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第16章-细胞信号转导20121022

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植物生理学细胞信号转导课件

植物生理学细胞信号转导课件

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cAMP信号通路
反应链：
激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→
cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录
组分及其分析
G-蛋白偶联受体 G-蛋白活化与调节 效应酶——腺苷酸环化酶
GPLR的失敏（desensitization）与减量调节 细菌毒素对G蛋白的修饰作用
细胞表面受体(cell sueface receptor)：位于细胞表面的受体。
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细胞表面受体 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 • G蛋白连接受体(G-protein-linked receptor)
细胞文内档仅受供参体考，:不能为作为胞科学外依据亲，请脂勿模性仿；信如有号不当分之处子，请所联系激网站活或本人删除。
激素激活的基因调控蛋白（胞内受体超家族）
细胞表面受体: 为胞外亲水性信号分子所激活
细胞表面受体分属三大家族： 离子通道偶联的受体（ion-channel-linked receptor） G-蛋白偶联的受体（G-protein-linked receptor） 酶偶连的受体（enzyme-linked receptor）
RTKs的失敏（desensitization）
G蛋白偶联受体介导的MAPK的激活 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
MAPK（Mitogen-activated protein kinase）又称ERK（extracelular signalregulated kinase）----真核细胞广泛存在的Ser/Thr蛋白激酶。

《细胞信号转导》课件

《细胞信号转导》课件

1
激活物
激活物是引发细胞信号传递的触发因素。
2
受体
受体是细胞上识别和结合信号的蛋白质。
3
信使分子
信使分子是传递信号的分子信使，如细胞内嵌合蛋白和化学物质。
细胞信号传递的途径
细胞信号传递可以通过不同的途径实现，例如G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体和泛素样修饰途径。
G蛋白偶联受体
G蛋白偶联受体是一类可以与G 蛋白相互作用并激活细胞信号 传递的受体。
基因调控
通过激活或抑制特定基因的转录来调节
蛋白激酶级联反应
2
细胞的功能和行为。
一系列蛋白激酶的级联反应，参与细胞
内复杂的信号转导网络。
3
细胞增殖、分化、凋亡
细胞信号转导可以调控细胞的增殖、分 化和凋亡等生物学过程。
细胞信号传递的调控
细胞信号传递可以通过酶促修饰、反式调控和基因转录控制等方式进行调控。
基本过程
细胞信号转导包括信号传递、信号放大、信号 整合和信号传导。
细胞信号转导的类型
细胞信号转导可以分为内源性信号和外源性信号两种类型。
1 内源性信号
来自细胞内部的信号，如细胞自身合成的分 子信号。
2 外源性信号
来自细胞外部的信号，如激素、生长因子和 神经递质等。
细胞信号传递的参与者
细胞信号传递涉及多个参与者，包括激活物、受体和信使分子。
《细胞信号转导》PPT课 件
# 细胞信号转导
细胞信号转导是细胞内外相互作用的关键过程，它们通过一系列复杂的分子 信号传递调控细胞的功能和行为。
什么是细胞信号转导
细胞信号转导是指细胞通过传递分子信号来调节其生理反应和行为的过程。
定义
细胞信号转导是指细胞通过传递分子信号来调 节其生理反应和行为的过程。

