第九章 细胞信号转导1
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第九章细胞信号转导细胞通讯:一个信号产生细胞发出的信息通过介质(又称配体)传递到另一个靶细胞并与其相应的受体相互作用,然后通过信号转导产生靶细胞内一系列的生理生化变化,最终表现为靶细胞整体的生物学效应。
信号传导:是指信号分子从合成的细胞中释放出来,然后进行传递。
信号传导强调信号的产生、分泌与传送。
信号转导:是指信号的识别、转移与转换,包括配体与受体的结合、第二信使的产生及其后的级联反应等。
信号转导强调信号的接收与接收后信号转换的方式与结果。
受体:是一类能够结合细胞外特异性信号分子并启动细胞反应的蛋白质。
第二信使:细胞外信号分子不能进入细胞,它作用于细胞表面受体,经信号转导,在细胞内产生非蛋白类小分子,这种细胞内信号分子称为第二信使。
分子开关:细胞信号传递级联中,具有关闭和开启信号传递功能的分子。
信号通路:细胞接受外界信号,通过一整套特定机制,将胞外信号转化为胞内信号,最终调节特定基因表达,引起细胞的应答反应,这种反应系列称为细胞信号通路。
G蛋白偶联受体:指配体-受体复合物与靶细胞的作用是要通过与G蛋白的偶联,在细胞内产生第二信使,从而将细胞外信号跨膜传递到胞内影响细胞行为的受体。
cAMP信号通路:细胞外信号与细胞相应受体结合,导致细胞内第二信使cAMP水平的变化而引起细胞反应的信号通路。
(磷脂酰肌醇信号通路)双信使系统:胞外信号分子与细胞表面G蛋白偶联受体结合,激活膜上的磷脂激酶C,使质膜上的PIP2分解成IP3和DAG两个第二信使,将胞外信号转导为胞内信号,两个第二信使分别激活两种不同的信号通路,即IP3-Ca2+和DAG-PKC途径,实现对胞外信号的应答,因此将这种信号通路称为“双信使系统”。
钙调蛋白:真核细胞中普遍存在的Ca2+应答蛋白。
Ras蛋白:Ras基因的产物,分布于质膜胞质侧,结合GTP时为活化状态,结合GDP时失活状态,因此Ras蛋白属于GTP结合蛋白,具有GTP酶活性,具有分子开关的作用。
第九章细胞信号转导1 、什么是细胞通讯?细胞通讯有哪些方式?答:细胞通讯是指一个信号产生细胞发出的信息通过介质(又称配体)传递到另一个靶细胞并与其相对应的受体相互作用,然后通过细胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变化,最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。
细胞通讯有3种方式:①细胞通过分泌化学信号进行细胞通讯,这是多细胞生物普遍采用的通讯方式;②细胞间接触依赖性通讯,细胞间直接接触,通过信号细胞跨膜信号分子(配体)与相邻靶细胞表面受体相互作用;③动物相邻细胞间形成间隙连接、植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通,通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。
2 、简述细胞的信号分子和受体的类型,信号转导系统的主要特性有什么?答:<1>信号分子是细胞信息的载体,种类繁多,包括化学信号和物理信号。
各种化学信号根据其化学性质通常分为3类:①气体性信号,包括NO、CO;②疏水性信号分子,主要是甾类激素和甲状腺激素;③亲水性信号分子,包括神经递质、局部介导和大多数蛋白类激素。
<2>根据靶细胞上受体存在的部位,可将受体区分为细胞内受体和细胞表面受体。
细胞内受体位于细胞质基质或核基质中,主要识别和结合小的脂溶性分子;细胞表面受体又可分属三大家族:离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体和酶联受体。
<3>信号转导系统的主要特性:①特异性:细胞受体与胞外配体的识别、结合、效应具有特异性,且受体与配体的结合具有饱和性可逆性特征;细胞信号转导既有专一性又有作用机制的相似性。
②放大效应:信号传递至胞内效应器蛋白,引发细胞内信号放大的级联反应。
最常见的级联放大作用是通过蛋白质磷酸化实现的;③网络化和反馈调节机制:由一系列正反馈和负反馈环路组成网络特性,对于及时校正反应的速率和强度是最基本的调控机制;④整合作用:细胞必须整合不同的信息,对细胞外信号分子的特异性组合作出程序性反应;⑤信号的终止和下调:信号转导过程具有信号放大作用,但这种放大作用又必须受到适度控制,这表现为信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存。