通過(guò) βγ亞基復(fù)合物與游離 Gs的 α亞基結(jié)合 ， 阻斷 Gs的 α亞基對(duì)腺苷酸環(huán)化酶的活化 。 ? DAG通過(guò)兩種途徑終止其信使作用 ： 一是被 DAG激酶磷酸化成為磷脂酸 ， 進(jìn)入磷脂酰肌醇循環(huán)；二是被 DAG酯酶水解成單酯酰甘油 。 South China Norma
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