第八章-细胞信号转导课件

第八章第八章 细胞信号转导细胞信号转导第八章 细胞信号转导1教学目的要求教学目的要求1.1.理解细胞信号转导的特点和过程理解细胞信号转导的特点和过程 2.2.理解理解G G蛋白偶联受体和信号转导蛋白偶联受体和信号转导 3.3.理解酶联受体信号转导理解酶联受体信号转导 4.4.了解其他信号转导途径的特点和过程了解其他信号转导途径的特点和过程 5.5.信号的整合、调节与终止信号的整合、调节与终止 教学目的要求1.理解细胞信号转导的特点和过程 2本章内容提要本章内容提要第一节第一节 概述概述第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导第三节第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导蛋白偶联受体介导的信号转导第四节第四节 酶连受体介导的信号转导酶连受体介导的信号转导第五节第五节 信号的整合与控制信号的整合与控制本章内容提要第一节 概述3第一节第一节 概概 述述一、细胞通讯一、细胞通讯二、信号分子与受体二、信号分子与受体三三、信号转导系统及其特性、信号转导系统及其特性第一节 概 述一、细胞通讯4一、细胞通讯一、细胞通讯(一一)细胞通讯的概念细胞通讯的概念 一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与靶细胞相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导细胞信号转导产生胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程。一、细胞通讯(一)细胞通讯的概念5(二二)细胞通讯的一般过程细胞通讯的一般过程 1.信号细胞合成并释放信号分子信号细胞合成并释放信号分子 2.转运信号分子至靶细胞转运信号分子至靶细胞 3.细胞识别细胞识别：受体蛋白受体蛋白激活激活 4.信号转导（信号转导（Signal transduction）5.引发生物学效应引发生物学效应 6.信号的解除信号的解除(二)细胞通讯的一般过程6信号转导信号转导：指细胞将外部信号转变为自身应答反指细胞将外部信号转变为自身应答反应的过程应的过程，是实现细胞间通讯的关键过程。是实现细胞间通讯的关键过程。细胞信号传递细胞信号传递（cell signaling）：通过信号分子）：通过信号分子与受体的相互作用，将外界信号经细胞质膜传递与受体的相互作用，将外界信号经细胞质膜传递至细胞内部，通常传递至细胞核，并引发特异生至细胞内部，通常传递至细胞核，并引发特异生物学效应的过程。物学效应的过程。信号转导：指细胞将外部信号转变为自身应答反应的过程，是实现细7图图 细胞通讯的方式及引起的某些反应细胞通讯的方式及引起的某些反应 生命是一个完整的自然的生命是一个完整的自然的信息处理系统。信息处理系统。图 细胞通讯的方式及引起的某些反应 生命是一个完整的自然的8第八章-细胞信号转导课件9(三三)细胞通讯的方式细胞通讯的方式1.化学通讯化学通讯2.膜表面分子接触通讯膜表面分子接触通讯3.细胞间隙连接细胞间隙连接(胞间连丝胞间连丝)(三)细胞通讯的方式101.化学通讯化学通讯n n细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信号分子作用于靶细胞，调节其功能，可分为分子作用于靶细胞，调节其功能，可分为4 4类。类。1.化学通讯细胞分泌一些化学物质（如激素）至细胞外，作为信11n n内内内内分分分分泌泌泌泌（endocrineendocrine）：内内分分泌泌激激素素随随血血液液循循环环输输至至全全身身，作作用用于于靶靶细细胞胞。特特点点：低低低低浓浓浓浓度度度度10108810101212MM ，全全全全身身身身性性性性，长时效长时效长时效长时效。n n旁旁旁旁分分分分泌泌泌泌（paracrineparacrine）：信信号号分分子子通通过过扩扩散散作作用用于于邻邻近近的的细细胞胞。包包括括：各各类类细细细细胞胞胞胞因因因因子子子子（如如表表皮皮生生长长因因子子）；气气气气体信号分子体信号分子体信号分子体信号分子（如：（如：NONO）。）。n n突触信号发放：突触信号发放：突触信号发放：突触信号发放：神经递质经突触作用于特定的靶细胞。神经递质经突触作用于特定的靶细胞。n n自自自自分分分分泌泌泌泌（autocrineautocrine）：信信号号发发放放细细胞胞和和靶靶细细胞胞为为同同类类或或同同一细胞，常见于癌变细胞。一细胞，常见于癌变细胞。内分泌（endocrine）：内分泌激素随血液循环输至全身，12第八章-细胞信号转导课件132.膜表面分子接触通讯膜表面分子接触通讯 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，影响其他细胞。如精子和卵子之间的识受体分子相结合，影响其他细胞。如精子和卵子之间的识受体分子相结合，影响其他细胞。如精子和卵子之间的识受体分子相结合，影响其他细胞。