细胞生物学课件PDF 细胞信号转导

细胞生物学课件PDF 细胞信号转导

N2烟碱受体
5个亚基各含约450个 氨基酸，此5个肽链形成 一个跨膜的环，在细胞内 固定于细胞骨架上，每一 肽链跨膜4次，N端和C端 都位于胞外部（如δ亚单位剖面所示）。肽链在胞外 被糖基 化。在胞内被磷酸化，导致受体脱敏，2个α单 位各有1个乙酰胆碱（Ach）结合位点，二者都结合1分 子乙酰胆碱（Ach）后，钠通道开放，细胞除极兴奋。
不同细胞对cAMP信号途径的反应：
在肌肉细胞，1秒钟内可启动糖原降解为1-磷酸葡 糖，而抑制糖原合成。（快速反应）
在某些分泌细胞，需要几个小时， 激活的PKA 进 入细胞核，将CRE （cAMP response element ）结 合蛋白磷酸化，调节相关基因的表达。CRE是 DNA上的调节区域。（慢速反应）
细胞的信号转导
Cell Communication and Signal Transduction
一、基本概念 1.细胞间通讯 2.细胞识别 3.信号分子 4.受体 5.蛋白激酶
二、主要的信号转导途径 1.细胞内受体介导的信号转导 2.膜受体介导的信号转导
三、信号转导与疾病 1.受体表达性克隆 2.膜受体的检测
学习指导
重 点：
1. 细胞信号转导的概念 2. 受体和配体的概念 3. 代表性的信号途径
难 点：
1. G蛋白偶联受体介导的信号转导 2. PI介导的信号转导
细胞是如何对细胞外信号产生反应的？
反
分
应
子
的
基
结
础
果
机
是
制
什
怎
么
dd
样
？
？
第一节 基本概念
细胞通讯（cell communication）是体内一 部分细胞发出信号，另一部分细胞（target cell）接收信号并将其转变为细胞功能变化 的过程。

《细胞信号转导》课件

《细胞信号转导》课件
03 肿瘤细胞信号转导与血管生成
肿瘤细胞通过信号转导通路调节血管生成，为肿 瘤提供营养和氧气，促进肿瘤生长和扩散。
信号转导异常与代谢性疾病
01
胰岛素信号转导与 糖尿病
胰岛素信号转导通路的异常可导 致胰岛素抵抗和糖尿病的发生， 影响糖代谢和脂肪代谢。
02
瘦素信号转导与肥 胖
瘦素信号转导通路的异常可导致 肥胖的发生，影响能量代谢和脂 肪分布。
03
炎症信号转导与非 酒精性脂肪肝
炎症信号转导通路的异常可导致 非酒精性脂肪肝的发生，影响脂 肪代谢和炎症反应。
信号转导异常与神经退行性疾病
Tau蛋白磷酸化与神经退行性疾病
Tau蛋白的异常磷酸化是神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病的重要特征，影响神 经元突起生长和神经元网络连接。
α-synuclein异常磷酸化与帕金森病
信号转导蛋白
01
信号转导蛋白是一类在细胞内传递信息的蛋白质，包括G蛋白、 酶和离子通道等。
02
G蛋白是一类位于细胞膜上的三聚体GTP结合蛋白，能够偶联受
体和效应器，起到传递信号的作用。
酶是另一类重要的信号转导蛋白，能够催化细胞内的生化反应
03
，如磷酸化、去磷酸化等，从而调节细胞的生理功能。
效应蛋白
基因敲入技术
通过将特定基因的突变版本引入细胞 或生物体中，以研究基因突变对细胞 信号转导的影响。
蛋白质组学技术
01
蛋白质印迹
通过抗体检测细胞中特定蛋白质的表达和修饰情 况，了解蛋白质在信号转导中的作用。
02
蛋白质相互作用研究
利用蛋白质组学技术，如酵母双杂交、蛋白质芯 片等，研究蛋白质之间的相互作用和复合物的形
细胞信号转导是生物体感受、传递、放大和响应 外界刺激信息的重要过程，是生物体内一切生命 活动不可缺少的环节。

