细胞的信号转导
信号转导(signal transduction):指在信号传递中,细胞将细胞外的信号分子携带的信息转变为细胞内信号的过程
完整的信号传递程序:
1、合成信号分子;
2、细胞释放信号分子;
3、信号分子向靶细胞转运;
4、信号分子与特异受体结合;
5、转化为细胞内的信号,以完成其生理作用;
6、终止信号分子的作用;
第一节、细胞外信号
1、由细胞分泌的、能够调节机体功能的一大类生物活性物质。如：配体
2、配体的概念：指细胞外的信号分子，或凡能与受体结合并产生效应的物质。
3、配体的类型：1）水溶性配体：N递质、生长因子、肽类激素
2）脂溶性配体：甲状腺素、性激素、肾上腺激素
4、第一信使：指配体，即细胞外来的信号分子。
第二节、受体
一、受体的概念：细胞膜上或细胞内一类特殊的蛋白质，能选择性地和细胞外环境中特定的活性物质结合，从而引起细胞内的一系列效应。
二、受体的类型：细胞表面受体胞内受体（胞浆和核内）
1、细胞表面受体类型
1）离子通道偶联受体：
特点：本身既有信号结合位点又是离子通道
组成：几个亚单位组成的多聚体，亚单位上配体的结合部位，中间围成离子通道，通道的“开”关受细胞外配体的调节。2）酶偶联受体：或称催化受体、生长因子类受体，既是受体，又是“酶”。
特点：N端细胞外区有配体结合部，C端细胞质区含特异酪氨酸蛋白激酶（TPK）的活性。
组成：一条肽链一次跨膜的糖蛋白。
3、 G蛋白偶联受体：是N递质、激素、肽类配体的受体。
1）特点：指配体与细胞表面受体结合后激活偶联的G蛋白，活化的G蛋白再激活第二信使的酶类。通过第二信使引起生物学效应。
2）组成：由一条350-400个氨基酸残基组成的多肽链组成，具有高度的同源性和保守性。
3）G蛋白偶联受体作用特点:分布广，转导慢，敏感，灵活，类型多。
G蛋白偶联受体:
G蛋白（由G蛋白偶联受体介导的信号转导）
1）、G蛋白的概念：指鸟苷酸结合蛋白配体—G蛋白偶联受体—G蛋白
2）、G蛋白的结构特征：
①由α、β、γ3个不同的亚单位构成异三聚体（异聚体），β、γ二个亚单位极为相似且结合为二聚体，共同发挥作用。
②α-亚单位上有GDP或GTP结合位点。在未受刺激状态下，α与GDP结合，无活性。一旦配体与受体结合（受刺激），α即与GTP结合并与β、γ分离，此时是功能状态，能激活效应器。当α亚单位与β、γ复合物重新结合，即信号关闭。
③ G蛋白本身的构象改变可进一步激活效应蛋白，使效应蛋白活化，并引起细胞生物学效应。
3）G蛋白类型:① Gs：对效应蛋白起刺激和激活作用,相应的为刺激性受体（Rs）。
② Gi：对效应蛋白起抑制作用,相应的为抑制性受体（Ri）。
三、 细胞表面受体的生物学特性（作用和特点）
1、特异性：一种受体仅识别并结合一种配体，两者之
间的结合位点有互补性。
2、 高亲和性：即受体与配体结合力极强。
3、可饱和性：细胞表面受体数目有限，一般在103-105
个/细胞，故细胞外低浓度的配体与受体结合，即可使受
体处于饱和状态。
4、可逆性：
激素(H) +受体(R) 激素受体复合物(RH)
第三节、细胞内信使
概念：是指受体被激活后在细胞内产生的、能介导信号转导的活性物质，又称为第二信使。
第二信指第一信使与受体结合后最早产生的可将信号向下游传递的信号分子。如：cAMP 、cGMP 、IP3、DAG
（二酯酰甘油）、Ca2+等。
一、cAMP 信使体系
1、环磷酸腺苷（ cAMP ）是最重要的胞内信使。
2、 cAMP 是细胞膜的腺苷酸环化酶（AC ）在G 蛋白激活下，催化ATP 脱去一个焦磷酸后的产物。
3、AC 的主要功能是催化ATP 或cAMP ，这一过程不仅需要经G 蛋白激活，还需Mg2+、Mn2+的存在。
4、作用对象： cAMP 的主要作用是激活依赖cAMP 的蛋白激活酶A （PKA ），进而使下游信号蛋白被激活产生生物学效应。
5、PKA 是一种能被cAMP 活化的蛋白激酶，是有催化亚基（C 亚基）和调节亚基（R 亚基）两部分组成的C2R2四聚体。
6
、PKA 催化的蛋白质包括组蛋白类和核糖体蛋白类等。
cAMP 信号途径（G 蛋白偶联受体信号转导途径）
配体(H)+细胞膜上的受体（R ）→H-R 复合体→膜上的AC 被活化，催化ATP 产生cAMP →活化蛋白激酶→引起细胞生物学效应
（在ATP 存在下）
cAMP 信号途径分两类：
① 刺激型信号途径：Rs-Gs-AC cAMP ↑途径
刺激型信号作用刺激性受体（Rs ）和刺激性G 蛋白(Gs)，Gs 刺激AC 活化，使AC 分解ATP ，产生cAMP 产生效应。
② 抑制型信号途径：Ri-Gi-AC 途径 cAMP ↓抑制型信号与细胞表面抑制型受体Ri 结合,受体活化、构象改变、结合并活化抑制型G 蛋白(Gi)，Gi 激活以后的过程与刺激型过程正好相反，AC 被抑制,ATP 分解被抑制, cAMP 浓度下降,其生物学效应即受到抑制.
结论:
刺激型途径：刺激型配体+Rs+Gs →AC 激活→cAMP ↑
抑制型途径: 抑制型配体+Ri+Gi →AC 抑制→cAMP ↓
cAMP 1、第一信使产生并与靶C 靠近 2、配体与受体结合，激活AC 系统 3、在Mg2+存在下，激活的AC 催化ATP 生成cAMP
4、cAMP 浓度的变化可调节细胞所特有的代谢 活动发生变化，并表现出各种生理效应。
在多细胞动物中,众多细胞形成精密信号传递网络;
● ) 靶细 N 递质 肽类激素生长因子专业化蛋白合成或糖原分解等效应蛋白，引起细胞生物学效应。 （第一信使）