如精子和卵子之间的识别，别，别，别，T T与与与与B B淋巴细胞间的识别。淋巴细胞间的识别。淋巴细胞间的识别。淋巴细胞间的识别。2.膜表面分子接触通讯 通过与质膜结合的信号分子与其相143.细胞间隙连接细胞间隙连接 两个相邻的细胞以连接子（两个相邻的细胞以连接子（两个相邻的细胞以连接子（两个相邻的细胞以连接子（connexonconnexon）相联系。）相联系。）相联系。）相联系。连接子中央为直径连接子中央为直径连接子中央为直径连接子中央为直径1.5nm1.5nm的亲水性孔道。允许小的亲水性孔道。允许小的亲水性孔道。允许小的亲水性孔道。允许小分子物质如分子物质如分子物质如分子物质如CaCa2+2+、cAMPcAMP通过，有助于相邻同型细通过，有助于相邻同型细通过，有助于相邻同型细通过，有助于相邻同型细胞对外界信号的协同反应，如可兴奋细胞的电耦胞对外界信号的协同反应，如可兴奋细胞的电耦胞对外界信号的协同反应，如可兴奋细胞的电耦胞对外界信号的协同反应，如可兴奋细胞的电耦联现象（电紧张突触）。联现象（电紧张突触）。联现象（电紧张突触）。联现象（电紧张突触）。3.细胞间隙连接 两个相邻的细胞以连接子（connexo15connexonconnexon16二、信号分子与受体二、信号分子与受体二、信号分子与受体二、信号分子与受体1.1.细胞的信号分子细胞的信号分子细胞的信号分子细胞的信号分子(1)(1)概念：细胞的信息载体概念：细胞的信息载体概念：细胞的信息载体概念：细胞的信息载体，包括化学和物理信号，包括化学和物理信号，包括化学和物理信号，包括化学和物理信号(2)(2)化学信号的化学信号的化学信号的化学信号的种类：种类：种类：种类：激素：激素：激素：激素：又称内分泌信号，如胰岛素、肾上腺素等。通过又称内分泌信号，如胰岛素、肾上腺素等。通过又称内分泌信号，如胰岛素、肾上腺素等。通过又称内分泌信号，如胰岛素、肾上腺素等。通过血液循环到达靶细胞，作用时间长血液循环到达靶细胞，作用时间长血液循环到达靶细胞，作用时间长血液循环到达靶细胞，作用时间长n n局部介质局部介质局部介质局部介质：称旁分泌信号，如生长因子、细胞生长抑素、：称旁分泌信号，如生长因子、细胞生长抑素、：称旁分泌信号，如生长因子、细胞生长抑素、：称旁分泌信号，如生长因子、细胞生长抑素、NONO等。等。等。等。特点：不进入血循环，通过扩散作用到达靶细特点：不进入血循环，通过扩散作用到达靶细特点：不进入血循环，通过扩散作用到达靶细特点：不进入血循环，通过扩散作用到达靶细胞，作用时间短胞，作用时间短胞，作用时间短胞，作用时间短n n神经递质：神经递质：神经递质：神经递质：又称突触分泌信号，由神经元突触前膜释放，又称突触分泌信号，由神经元突触前膜释放，又称突触分泌信号，由神经元突触前膜释放，又称突触分泌信号，由神经元突触前膜释放，如乙酰胆碱，作用时间短。如乙酰胆碱，作用时间短。如乙酰胆碱，作用时间短。如乙酰胆碱，作用时间短。二、信号分子与受体17(3)特点：特点：特异性；特异性；高效性；高效性；可被灭可被灭活。活。(4)根据其根据其化学性质化学性质可分为：可分为：气体信号分子气体信号分子气体信号分子气体信号分子:NO:NO、COCO等等等等n n亲脂性信号分子：甾类激素和甲状腺素亲脂性信号分子：甾类激素和甲状腺素亲脂性信号分子：甾类激素和甲状腺素亲脂性信号分子：甾类激素和甲状腺素n n亲水性分子：神经递质、局部介质、大多数激亲水性分子：神经递质、局部介质、大多数激亲水性分子：神经递质、局部介质、大多数激亲水性分子：神经递质、局部介质、大多数激素。作为第一信使。素。作为第一信使。素。作为第一信使。素。作为第一信使。(3)特点：特异性；高效性；可被灭活。18第八章-细胞信号转导课件192.受体受体(1)(1)概念：能够识别和选择结合信号分子并能引概念：能够识别和选择结合信号分子并能引概念：能够识别和选择结合信号分子并能引概念：能够识别和选择结合信号分子并能引起一系列生物学效应的生物大分子起一系列生物学效应的生物大分子起一系列生物学效应的生物大分子起一系列生物学效应的生物大分子.多为糖蛋多为糖蛋多为糖蛋多为糖蛋白，至少包括两个功能区域：配体结合区域和白，至少包括两个功能区域：配体结合区域和白，至少包括两个功能区域：配体结合区域和白，至少包括两个功能区域：配体结合区域和产生效应的区域。产生效应的区域。产生效应的区域。产生效应的区域。(2)(2)分类：细胞内受体（分类：细胞内受体（分类：细胞内受体（分类：细胞内受体（intracellular receptorintracellular receptor）、）、）、）、细胞表面受体（细胞表面受体（细胞表面受体（细胞表面受体（cell surface receptorcell surface receptor）。）。）。）。二、信号分子与受体二、信号分子与受体2.