细胞信号转导精品课件

细胞信号转导精品课件

05
细胞信号转导的未来展 望
细胞信号转导与药物研发
细胞信号转导与药物研发
随着对细胞信号转导机制的深入了解，药物研发正逐渐转 向针对特定信号通路的治疗方法。这有助于开发更精确、 副作用更小的药物，提高治疗效果。
针对特定疾病的信号通路
针对特定疾病的信号通路进行药物设计，可以更有效地治 疗某些难以治愈的疾病，如癌症、神经退行性疾病等。
细胞信号转导精品课件
目录
• 细胞信号转导概述 • 细胞信号转导的分子机制 • 细胞信号转导与疾病 • 细胞信号转导的研究方法 • 细胞信号转导的未来展望
01
细胞信号转导概述
细胞信号转导的定义
细胞信号转导
是指细胞接收到胞外信号后，通 过一系列的信号转导过程，将胞 外信号转导至胞内，调控基因的 表达，从而影响细胞的生命活动
个性化治疗的可能性
通过对个体基因组和信号转导通路的深入研究，有望实现 个性化治疗，根据患者的具体情况制定最合适的治疗方案 。
细胞信号转导与基因治疗
基因治疗与信号转导
基因治疗是一种通过修改或替换缺陷基因来治疗遗传性疾病的方法。细胞信号转导在基因表达和调控中起着重要作用 ，因此对信号转导机制的理解有助于优化基因治疗方案。
癌症治疗中的细胞信号转导
针对癌症治疗中的细胞信号转导，可以采取多种手段，如抑制信号 转导、诱导细胞凋亡等。
神经退行性疾病与细胞信号转导
神经退行性疾病概述
01
神经退行性疾病是一类以神经元退行性病变为主要特征的疾病
，如阿尔茨海默病、帕金森病等。
细胞信号转导与神经退行性疾病
02
细胞信号转导在神经退行性疾病的发生、发展中起着重要作用
针对糖尿病的治疗，可以采取多种手段，如抑制 信号转导、调节血糖等。

《细胞的信号传导》PPT课件

《细胞的信号传导》PPT课件

ATP cAMP（第二信使）
激活cAMP依赖的蛋白激
酶A
细胞内生物效应
ppt课件
No
No
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4
No Image
(二) 磷脂酰肌醇信号通路
激素（第一信使）
结合G蛋白偶联受体 膜外N端：识别、结合第一信使
膜内C端：激活G蛋白
反应：刺激引起的机体或组织细胞活动的变化
兴奋 (excitation)
活组织或细胞对刺激发生的反应。
变迁
细胞受刺激时而发生可传播的电变化。
ppt课件
13
兴奋性（excitability)：
活组织或细胞对刺激发生反应的能力。 变迁
细胞受刺激时产生动作电位的能力。
神经和肌肉细胞
刺激 可兴奋细胞 动作电位 反应（兴奋和抑制 ）
激活G蛋白(与β、γ亚单位分离)
兴奋性G蛋白(GS)
激活磷脂酶C(PLC)
PIP2
(第二信使）
IP3 和 DG
内质网 释放Ca2+
激活 蛋白激酶
C
细胞内生物效应
ppt课件
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No
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5
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二、离子通道介导的信号转导
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No 11
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神经和骨骼肌细胞的生物电现象
1、可兴奋细胞：受刺激后能产生动作电位的细胞 （可兴奋组织）

【生物化学】第16章 细胞信号转导


1. 高度专一性 2. 高度亲和力 3. 可饱和性 4. 可逆性 5. 特定的作用模式
（三）受体的分类与结构
离子通道型受体
膜受体 G蛋白偶联型受体
受体
催化型e receptor)
存在于细胞质膜上的受体，绝大部分是镶 嵌糖蛋白。根据其结构和转换信号的方式又分 为三大类：离子通道型受体，G蛋白偶联型受 体，催化型受体和 酶偶联受体。
3．PKA的作用
（1） 对代谢的调节作用 通过对效应蛋白的磷酸化作用，实现其调
节功能。
如：肾上腺素、胰高血糖素促进糖原分解
目录
（1）催化型受体
受体本身是一种具有跨膜结构的酶蛋白（酪氨 酸蛋白激酶活性、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性、 鸟苷酸环化酶活性），如EGF、PDGF等生长因子 和胰岛素受体。
（2）酶偶联型受体 受体本身无内在的催化活性，但直接与一个
有酪氨酸蛋白激酶活性的胞浆蛋白相偶联，如干 扰素受体。
目录
三种细胞表面受体的特点
与 蛋白质功能和表达水 表达水平，调节细胞
超极化
平
分化和增殖
（二）核受体
受体位于胞浆或胞核，大多数位于胞核， 因此又称为核受体。其配体是亲脂化合物， 可穿过细胞膜（如类固醇激素），受体本身 是转录因子，通过调节某些基因的转录，产 生生物学效应。
第二节
G蛋白偶联受体的 信号传导
一、 G蛋白
是一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜 胞浆面的外周蛋白，由 、 、 三个亚基组 成， 可结合GTP或GDP，且具有GTP酶活性 。
化学性质 * 蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰
岛素等） * 氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、
肾上腺素等） * 类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等） * 脂酸衍生物（如前列腺素） * 气体（如一氧化氮、一氧化碳）等

