1、信号信号转转导导(signal transduction):把信号从一种形把信号从一种形式转变为另一种形式的过程式转变为另一种形式的过程信号信号传传导（借古喻今）导（借古喻今）边关遇侵烽火发，边关遇侵烽火发，驿站速递如赛马。驿站速递如赛马。飞骠一骑冲京城，飞骠一骑冲京城，皇家得讯急应答。皇家得讯急应答。细胞信号转导的基本过程细胞信号转导的基本过程: :信号接收装置信号接收装置) )激活激活信号转导蛋白信号转导蛋白( (代谢酶、调节蛋白等代谢酶、调节蛋白等) ) signalcellchange增殖增殖分化分化代谢代谢功能功能应激应激凋亡凋亡 or or lostdisease 细胞所接受的信号
2、称为细胞所接受的信号称为配体配体（ligand），），既既可以是可以是物理信号物理信号（光、热、电流），也可以是（光、热、电流），也可以是化化学信号学信号，统称为，统称为第一信使第一信使（first messenger）。脂溶性脂溶性水溶性水溶性旁分泌旁分泌自自分分泌泌 根据与受体结合后细胞产生的效应不同根据与受体结合后细胞产生的效应不同激动剂：激动剂：与受体结合后产生效应的物质。与受体结合后产生效应的物质。拮抗剂：拮抗剂：与受体结合后不产生效应但可阻碍激动与受体结合后不产生效应但可阻碍激动剂对细胞的作用。剂对细胞的作用。一一.受体分类受体分类:（一）膜受体（一）膜受体（二）（二）胞内受体：胞
3、内受体： 胞浆受体胞浆受体 核受体核受体第二节第二节 受体受体( (一一) )膜受体分类膜受体分类（一）一）G G蛋白偶联蛋白偶联受体受体胞外区：胞外区：N N末端，多个糖基化位点。末端，多个糖基化位点。螺旋结构螺旋结构受体配体结合区域。受体配体结合区域。胞质内的细胞内环胞质内的细胞内环GG蛋白识别区域。蛋白识别区域。胞内区：胞内区：C C末端，丝氨酸、苏氨酸磷酸化部位。末端，丝氨酸、苏氨酸磷酸化部位。二二. . G蛋白偶联受体蛋白偶联受体受受体体分类：刺激性分类：刺激性G G蛋白蛋白Gs:Gs:激活腺苷酸环化酶激活腺苷酸环化酶 抑制性抑制性G G蛋白蛋白GiGi：抑制腺苷酸环化酶：抑制腺苷酸
4、环化酶 磷脂酶磷脂酶C C型型G G蛋白（蛋白（GpGp家族）：激活磷脂酶家族）：激活磷脂酶C C ( (三三)G)G蛋白偶联受体介导的信号通路（按效应器分）：蛋白偶联受体介导的信号通路（按效应器分）： 激活离子通道激活离子通道 以以cAMPcAMP为第二信使为第二信使 激活磷脂酶激活磷脂酶C C，以，以IPIP3 3和和DAGDAG作为双信使作为双信使 1.1.激活离子通道激活离子通道2.2.激活或抑制（激活或抑制（cAMPcAMP酶）的信号通路酶）的信号通路3.3.激活磷脂酶激活磷脂酶C C，IPIP3 3和和DAGDAG双信使信号通路双信使信号通路配体配体受体受体GG蛋白蛋白PLCPIP
5、PLCPIP2 2DAGDAG IPIP3 3CaCa2+2+ 应答蛋白应答蛋白调节代谢或调节代谢或基因转录基因转录PKC 靶酶磷酸化靶酶磷酸化 G蛋白作用过程示意图蛋白作用过程示意图 小结小结1.1.四个结构域四个结构域: :C C端是激素结合端是激素结合域域抑制蛋白结合抑制蛋白结合域域中部中部DNADNA结合域结合域N N端转录激活结构端转录激活结构域域2.2.功能：功能：调节基因转录调节基因转录3.特点：反应过程长，特点：反应过程长， 数小时至数天数小时至数天( (二二) )胞内受体胞内受体（ DNA结合蛋白结合蛋白）受体与配体相互作用的特点受体与配体相互作用的特点 A A 选择性选择性