受体二、信号分子与受体20第八章-细胞信号转导课件21根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同，膜表面受体可分为：膜表面受体可分为：n n离子通道偶联受体：组织分布特异性离子通道偶联受体：组织分布特异性离子通道偶联受体：组织分布特异性离子通道偶联受体：组织分布特异性n nG G蛋白耦联受体蛋白耦联受体蛋白耦联受体蛋白耦联受体n n酶连受体酶连受体酶连受体酶连受体根据信号转导机制和受体蛋白类型的不同，膜表面受体可分为：22三种类型的细胞表面受体三种类型的细胞表面受体三种类型的细胞表面受体23细胞表面受体转导胞外信号引发两类主细胞表面受体转导胞外信号引发两类主要反应：快反应和慢反应要反应：快反应和慢反应细胞表面受体转导胞外信号引发两类主要反应：快反应和慢反应24(3)(3)受体的作用特性受体的作用特性受体的作用特性受体的作用特性n n结合特异性结合特异性结合特异性结合特异性与信号分子空间结构的互补与信号分子空间结构的互补与信号分子空间结构的互补与信号分子空间结构的互补n n效应特异性：效应特异性：效应特异性：效应特异性：与细胞的固有特征有关与细胞的固有特征有关与细胞的固有特征有关与细胞的固有特征有关n n受体交叉受体交叉受体交叉受体交叉(receptor crossover)(receptor crossover)：胰岛素受体除结：胰岛素受体除结：胰岛素受体除结：胰岛素受体除结合胰岛素外合胰岛素外合胰岛素外合胰岛素外,还可以同胰岛素样生长因子结合。还可以同胰岛素样生长因子结合。还可以同胰岛素样生长因子结合。还可以同胰岛素样生长因子结合。n n可逆性可逆性可逆性可逆性n n特定的组织定位特定的组织定位特定的组织定位特定的组织定位第八章-细胞信号转导课件25相同的信号分子在不同的靶细胞中引起不同的应答相同的信号分子在不同的靶细胞中引起不同的应答 不同类型的细胞以不同的方式对神经递质乙酰胆碱作出应答。在不同类型的细胞以不同的方式对神经递质乙酰胆碱作出应答。在(a)和和(b)中，信号分子与相同的受体蛋白结合，但由于细胞的功能不同，引起不同中，信号分子与相同的受体蛋白结合，但由于细胞的功能不同，引起不同的反应的反应 相同的信号分子在不同的靶细胞中引起不同的应答 不同类型的细胞263.3.第二信使与分子开关第二信使与分子开关第二信使与分子开关第二信使与分子开关二、信号分子与受体二、信号分子与受体二、信号分子与受体273.3.第二信使与分子开关第二信使与分子开关第二信使与分子开关第二信使与分子开关(1)(1)概念：第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分概念：第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分概念：第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分概念：第一信使与受体作用后在胞内最早产生的信号分子。子。子。子。(2)(2)特征：是第一信息同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧特征：是第一信息同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧特征：是第一信息同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧特征：是第一信息同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子；能启动或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子；能启动或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子；能启动或胞浆中出现，仅在细胞内部起作用的信息分子；能启动或调节细胞内稍晚出现的反应。或调节细胞内稍晚出现的反应。或调节细胞内稍晚出现的反应。或调节细胞内稍晚出现的反应。(3)(3)主要种类：主要种类：主要种类：主要种类：cAMPcAMP、cGMPcGMP、IP3IP3、DGDG、CaCa2+2+。(4)(4)功能：信号转换、信号放大功能：信号转换、信号放大功能：信号转换、信号放大功能：信号转换、信号放大。3.第二信使与分子开关28(5)分子开关蛋白分子开关蛋白分子开关蛋白分子开关蛋白：指通过活化（开启）：指通过活化（开启）：指通过活化（开启）：指通过活化（开启）和失活和失活和失活和失活（关闭）（关闭）（关闭）（关闭）2 2种状态的转换来控制下游靶蛋白的活种状态的转换来控制下游靶蛋白的活种状态的转换来控制下游靶蛋白的活种状态的转换来控制下游靶蛋白的活性的调控蛋白性的调控蛋白性的调控蛋白性的调控蛋白可逆磷酸化控制的开关蛋白：受蛋白激酶和蛋白磷酸可逆磷酸化控制的开关蛋白：受蛋白激酶和蛋白磷酸可逆磷酸化控制的开关蛋白：受蛋白激酶和蛋白磷酸可逆磷酸化控制的开关蛋白：受蛋白激酶和蛋白磷酸水解水解水解水解酶的调节酶的调节酶的调节酶的调节n nGTPaseGTPase开关蛋白：结合开关蛋白：结合开关蛋白：结合开关蛋白：结合GTPGTP而活化，结合而活化，结合而活化，结合而活化，结合GDPGDP而失活。而失活。而失活。而失活。