《细胞信号传导》PPT课件


精选课件
24
（三）细胞内信号转导分子
相关 分子
概念：细胞外的信号经过受体转换进入细胞内，通 过细胞内的一些小分子物质和蛋白质进行传递。
类型： 小分子化学物质：第二信使
酶 催化产生第二信使的酶 激酶/磷酸酶
G蛋白 调节蛋白
接头蛋白
精选课件
25
1. 小分子化学物质
概念：细胞内可扩散，并能调节信号转导蛋白 活性的小分子或离子，又称为第二信使。 如cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3、Cer或花 生四烯酸等。
质膜受体 质膜受体
蛋白质、多肽及氨基 酸衍生物类激素 类固醇类激素、甲状 腺激素
质膜受体 胞内受体
引起细胞内的变化 影响离子通道开闭
引起酶蛋白和功能蛋白 的磷酸 /脱磷酸，改变 细胞的代谢和基因表达 同上
影响转录
精选课件
13
（二）受体（Receptor）
相关 分子
受体：是一类分布于细胞膜、细胞质或细胞核的特 殊蛋白质，能特异性识别并结合相应信号分子，激 活并启动细胞内一系列生化反应，使细胞对信号刺 激产生相应的生物效应。
精选课件
5
细胞信号转导：胞外信号通过与细胞表面的 受体相互作用转变为胞内信号，在细胞内经 信号途径传递引起细胞发生反应的过程。
精选课件
6
跨膜信号转导的一般步骤 特定的细胞释放信息物质
信息物质经扩散或血循环到达靶细胞
与靶细胞的受体特异性结合
受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统
靶细胞产生生物学效应
精选课件
14
1.受体的类型
细胞膜受体
离子通道型 G蛋白偶联型 催化型 酶偶联型）离子通道偶联受体
受体本身为离子通

第16章细胞信号转导 PPT课件

由特殊分化的细胞（内分泌腺）产生，内分泌形
式，在靶细胞发挥作用，又称第一信使。
根据化学性质分为： ▲水溶性激素（蛋白质、肽、氨基酸衍生物） ▲脂溶性激素（类固醇激素、脂肪酸衍生物）
（3）局部化学介质：
由一般细胞分泌，自分泌或旁分泌为主，经扩散作 用传播。根据化学本质，分为： ①细胞因子（如生长因子）； ②气体分子（如NO、CO）。
作用距离：nm
3、自分泌：
释放信号因子的细胞与靶细胞为同一类或同一个细胞， 常多为癌变细胞。如：大肠癌细胞分泌促胃液素。
作用距离：μm
高等生物体主要是化学通讯。
基本过程：特定的细胞释放信号分子→信号分子经
扩散或血循环到达靶细胞→与靶细胞特异受体结合→ 启动细胞内信使系统→靶细胞产生生物学效应。
BIOCHEMISTRY
膜表面分子接触通 讯（细胞识别）
化学通讯（细胞分泌化 学分子的方式传递）
细胞直接接触
细胞间接接触
（一）细胞间隙连接：
直接的细胞通讯，两个相邻细胞间通过连
接子连接，其中央为亲水性孔道（如Ca2+、 cAMP可通过）
连接子
细胞间隙连接让相邻的同型细胞对外界的信号产生协 同效应。
（二）膜表面分子接触通讯：
细胞间信号分子 细胞内信号分子
1、细胞间信号分子：
需要与特殊的受体结合，通过激活受体发挥作 用，又名配体（ligand）。
主要有：神经递质、激素、局部化学介质。
（1）神经递质：
以旁分泌形式，通过神经递质将上一个神经元的 信息传给下一个神经元。 根据化学本质分为： 胆碱类、胺类、氨基酸类、肽类。
（2）激素：
GTP
Ras
on
GTP酶活化蛋白