6、B B 结合力强结合力强C C 饱和性饱和性 D D 可逆性可逆性E E 磷酸化和磷酸化和去磷酸化去磷酸化(second messenger) PKA PKA是能被是能被cAMPcAMP活化的蛋白激酶活化的蛋白激酶三三. .IPIP3 3和和DAGDAG双信使信号通路双信使信号通路DG-PKC途径途径IP3-Ca2+途径途径四、钙离子四、钙离子/钙调蛋白信使体系钙调蛋白信使体系钙离子的信使作用是通过其钙离子的信使作用是通过其浓度的升高或降低浓度的升高或降低来实现的。来实现的。1. 钙调蛋白（钙调蛋白（calmodulin，CaM） A. Ca2+-钙调蛋白复合体；钙调蛋白复合体；B. Ca2+
7、-钙调蛋白复合体活化酶钙调蛋白复合体活化酶Ca2+-钙调蛋白复合体的分子结构及对酶的调节钙调蛋白复合体的分子结构及对酶的调节 钙信号使细胞内某些钙信号使细胞内某些酶的活性和蛋白质功能发生改变酶的活性和蛋白质功能发生改变，进，进而产生细胞效应。而产生细胞效应。2. 钙离子钙离子/钙调蛋白信使功能钙调蛋白信使功能 信号刺激信号刺激 钙通道开放钙通道开放胞内钙离子浓度瞬时升高胞内钙离子浓度瞬时升高 形成钙离子形成钙离子-CaM复合物复合物 激活靶酶激活靶酶 产生细胞效应产生细胞效应细胞内钙库细胞内钙库 质膜质膜蛋白质磷酸化酶激酶（蛋白质磷酸化酶激酶（PhK）肌球蛋白轻链激酶（肌球蛋白轻链激酶（MLC
8、K）钙调蛋白依赖性蛋白激酶（钙调蛋白依赖性蛋白激酶（CaM-PK）CaM通过通过激活细胞膜上的激活细胞膜上的Ca2+泵泵，调节细胞内的，调节细胞内的Ca2+浓度。浓度。 Ca2+直接对离子通道进行调节。直接对离子通道进行调节。Cell Signal Transduction DAGDAG激活蛋白激酶激活蛋白激酶C C：PKCPKC位于细胞质，位于细胞质，Ca2+Ca2+浓度升高时浓度升高时PKCPKC转位转位到质膜内表面，被到质膜内表面，被DAGDAG活化。活化。IP3IP3开启胞内开启胞内IP3IP3门控钙通道：门控钙通道：Ca2+Ca2+浓度升高，激活钙调蛋白，浓度升高，激活钙调蛋白，Ca
9、MCaM将靶蛋白（如：将靶蛋白（如：CaM-KinaseCaM-Kinase）活化。）活化。第四节第四节.信号转导与信号转导与 蛋白质激酶蛋白质激酶 一一. .蛋白质激酶蛋白质激酶:磷酸转移酶磷酸转移酶 分类：蛋白质酪氨酸激酶分类：蛋白质酪氨酸激酶 蛋白质丝氨酸蛋白质丝氨酸/ /苏氨酸激酶苏氨酸激酶-OH-OHThrThrSerSerTyrTyr酶蛋白酶蛋白H H2 2OOPi Pi蛋白磷酸酶蛋白磷酸酶 ATP ATPADPADP蛋白激酶蛋白激酶ThrThrSerSerTyrTyr-O-PO-O-PO3 32-2-磷酸化的磷酸化的酶蛋白酶蛋白底物氨基底物氨基酸残基酸残基（一）受体（一）受体酪氨
10、酸激酶通路酪氨酸激酶通路( (不需要不需要G G蛋白蛋白) )(二二)丝氨酸丝氨酸/苏氨酸激酶苏氨酸激酶丝氨酸丝氨酸/苏氨酸激酶（苏氨酸激酶（serine/threonine kinases，STK）：）： 通过变构而激活蛋白质，催化底物蛋白丝通过变构而激活蛋白质，催化底物蛋白丝氨酸氨酸/苏氨酸残基磷酸化。苏氨酸残基磷酸化。种类：种类：PKA、PKC、PKG、钙调蛋白依赖性蛋白、钙调蛋白依赖性蛋白激酶（激酶（CaMK）和丝裂原激活蛋白激酶（）和丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）等。等。Cell Signal Transduction 受体蛋白将受体蛋白将细胞外信号细胞外信号转变为细胞转变为细胞内信号，经内信号，经信号级联放信号级联放大、分散和大、分散和调节产生综调节产生综合性的细胞合性的细胞应答。应答。