(5)分子开关蛋白：指通过活化（开启）和失活（关闭）229G蛋白开关活化（开）与失活（关）蛋白开关活化（开）与失活（关）的转换的转换n nGEFGEF（guanine guanine nucleotide-exchange nucleotide-exchange factorfactor）即鸟苷酸交换）即鸟苷酸交换因子因子n nGAPGAP（GTPase-GTPase-accelerating proteinaccelerating protein）即即GTPaseGTPase促进蛋白促进蛋白n nRGSRGS（regulator of G regulator of G protein-signalingprotein-signaling）即即G G蛋白信号调节子蛋白信号调节子n nGDIGDI（guanine guanine nucleotide dissociation nucleotide dissociation inhibitorinhibitor）即鸟苷酸解）即鸟苷酸解离抑制蛋白离抑制蛋白G蛋白开关活化（开）与失活（关）的转换GEF（guanine30靶蛋白磷酸化和去磷酸化是细胞调节靶蛋白磷酸化和去磷酸化是细胞调节靶蛋白活性的一种普遍机制靶蛋白活性的一种普遍机制 蛋白激酶蛋白激酶 （PKPK）/蛋蛋白磷酸酶（白磷酸酶（PPPP）：将）：将磷酸基团转移到其它磷酸基团转移到其它蛋白质上（或相反）蛋白质上（或相反）的酶，通常对其它蛋的酶，通常对其它蛋白质的活性具有调节白质的活性具有调节作用。作用。靶蛋白磷酸化和去磷酸化是细胞调节靶蛋白活性的一种普遍机制 31三、信号转导系统及其特性三、信号转导系统及其特性三、信号转导系统及其特性32胞外信号分子受体胞内信号分子靶蛋白新陈代谢酶 基因调控蛋白 细胞支架蛋白改变新陈代谢 改变基因表达改变细胞形状或运动细胞信号途径的组成细胞信号途径的组成胞外信号分子受体胞内信号分子靶蛋白新陈代谢酶基因调控蛋白细胞33组成从细胞表面到细胞核的信号组成从细胞表面到细胞核的信号途径的各类信号蛋白组分途径的各类信号蛋白组分支架蛋白支架蛋白转承蛋白转承蛋白接头蛋白接头蛋白分歧蛋白分歧蛋白放大和转导蛋白放大和转导蛋白潜在基因调控蛋白潜在基因调控蛋白细胞内中介小分子细胞内中介小分子整合蛋白整合蛋白锚蛋白锚蛋白修饰蛋白修饰蛋白信使蛋白信使蛋白核膜核膜靶蛋白靶蛋白信号应答元件信号应答元件基因转录基因转录质膜质膜组成从细胞表面到细胞核的信号途径的各类信号蛋白组分支架蛋白转34第八章-细胞信号转导课件35第八章-细胞信号转导课件36第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导一、细胞内核受体及其对基因表达的调节一、细胞内核受体及其对基因表达的调节二、二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合酶结合第二节 细胞内受体介导的信号转导一、细胞内核受体及其对基因37细胞内受体的本质：细胞内受体的本质：激素激活的基因调控蛋白。激素激活的基因调控蛋白。一、细胞内核受体及其对基因表达的调控一、细胞内核受体及其对基因表达的调控三个结构域：三个结构域：C-C-端激素结合位点、中部的端激素结合位点、中部的DNADNA或或Hsp90Hsp90结合位点（富含结合位点（富含CysCys、锌指结构）、锌指结构）、N-N-端转录激活结构域。端转录激活结构域。细胞内受体的本质：激素激活的基因调控蛋白。一、细胞内核受体及38影响细胞分化等长期的生物学效应影响细胞分化等长期的生物学效应影响细胞分化等长期的生物学效应39第八章-细胞信号转导课件40二、二、NO作为气体信号分子进入靶细作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合胞直接与酶结合(一一)NO的性质的性质1.NO可快速扩散透过细胞膜，作用于邻近细可快速扩散透过细胞膜，作用于邻近细胞。胞。2.在胞外不稳定，只能在组织中局部扩散，在胞外不稳定，只能在组织中局部扩散，被氧化后以硝酸根或亚硝酸根的形式存在被氧化后以硝酸根或亚硝酸根的形式存在于细胞内外液。于细胞内外液。二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合(一)NO的41二、二、NO作为气体信号分子进入靶细作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合胞直接与酶结合(二二)NO的合成的合成 血管内皮细胞和神经细胞是血管内皮细胞和神经细胞是NO的生成细胞，的生成细胞，NO的生成由一氧化氮合酶（的生成由一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）催化，以）催化，以L精氨酸为底物，精氨酸为底物，以以NADPH作为电子供体，生成作为电子供体，生成NO和和L瓜氨瓜氨酸。酸。二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合(二)NO的42二、二、NO作为气体信号分子进入靶细作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合胞直接与酶结合(三三)NONO的作用机理的作用机理的作用机理的作用机理 1.1.乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱乙酰胆碱血管内皮血管内皮血管内皮血管内皮CaCa2+2+浓度升高浓度升高浓度升高浓度升高一氧化氮合酶一氧化氮合酶一氧化氮合酶一氧化氮合酶NONO平滑肌细胞平滑肌细胞平滑肌细胞平滑肌细胞鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶cGMPcGMP激活蛋白激酶激活蛋白激酶激活蛋白激酶激活蛋白激酶GG抑制肌动抑制肌动抑制肌动抑制肌动 肌球蛋白复合信号通路肌球蛋白复合信号通路肌球蛋白复合信号通路肌球蛋白复合信号通路平滑肌舒张平滑肌舒张平滑肌舒张平滑肌舒张血管血管血管血管扩张、血流通畅。扩张、血流通畅。扩张、血流通畅。扩张、血流通畅。2.2.硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史，其作用机理是在硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史，其作用机理是在硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史，其作用机理是在硝酸甘油治疗心绞痛具有百年的历史，其作用机理是在体内转化为体内转化为体内转化为体内转化为NONO，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。氧量。氧量。氧量。3.NO 3.NO在参与大脑的学习记忆生理过程中具有重要作用。在参与大脑的学习记忆生理过程中具有重要作用。在参与大脑的学习记忆生理过程中具有重要作用。在参与大脑的学习记忆生理过程中具有重要作用。二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合(三)NO的43NO在导致血管平滑肌舒张中的作用在导致血管平滑肌舒张中的作用NO在导致血管平滑肌舒张中的作用44n n19981998年年R RFurchgottFurchgott等等三三位位美美国国科科学学家家因因对对NONO信信号号转转导导机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。机制的研究而获得诺贝尔生理和医学奖。Robert F.Furchgott Louis J.Ignarro Ferid Murad 1998年RFurchgott等三位美国科学家因对NO信号45第三节第三节 G蛋白偶联受体介导的信号蛋白偶联受体介导的信号转导转导一、一、G蛋白耦联受体的结构与激活蛋白耦联受体的结构与激活二、二、G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导一、G蛋白耦联受体的结46一、一、G蛋白耦联受体的结构与激活蛋白耦联受体的结构与激活(一一)G蛋白蛋白(三聚体三聚体GTP结合调节蛋白结合调节蛋白)(1)(1)组成：组成：组成：组成：三个亚基，三个亚基，三个亚基，三个亚基，和和和和 亚基属于脂锚定蛋亚基属于脂锚定蛋亚基属于脂锚定蛋亚基属于脂锚定蛋白。白。白。白。(2)(2)作用：分子开关，作用：分子开关，作用：分子开关，作用：分子开关，亚基结合亚基结合亚基结合亚基结合GDPGDP处于关闭状态，处于关闭状态，处于关闭状态，处于关闭状态，结合结合结合结合GTPGTP处于开启状态。处于开启状态。处于开启状态。处于开启状态。亚基具有亚基具有亚基具有亚基具有GTPGTP酶活性，酶活性，酶活性，酶活性，能催化所结合的能催化所结合的能催化所结合的能催化所结合的ATPATP水解，恢复无活性的三聚体水解，恢复无活性的三聚体水解，恢复无活性的三聚体水解，恢复无活性的三聚体状态。状态。状态。状态。亚基具有三个功能位点：亚基具有三个功能位点：亚基具有三个功能位点：亚基具有三个功能位点：GTPGTP结合位结合位结合位结合位点点点点;鸟苷三磷酸水解酶鸟苷三磷酸水解酶鸟苷三磷酸水解酶鸟苷三磷酸水解酶(GTPase)(GTPase)活性位点活性位点活性位点活性位点;腺苷酸环化酶结合位点。腺苷酸环化酶结合位点。腺苷酸环化酶结合位点。腺苷酸环化酶结合位点。一、G蛋白耦联受体的结构与激活(一)G蛋白(三聚体GT47与与与与G G蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制与G蛋白偶联受体相联系的效应蛋白的激活机制48一、一、G蛋白耦联受体的结构与激活蛋白耦联受体的结构与激活(二二)G蛋白偶联受体蛋白偶联受体 7次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，次跨膜蛋白，胞外结构域识别信号分子，胞内结构域与胞内结构域与G蛋白耦联，调节相关酶活性，蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使。