《细胞信号转导》PPT课件

molecularbiology生物化学与分子生物学教研室第一节细胞通讯第二节细胞信号转导的分子机制第三节不同受体介导的细胞信号转导通路第四节细胞信号转导与医学细胞外信号细胞内的多种分子的浓度活性位置变化蛋白激酶与蛋白磷酸酶proteinkinaseproteinphosphatasegtp结合蛋白gtpbindingproteinmolecularswitchsgtpgtpgdpgtpgtpgtpg蛋白的主要类型肾上腺素腺苷酸环化酶atpcamp无活性pka活化pka磷酸化酶b激酶糖原合酶糖原分解增加肾上腺素腺苷酸环化酶atpcampg蛋白一类和gtp或gdp结合位于胞膜胞浆面的外周蛋白具有信号转导功能由三个亚基组成非活化形式活化形式proteinactivationpkacampacplcippkacampac11gtp结合蛋白异源三聚体低分子量g蛋白gtp结合形式为活性形式gdp结合形式为非活性形式2130kda称为ras超家族现有50多种具有gtp酶活性13gapgtpaseactivatingproteingtpase激活蛋白sosguanidineexchangefactor鸟苷酸交换因子gefgtpoffgdpgaprasrassosgap第二节细胞信号转导的分子机制15蛋白复合物proteincomplexesclusters是细胞信号转导分子共同构成的基本工作场所是信号转导过程特异性和精确性的保证是网络性调控的基础signalosomestransducisomessignalcomplexsignalcassettessignalingmodules16转录调控复合物17蛋白相互作用是信号转导复合物形成的基础蛋白相互识别的结构基础蛋白复合物的重要结构蛋白衔接蛋白adapterprotein支架蛋白scaffoldprotein1840proteininteractiondomain19sh2domainsrcsh2srchomologydomainpyeei20sh3domainclassrkxxpxxpclasspxxpxrsrchomologydomain蛋白激酶btkphthsh3sh2催化区衔接蛋白grb2sh3sh2sh3转录因子statdna结合区sh2ta细胞骨架蛋白tensinsh2ptb22phosphotyrosine?sh2?ptbapoptosis?dd?ded?car
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DAG的调节功能：
DAG通过调控蛋白激酶C(PKC)的活性，即 DAG-PKC途径来调节代谢过程。
蛋白激酶C（Protein kinase C）
一种不依赖于cAMP的蛋白激酶 ，但需要 DAG、 Ca2+和磷脂酰丝氨酸(PS)才具有活性。
（2）PKC的生理功能
1）对代谢的调节作用 PKC通过对靶蛋白的磷酸
Brian K. Kobilka
Stanford University School of Medicine, Stanford, CA, USA
1943-
1955 -
2. cAMP的作用机制
通过cAMP依赖的蛋白激酶系统来实现。 受cAMP调控的蛋白激酶称为cAMP依赖 的蛋白激酶（cAMP-dependent protein
第二信使(Second messengers)
第2节 受体 (Receptors)
一、受体的概念与分类
受体(receptor)
胞膜或胞内能特异识别生物活性分子并 与之结合，进而引起生物学效应的特殊蛋白 质，个别是糖脂。
配体(ligand)
能与受体特异性结合的生物活性物质
细胞间的信息物质
某些药物、维生素和毒物等
肾上腺素对糖原 代谢的影响
（2）对基因表达的调节作用
细胞膜
Gs
ATP R R
AC
cAMP 蛋白磷酸化 R R 2cAMP 2cAMP
C C
C C Pi Pi Pi
N
转录活化域 DNA结合域
CREB
cAMP应答元件 结合蛋白
核膜
Ｃ
Ｃ
Pi
Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ
Pi
Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ
Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ
Pi
Ｃ Ｒ Ｅ Ｂ
（1）位于质膜表面的特异受体； （2）位于质膜胞液面的AC； （3）起偶联作用的G蛋白。 激活性G蛋白（Gs） 抑制性G蛋白（Gi）
激素诱导cAMP生成
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1994
"for their discovery of G-proteins and the role of these proteins in signal transduction in cells"
N
糖基化
G蛋白偶联受体的结构
细胞外环
1
2
3
4
5
6
7
细胞内环
G蛋白偶联区
C
: 跨膜α螺旋
含半胱氨酸残基 维持受体的结构
信息传递过程中的G蛋白
