第九章细胞信号转导

. 第九章细胞间通讯与信号转导第一节细胞通讯一．信号转导：针对外源信息所发生的细胞应答反应全过程。

二．细胞间联络的三种方式：（一）细胞间隙连接：是细胞间的直接通讯方式。

相邻细胞间存在着连接蛋白构成的管道结构——连接子。

生物学意义：相邻的可以共享小分子物质，因此可以快速和可逆的促进。

相邻细胞对外界信号的协同反应。

（二）膜表面分子接触通讯细胞质膜的外表面存在的蛋白质或糖蛋白、蛋白聚糖分子作为细胞的触角，可以与相邻细胞的膜表面分子特异性的相互识别和相互作用，以达到功能上的相互协调。

这种细胞通讯方式称为膜表面分子接触通讯。

例如：T淋巴细胞和B淋巴细胞的相互作用。

黏附分子的相互作用。

黏附分子：细胞表面的整合蛋白、钙粘蛋白和免疫球蛋白超家族等分子都可以通过其蛋白质或糖链部分与另一细胞的同类或不同类分子相互识别并结合，使得两个细胞黏附在一起，因此将这些分子称为黏附分子。

（三）化学信号介导的通讯多细胞生物与邻近细胞或相对较远距离的细胞之间的信息交流主要是由细胞所分泌的化学物质，如蛋白质或小分子有机化合物所完成的。

这些分子称为化学信号。

他们作用于周围或距离较远的其他种类细胞（靶分子），调节其功能，这种通讯方式称为化学通讯。

是间接的细胞通讯，是细胞间的相互联系不再需要它们之间的直接接触，而是以化学信号介质进行调控。

第二节细胞信号转导机制概述外源信号---受体---细胞内多种生物分子的浓度、活性、位置变化---细胞应答反应。

一．信号必须经由受体发挥作用二．信号转导分子负责信号在细胞内的传递和转换（一）第二信使：细胞的信号转导过程是由一个复杂的网络系统完成的。

这一网络系统的结构基础是一些关键的蛋白质分子和一些小分子活性物质，其中的蛋白质分子常被称为信号转导分子，小分子活性物质常被称为第二信使。

（二）蛋白激酶与蛋白磷酸酶是蛋白质活性的开关系统蛋白质的磷酸化修饰是体内蛋白质类物质活性快速调节的重要方式之一。

蛋白激酶（PK）催化A TP分子中的r-磷酸基团转移至蛋白质分子中的羟基的反应。

细胞信号转导综述09级临床2班隋德岭0941105217一、细胞信号转导的概念细胞信号转导是指细胞通过胞膜或胞内受体感受信息分子的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。

水溶性信息分子及前列腺素类（脂溶性）必须首先与胞膜受体结合，启动细胞内信号转导的级联反应，将细胞外的信号跨膜转导至胞内；脂溶性信息分子可进入胞内，与胞浆或核内受体结合，通过改变靶基因的转录活性，诱发细胞特定的应答反应。

传导通路示意图二、信号转导受体[1]（一）膜受体1．环状受体(离子通道型受体)多为神经递质受体,受体分子构成离子通道。

受体与信号分子结合后变构，导致通道开放或关闭。

引起迅速短暂的效应。

2．蛇型受体7个跨膜α-螺旋受体, 有100多种，都是单条多肽链糖蛋白，如G蛋白偶联型受体[2] [3]。

G蛋白示意图3．单跨膜α-螺旋受体包括酪氨酸蛋白激酶型受体和非酪氨酸蛋白激酶型受体。

（1）酪氨酸蛋白激酶型受体这类受体包括生长因子受体、胰岛素受体等。

与相应配体结合后，受体二聚化或多聚化，表现酪氨酸蛋白激酶活性，催化受体自身和底物Tyr磷酸化，有催化型受体之称。

（2）非酪氨酸蛋白激酶型受体，如生长激素受体、干扰素受体等，。

当受体与配体结合后，可偶联并激活下游不同的非受体型TPK，传递调节信号。

（二）胞内受体位于胞液或胞核，结合信号分子后，受体表现为反式作用因子，可结合DNA顺式作用元件，活化基因转录及表达。

包括类固醇激素受体、甲状腺激素受体等。

胞内受体都是单链蛋白，有4个结构区：①高度可变区②DNA结合区③激素结合区④绞链区(三)受体与配体作用的特点是：①高度亲和力，②高度特异性，③可饱和性1．受体：位于细胞膜上或细胞内，能特异性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，膜受体多为镶嵌糖蛋白：胞内受体全部为DNA 结合蛋白。

