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生物化学课件 第十一章细胞信号转导
2023-09-17 | 阅:  转:  |  分享 
  
第十一章细胞信号转导 各种细胞在功能上的协调统一是通过细胞间相互识别和相互作用来实现的。
一些细胞发出信号,另一些细胞则接收信号并将其转变为自身功能变化,这一过程称为细胞通讯。 细胞针对外源信息所
发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为信号转导。 一 、 细胞信号转导概述细胞外信号受体细胞内各种分子数量、分布或活性变化细
胞信号转导的基本过程: 改变细胞内的某些代谢过程,或改变生长速度,或改变细胞迁移或进入细胞凋亡等生物学行为 一、细胞信号物质
生物体可感受各种物理、化学和生物学
刺激信号,但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号。化学信号可溶型膜结合型(淋巴细胞等)激素神经递质细胞因子无机
物 Ca2+ NO、CO等 细胞外的信号经过受体的转换进入细胞内,通过细胞内一些蛋白质分子和小分子活性物质
进行传递,这些能够传递信号的分子称为信号转导分子。 信号转导分子主要有三大类: 第二信使、
酶类、调节蛋白。 信号转导分子依次相互作用,从而形成上游分子和下游分子的关系。 环腺苷酸(cAMP);环鸟苷
酸(cGMP);甘油二酯(DAG);三磷酸肌醇(IP3);磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)Ca2+ 等。重要的第二信使:
(一)受体的分类 1、细胞内受体:包括位于细胞质或胞核内的受体,其相应配体是脂溶性信号分子,如类固醇激素、甲状腺
素等。 2、细胞表面受体:该受体位于靶细胞膜表面,其配体为水溶性信号分子和膜结合型信号分子(如生长因子、细胞因
子、水溶性激素分子、粘附分子等)。 二、受体 能与生物活性分子(配体)结合并产生生物效应的物质称为受体。
一种受体分子转换的信号,可通过一条或多条信号转导通路进行传递。而不同类型受体分子转换的信号,也可通过相同的信号通路进
行传递。 不同的信号转导通路之间亦可发生交叉调控,形成复杂的信号转导网络。 信号转导通路和网络
的形成是动态过程,随着信号的种类和强弱而不断的变化。 (二)受体与配体相互作的特点1、高度专一性2、高度亲和力3、可饱和性5、特定
的作用模式4、可 逆 性三、膜受体介导的信号转导 (一)蛋白激酶A(PKA)通路
该通路以靶细胞内cAMP浓度改变和PKA激活为主要特征。 cAMP激活蛋白激酶A, PKA活化后可使多种
蛋白质底物的丝/苏氨酸残基发生磷酸化,改变其活性状态,底物分子包括糖代谢和脂代谢相关的酶类、离子通道和某些转录因子。
胰高血糖素、肾上腺素、促肾上腺皮质激素等可通过G蛋白偶联受体(GPCR)介导激活此通路。G蛋白偶联受体(GPCR)是七跨膜受体
G蛋白循环图(AC等)(胰高血糖素、肾上腺素等) G蛋白偶联受体介导信号转导模式 配体+ G蛋白偶联受体G蛋白效
应分子第二信使靶分子生物学效应cAMP - PKA通路作用机制示意图G蛋白R调节亚基C催化亚基腺苷酸环化酶五、细胞信号转导异常与疾
病信号转导异常方式不能正常传递持续高度激活信号转导异常原因受体功能异常信号转导分子功能异常 (一)受体异常激活和失能
1、受体异常激活 基因突变可导致异常受体的产生,不依赖外源信号的作用而激活细胞内的信号通
路。 2、受体异常失能 受体分子数量、结构或调节功能发生异常,导致受体异
常失能,不能正常递信号。 (二)信号转导分子的异常激活和失活 1、细胞内信号转导分子异常激活
信号转导分子的结构发生改变,可导致其激活并维持在活性状态。 2、细胞内信号转导分子异常失活
信号转导分子表达降低或结构改变,可导致其失活。 (三)信号转导异常可导致疾病的发生 异常的信号转导可使细胞获得异常功能或者失去正常
功能,从而导致疾病的发生,或影响疾病的过程。许多疾病的发生和发展都与信号转导异常有关。 信号转导异常导致细胞功能异常:1、细胞异常
的增殖能力 肿瘤 2、细胞的分泌功能异常 肢端肥大症,巨人症 3、细胞膜通透性改变 霍乱毒素信号转导异常导致功能
缺失 : 1、失去正常的分泌功能 甲状腺功能减退 2、失去正常的反应性 心肌收缩功能不足 3、失去正常的调节能力 胰岛素受体异常
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(本文系白大褂医学...原创)