G蛋白的类型 Gs Gi GP Go GT α亚基 αs αi αP αo αT 功能
激活AC 抑制AC 激活PKC
可能调节大脑中离子通道
传导视觉
Hs
Hi
Ri
kinase），又称为蛋白激酶 A (protein
kinase A，PKA)
cAMP激活蛋白激酶A
cAMP C C
R
R
+ 4cAMP
cAMP
CC CRFra bibliotek-cAMPR -cAMP
cAMP
(无活性) （有活性） 催化Ser/Thr 残基磷酸化
变构
R -cAMP
+
C
R -cAMP
cAMP
3．PKA的作用
cAMP应答元 件结合蛋白
Pi
细 胞 核
DNA
ＣＲＥ
结构基因
cAMP应答元件
蛋白质
cAMP-蛋白激酶途径总结
R G AC
ATP
磷酸二酯酶 AMP cAMP
蛋白激酶A
酶活性改变 蛋白质或 酶磷酸化 膜通透性改变 基因转录加快 蛋白质合成加速 信息效应
PKA 对底物蛋白的磷酸化作用
底物蛋白 组蛋白 磷酸化的后果 失去对转录 的阻遏作用 生理意义 转录，促进 蛋白质的合成
蛋白质、多肽及氨基酸 质膜受 同上 体 激素 衍生物类激素 类固醇激素、甲状腺素 胞内受 调节转录 体 维生 维生素A、维生素D 素 胞内受 同上 体
二、细胞内信息物质
无机离子：Ca2+
脂类衍生物：DAG
糖类衍生物：
IP3 核苷酸：cAMP、cGMP 信号蛋白分子：多数为癌基因的产物
高度可变区 DNA结合区 激素结合区 铰链区
H2 N
位于N端，具有转录活性 含有锌指结构 位于C端，结合激素、热休克蛋 白，使受体二聚化，激活转录 常含有核定位信号NLS
COOH
三、受体作用的特点
•高度特异性
•高度亲和力 •可饱和性 •可逆性 •特定的作用模式
四、受体活性的调节
（一）类型：
1. 受体下调：受体的数目减少和（或） 对配体的结合能力降低 与失敏。 2. 受体上调：受体的数目增加和（或） 对配体的结合能力增强 与敏感。
信息物质
具有调节细胞生命活动的化学物质
跨膜信号转导的一般步骤
特定的细胞释放信息物质 信息物质经扩散或血循环到达靶细胞 与靶细胞的受体特异性结合 受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统
靶细胞产生生物学效应
第1节 信息物质
一、细胞间信息物质
Intercellular signal molecules 二、细胞内信息物质 Intracellular signal molecules
细胞间信息物质的分类
1.神经递质 如:乙酰胆碱 和去甲肾上腺素。
2. 内分泌激素 如：胰岛素、甲状腺素和肾上腺素。 3.局部化学介质 如：生长因子、细胞生长抑素。 4.气体信号 如:一氧化氮、一氧化碳
按内分泌激素的化学组成分
含氮激素: 肾上腺素、甲状腺、 促甲状腺激 素 、胰高血糖素、胰岛素、生长激素等
（二）受体活性的调节的机制
1. 磷酸化和脱磷酸化作用 2. 膜磷脂代谢的影响 3. 修饰受体分子中的巯基和二硫键 4. 受体蛋白被水解 5. G蛋白的调节
第3节 信息的转导途径
一、膜受体介导的信息传递
二、胞内受体介导的信息传递
一、膜受体介导的信息传递
（一）cAMP-蛋白激酶途径
（二）Ca2+-依赖性蛋白激酶途径
一、细胞间信息物质
凡由细胞分泌的调节靶细胞生
命活动的化学物质统称为细胞间信
息物质，又称作第一信使。
化学性质
* 蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、 胰岛素等）
* 氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、 肾上腺素等） * 类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等） * 脂酸衍生物（如前列腺素） * 气体（如一氧化氮、一氧化碳）等
Alfred G. Gilman
University of Texas, Southwestern Medical Center Dallas, TX, USA
Martin Rodbell
National Institute of Environmental Health Sciences Research Triangle Park, NC, USA
GTP
GTP
β
γ
GS
αs
β γ αs
αi
β
GDP γ
Gi
GDP
-GTP
αi
AC
-GTP
质膜(plasma membrane) 胞液cytosol
PPi 磷酸二酯酶 AMP cAMP ATP 两种G蛋白的活性型和非活性型的互变
AC*
配体门控离子通道受体
即环状受体，主要受神经递质等信息物
质调节，在神经冲动的快速传递中起作用。 当神经递质与这类受体结合，可使离子 通道开启或关闭，从而改变膜的通透性。
（1）PKA对代谢的调节作用
通过对效应蛋白的磷酸化作用，实 现其调节功能。
肾上腺素 ＋受体
肾上腺素 · 受体复合物 激活Ｇ蛋白
磷酸化酶激酶ｂ PPi ATP 磷蛋白磷酸酶 PKA
ATP 磷酸化酶激酶ａ
激活AC
ATP cAMP
磷酸化酶ｂ
磷酸化酶ａ
H2O
PPi 磷蛋白磷酸酶