在细胞内产生第二信使。介导无数胞外信号分子的细胞应答。介导无数胞外信号分子的细胞应答。一、G蛋白耦联受体的结构与激活(二)G-蛋白偶联受体49G蛋白偶联受体的结构图蛋白偶联受体的结构图G蛋白偶联受体的结构图50第八章-细胞信号转导课件51二、二、G蛋白耦联受体所介导的细胞信蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路号通路根据根据根据根据G G G G蛋白偶联受体（蛋白偶联受体（蛋白偶联受体（蛋白偶联受体（GPCRGPCRGPCRGPCR）在质膜上的效应蛋白的）在质膜上的效应蛋白的）在质膜上的效应蛋白的）在质膜上的效应蛋白的不同不同不同不同(一一一一)cAMP)cAMP信号通路信号通路信号通路信号通路 (二二二二)磷脂磷脂磷脂磷脂酰酰肌醇信号通路肌醇信号通路肌醇信号通路肌醇信号通路(三三三三)GG蛋白耦蛋白耦蛋白耦蛋白耦联联受体介受体介受体介受体介导导离子通道的离子通道的离子通道的离子通道的调调控控控控二、G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路根据G蛋白偶联受体（G52(一一)cAMP信号通路信号通路 n n概念：n ncAMPcAMP信号途径又称信号途径又称信号途径又称信号途径又称PKAPKA系统，是蛋白激酶系统，是蛋白激酶系统，是蛋白激酶系统，是蛋白激酶A A系系系系统的简称统的简称统的简称统的简称(protein kinaseA system,PKA)(protein kinaseA system,PKA)n n在该系统中在该系统中在该系统中在该系统中,细胞外信号要被转换成第二信息细胞外信号要被转换成第二信息细胞外信号要被转换成第二信息细胞外信号要被转换成第二信息cAMPcAMP引起细胞反应。引起细胞反应。引起细胞反应。引起细胞反应。n n通过调节通过调节通过调节通过调节cAMPcAMP的浓度，将细胞外信号转变为的浓度，将细胞外信号转变为的浓度，将细胞外信号转变为的浓度，将细胞外信号转变为细胞内信号。细胞内信号。细胞内信号。细胞内信号。(一)cAMP信号通路 概念：53(一一)cAMP信号通路信号通路n n类型类型 激活型：激活型：激活型：激活型：由激活型的信号作用于激活型的受体，由激活型的信号作用于激活型的受体，由激活型的信号作用于激活型的受体，由激活型的信号作用于激活型的受体，经激活型的经激活型的经激活型的经激活型的G G蛋白去激活腺苷酸环化酶，从而提高蛋白去激活腺苷酸环化酶，从而提高蛋白去激活腺苷酸环化酶，从而提高蛋白去激活腺苷酸环化酶，从而提高cAMPcAMP的浓度引起细胞的反应。的浓度引起细胞的反应。的浓度引起细胞的反应。的浓度引起细胞的反应。抑制型：抑制型：抑制型：抑制型：通过抑制型的信号分子作用于抑制型的通过抑制型的信号分子作用于抑制型的通过抑制型的信号分子作用于抑制型的通过抑制型的信号分子作用于抑制型的受体，经抑制型的受体，经抑制型的受体，经抑制型的受体，经抑制型的G G蛋白去抑制腺苷酸环化酶的活蛋白去抑制腺苷酸环化酶的活蛋白去抑制腺苷酸环化酶的活蛋白去抑制腺苷酸环化酶的活性。性。性。性。(一)cAMP信号通路类型54(一一)cAMP信号通路信号通路n n主要组分主要组分激活型受体（激活型受体（激活型受体（激活型受体（RsRs）或抑制型受体（）或抑制型受体（）或抑制型受体（）或抑制型受体（RiRi）；）；）；）；活化型调节蛋白（活化型调节蛋白（活化型调节蛋白（活化型调节蛋白（GsGs）或抑制型调节蛋白）或抑制型调节蛋白）或抑制型调节蛋白）或抑制型调节蛋白（GiGi）；）；）；）；腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶环腺苷酸磷酸二酯酶（环腺苷酸磷酸二酯酶（环腺苷酸磷酸二酯酶（环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMP cAMP phosphodiesterase,PDEphosphodiesterase,PDE）蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶A A(一)cAMP信号通路主要组分55脂肪细胞受激素诱导的脂肪细胞受激素诱导的AC激活与抑激活与抑制制脂肪细胞受激素诱导的AC激活与抑制56n n 腺腺腺腺苷苷苷苷酸酸酸酸环环环环化化化化酶酶酶酶：跨跨膜膜1212次次。在在MgMg2+2+或或MnMn2+2+的的存存在在下下，催化催化ATPATP生成生成cAMPcAMP。Adenylate cyclase 腺苷酸环化酶：跨膜12次。在Mg2+或Mn2+的存在下，57n n环环环环腺腺腺腺苷苷苷苷酸酸酸酸磷磷磷磷酸酸酸酸二二二二酯酯酯酯酶酶酶酶（cAMP cAMP phosphodiesterase,phosphodiesterase,PDEPDE）：降降解解cAMPcAMP生生成成5-AMP5-AMP，起起终终止止信信号号的作用。的作用。