受体在细胞信息传递过程中起极为重要的作用。

2．G蛋白：即鸟苷酸结合蛋白，是一类位于细胞膜胞浆面、能与GDP或GTP 结合的外周蛋白，由α、β、γ三个亚基组成。

第九章细胞信号转导细胞通讯cellcommunication信号细胞发出的信息传递到靶细胞并与受体相互作用，引起靶细胞产生特异性生物学效应的过程。

细胞通讯的方式A、分泌化学信号（内分泌、自分泌、旁分泌、化学突触传递神经递质）；B、接触依赖性通讯（细胞直接接触，通过与质膜结合的信号分子与其相接触的靶细胞质膜上的受体分子相结合，影响靶细胞）；C、间隙连接和胞间连丝内分泌由分泌细胞分泌信号分子到血液中，通过血液循环运送到体内各个部位，作用于靶细胞。

旁分泌细胞通过分泌局部化学介质到细胞外液中，经过局部扩散作用于临近靶细胞。

如表皮生长因子、淋巴因子、前列腺素、NO等自分泌内分泌细胞将激素或调节肽分泌到细胞外，通过组织间液，再作用于本细胞膜上的受体，使内分泌细胞的功能发生改变。

这一途径的靶细胞就是该细胞的本身。

细胞对自身分泌的信号分子产生反应。

化学突触传递神经递质电信号-化学信号-电信号Ca2+的功能A、是骨骼的重要组成元素，生物体的重要结构成分；B、参与生物体动作电位的形成C、作为酶的激活剂或者抑制剂调节酶的活性D、参与细胞内信号转导过程钙调蛋白CaM calmodulin 一种高度保守、广泛分布的小分子Ca2+结合蛋白，参与许多Ca2+依赖性的生理反应与信号转导。

每个钙调蛋白分子有4个钙离子结合位点。

CaM本身没有活性，只有同Ca2+结合形成复合体后才能活化多种靶酶。

细胞内受体：接受亲脂性信号分子；一般有三个结构域：1、激素结合结构域（位于C端）；2、抑制蛋白结合位点（富含Cys，具有锌指结构）；3、转录激活结构域（位于N端）细胞表面受体：接受亲水性信号分子（分为离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体、酶联受体）；至少还有两个结构域：配体结合区域和效应区域第二信使second messenger 第一信使分子（激素或其他配体）与细胞表面受体结合后，在细胞内产生或释放到细胞内的小分子物质，如cAMP,IP3,DAG，Ca2+等，有助于信号向胞内进行传递。

细胞生物学章节习题-第九章一、选择题1、动物细胞内引起储存Ca2+释放的第二信使分子是（ A ）。

A. IP3B. DAGC. cAMPD. cGMP2、一氧化氮的受体是（B ）。

A. G蛋白偶联受体B. 鸟苷酸环化酶C. 腺苷酸环化酶D. 受体酪氨酸激酶3、表皮生长因子（EGF）的穿膜信号转导是通过（A ）实现的。

A. 活化酪氨酸激酶B. 活化酪氨酸磷酸酶C. cAMP调节途径D. cGMP途径4、有关cAMP信号通过，下列说法错误的是（B）。

A. 被激活的蛋白激酶A的催化亚基转为进入细胞核，使基因调控蛋白磷酸化B. 结合GTP的α亚基具有活性，而βγ亚基复合物没有活性C. βγ亚基复合物与游离的Gs的α亚基结合，可使Gs的α亚基失活D. 这一通路的首要效应酶是腺苷酸环化酶，cAMP被环腺苷磷酸二酯酶消除5、霍乱弧素引起急性腹泻是由于（A ）。

A. G蛋白持续激活B. G蛋白不能被激活C. 受体封闭D. 蛋白激酶PKC功能异常E. 蛋白激酶PKA功能异常6、G蛋白具有自我调节活性的功能，下列哪种说法可以解释G蛋白活性丧失的原因（A ）。

A. α亚基的GTPase活性B. 效应物的激活C. 与受体结合D. 亚基解离7、胞内受体介导的信号转导途径对代谢调控的主要方式是下列哪种（A ）？A. 特异基因的表达调节B. 核糖体翻译速度的调节C.蛋白降解的调节D. 共价修饰调节8、制备人类肝细胞匀浆液，然后通过离心技术分离细胞膜性成分和可溶性胞质。

如在可溶胞质组分中加入肾上腺素，会发生下何种情况（D ）A. cAMP增加B. 肾上腺素与其胞内受体结合C. 腺苷环化酶的激活D. cAMP浓度不变9、1,4,5-三磷酸肌醇促进Ca2+从细胞那个部位释放进入细胞质（B ）A. 线粒体B. 内质网C. 质膜（从胞外到胞内）D. Ca2+-CaM复合体细胞10、与视觉信号转导有关的第二信使分子是下列哪种成分（D ）。

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。