抑制物Ｉb PKA ATP 抑制物Ｉa 磷蛋白磷酸酶 PPi
（三）cGMP-蛋白激酶途径 （四）酪氨酸蛋白激酶途径
（五）核因子κB途径
（六）TGF-β途径
（一）cAMP-蛋白激酶途径
以靶细胞内cAMP浓度改变和激活 PKA为主要特征，是激素调节物质代 谢的主要途径。
1．cAMP的合成与分解
AC
ATP
H2O
cAMP + PPi
磷酸二酯酶
AMP
调节cAMP的生成系统组成
（1）IP3和DAG 的生物合成和功能
PIP2
PLC
DAG + IP３
PIP2生成两个第二信使IP3和DAG
G蛋白变构和磷脂酶C的激活作用
H
R
βγ
G蛋白 βγα-GDP
+
α-GTP
Ca2+
磷脂酶 C Ca2+
PIP2
IP3
DAG
IP3的调节功能：
IP3通过控制Ca2+浓度，即通过IP3-Ca2+途径来 调节代谢过程。
第16章
细胞信号转导
Cellular Signal Transduction
概
述
外界环境变化时
单细胞生物 —— 直接作出反应 多细胞生物 ——通过细胞间复杂的信 号传递系统来传递信息，从而调控机体 活动。
细胞信息传递方式
① 通过相邻细胞的直接接触
② 通过细胞分泌各种化学物质来调节 其他细胞的代谢和功能
(Ca2+-phospholipid dependent protein kinase) 2. Ca2+-钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径