Degredation of cAMP环腺苷酸磷酸二酯酶（cAMP phosphodiester58n n蛋蛋蛋蛋白白白白激激激激酶酶酶酶A A（Protein Protein Kinase Kinase A A，PKAPKA）：由由两两个个催催化化亚亚基基和和两两个个调调节节亚亚基基组组成成。cAMPcAMP与与调调节节亚亚基基结结合合，使使调调节节亚亚基基和和催催化化亚亚基基解解离离，释释放放出出催催化化亚亚基基，激激活蛋白激酶活蛋白激酶A A的活性。的活性。蛋白激酶A（Protein Kinase A，PKA）：由59(一一)cAMP信号通路信号通路n nGsGs调节模型调节模型调节模型调节模型 激素与激素与激素与激素与RsRs结合，结合，结合，结合，RsRs构象改变，与构象改变，与构象改变，与构象改变，与GsGs结合，结合，结合，结合，GsGs的的的的 亚基排斥亚基排斥亚基排斥亚基排斥GDPGDP，结合，结合，结合，结合GTPGTP而活化，而活化，而活化，而活化，GsGs解离出解离出解离出解离出 和和和和。亚基活化腺苷酸环化酶，将亚基活化腺苷酸环化酶，将亚基活化腺苷酸环化酶，将亚基活化腺苷酸环化酶，将ATPATP转化为转化为转化为转化为cAMPcAMP。亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。亚基复合物也可直接激活某些胞内靶分子。(一)cAMP信号通路Gs调节模型60第八章-细胞信号转导课件61被激活的蛋白激酶被激活的蛋白激酶被激活的蛋白激酶被激活的蛋白激酶A A可以以两种方式起作用可以以两种方式起作用可以以两种方式起作用可以以两种方式起作用:n n PKA PKA 使其靶酶磷酸化：丝氨酸、苏氨酸残基，使其靶酶磷酸化：丝氨酸、苏氨酸残基，使其靶酶磷酸化：丝氨酸、苏氨酸残基，使其靶酶磷酸化：丝氨酸、苏氨酸残基，细胞快速应细胞快速应细胞快速应细胞快速应答胞外信号的过程。答胞外信号的过程。答胞外信号的过程。答胞外信号的过程。n n 直接激活特定的转录调控因子，直接激活特定的转录调控因子，直接激活特定的转录调控因子，直接激活特定的转录调控因子，缓慢应答胞外信号的过程。缓慢应答胞外信号的过程。缓慢应答胞外信号的过程。缓慢应答胞外信号的过程。被激活的蛋白激酶A可以以两种方式起作用:62cAMPPKA信号对肝和肌细胞糖原代信号对肝和肌细胞糖原代谢的调节（图谢的调节（图919）GPK：糖原磷酸化酶激酶：糖原磷酸化酶激酶 GP:糖原磷酸化酶糖原磷酸化酶 GS:糖原合成酶糖原合成酶 IP：磷蛋白磷酸酶抑制蛋白：磷蛋白磷酸酶抑制蛋白 PP:磷蛋白磷酸酶磷蛋白磷酸酶cAMP-PKA信号对肝和肌细胞糖原代谢的调节（图9-19）63第八章-细胞信号转导课件64n nGiGi调节模型调节模型调节模型调节模型 通过通过通过通过 亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；亚基与腺苷酸环化酶结合，直接抑制酶的活性；通通通通过过过过亚亚亚亚基基基基复复复复合合合合物物物物与与与与游游游游离离离离GsGs的的的的 亚亚亚亚基基基基结结结结合合合合，阻阻阻阻断断断断GsGs的的的的 亚基对腺苷酸环化酶的活化。亚基对腺苷酸环化酶的活化。亚基对腺苷酸环化酶的活化。亚基对腺苷酸环化酶的活化。Gi调节模型65 霍霍霍霍乱乱乱乱毒毒毒毒素素素素：能能催催化化ADPADP核核糖糖基基共共价价结结合合到到GsGs的的 亚亚基基上上，使使 亚亚基基丧丧失失GTPGTP酶酶的的活活性性，处处于于持持续续活活化化状状态态。导导致致霍霍乱乱病病患者细胞内患者细胞内Na+Na+和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。和水持续外流，产生严重腹泻而脱水。百日咳毒素百日咳毒素百日咳毒素百日咳毒素抑制抑制GiGi的活性。的活性。为什么不同的信号（配体）通过类似的机制会引发多种不同的细胞反应？为什么不同的信号（配体）通过类似的机制会引发多种不同的细胞反应？霍乱毒素：能催化ADP核糖基共价结合到Gs的亚66(二二)磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路n n概念：概念：概念：概念：G G蛋白偶联受体系统的一种。该通路也称蛋白偶联受体系统的一种。该通路也称蛋白偶联受体系统的一种。该通路也称蛋白偶联受体系统的一种。该通路也称IPIP3 3(1(1、4 4、55三磷酸肌醇三磷酸肌醇三磷酸肌醇三磷酸肌醇)、DG(DG(二酰基甘油二酰基甘油二酰基甘油二酰基甘油)、CaCa2+2+信号通路信号通路信号通路信号通路,或称为或称为或称为或称为PKC(ProteinkinaseC)PKC(ProteinkinaseC)系统。系统。系统。系统。信号分子与信号分子与信号分子与信号分子与G G蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷蛋白耦联受体结合，激活质膜上的磷脂酶脂酶脂酶脂酶C C（PLCPLC），使），使），使），使4 4，55二磷酸磷脂酰肌醇二磷酸磷脂酰肌醇二磷酸磷脂酰肌醇二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2PIP2）水解成）水解成）水解成）水解成IP3IP3和和和和DAGDAG。n n组成成分：信号受体组成成分：信号受体组成成分：信号受体组成成分：信号受体(Receptor)(Receptor)：接受的信号分：接受的信号分：接受的信号分：接受的信号分子有各种激素、神经递质类和一些局部介质；子有各种激素、神经递质类和一些局部介质；子有各种激素、神经递质类和一些局部介质；子有各种激素、神经递质类和一些局部介质；GG蛋白；效应物：磷脂酶蛋白；效应物：磷脂酶蛋白；效应物：磷脂酶蛋白；效应物：磷脂酶C(PLC)C(PLC)(二)磷脂酰肌醇信号通路概念：G蛋白偶联受体系统的一种。67磷脂酰肌醇代谢途径磷脂酰肌醇代谢途径磷脂酰肌醇代谢途径68IP3 Ca2+和和DAGPKC双信使信号通路双信使信号通路配体配体GPCR Go/GqGPCR Go/Gq蛋白（蛋白（GoGo/Gq/Gq）PLC PLC PIP PIP2 2 （DAG DAG）+IP+IP3 3 IPIP3 3R CaR Ca2+2+PKC PKC转位到质膜上转位到质膜上DAGDAG激活激活PKC PKC 调节代谢或基因转录调节代谢或基因转录IP3-Ca2+和DAG-PKC双信使信号通路配体GPC691.1.钙离子可激活或抑制各种靶酶和运输系统，改变钙离子可激活或抑制各种靶酶和运输系统，改变钙离子可激活或抑制各种靶酶和运输系统，改变钙离子可激活或抑制各种靶酶和运输系统，改变膜的离子通透性，诱导膜的融合或改变细胞骨架膜的离子通透性，诱导膜的融合或改变细胞骨架膜的离子通透性，诱导膜的融合或改变细胞骨架膜的离子通透性，诱导膜的融合或改变细胞骨架的结构与功能。的结构与功能。的结构与功能。的结构与功能。2.2.通过钙调节蛋白活化靶酶。通过钙调节蛋白活化靶酶。通过钙调节蛋白活化靶酶。通过钙调节蛋白活化靶酶。1.钙离子可激活或抑制各种靶酶和运输系统，改变膜的离子通透70IP3与细胞内与细胞内Ca2+调节调节IP3与细胞内Ca2+调节71n n蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶蛋白激酶C C：n n亲水的催化活性中心和疏水的膜结合区。亲水的催化活性中心和疏水的膜结合区。亲水的催化活性中心和疏水的膜结合区。亲水的催化活性中心和疏水的膜结合区。n n 钙离子和磷脂酰丝氨酸依赖激酶钙离子和磷脂酰丝氨酸依赖激酶钙离子和磷脂酰丝氨酸依赖激酶钙离子和磷脂酰丝氨酸依赖激酶n n 能被能被能被能被DAGDAG活化活化活化活化n n使底物蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化使底物蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化使底物蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化使底物蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化n n可增强特殊基因的转录可增强特殊基因的转录可增强特殊基因的转录可增强特殊基因的转录生物学效应：生物学效应：生物学效应：生物学效应：既涉及许多细胞既涉及许多细胞既涉及许多细胞既涉及许多细胞“短期生理效应短期生理效应短期生理效应短期生理效应”如细胞分泌、肌肉收缩等，又如细胞分泌、肌肉收缩等，又如细胞分泌、肌肉收缩等，又如细胞分泌、肌肉收缩等，又涉及细胞增殖、分化等涉及细胞增殖、分化等涉及细胞增殖、分化等涉及细胞增殖、分化等“长期生理效应长期生理效应长期生理效应长期生理效应”。在许多细胞中，。在许多细胞中，。在许多细胞中，。在许多细胞中，PKCPKC的活化可增强特殊基因的转录。已知至少有的活化可增强特殊基因的转录。已知至少有的活化可增强特殊基因的转录。已知至少有的活化可增强特殊基因的转录。已知至少有2 2条途径：一是条途径：一是条途径：一是条途径：一是PKCPKC激活一条蛋白激酶的级联反应，导致特殊转录因子的磷酸化和激活一条蛋白激酶的级联反应，导致特殊转录因子的磷酸化和激活一条蛋白激酶的级联反应，导致特殊转录因子的磷酸化和激活一条蛋白激酶的级联反应，导致特殊转录因子的磷酸化和激活，进而使特殊基因转录；二是激活，进而使特殊基因转录；二是激活，进而使特殊基因转录；二是激活，进而使特殊基因转录；二是PKCPKC的活化，导致一种抑制的活化，导致一种抑制的活化，导致一种抑制的活化，导致一种抑制蛋白的磷酸化，从而使细胞质中的转录因子摆脱抑制状态释放蛋白的磷酸化，从而使细胞质中的转录因子摆脱抑制状态释放蛋白的磷酸化，从而使细胞质中的转录因子摆脱抑制状态释放蛋白的磷酸化，从而使细胞质中的转录因子摆脱抑制状态释放出来，进入细胞核激活特殊基因的转录。出来，进入细胞核激活特殊基因的转录。出来，进入细胞核激活特殊基因的转录。出来，进入细胞核激活特殊基因的转录。蛋白激酶C：72n n钙钙钙钙调调调调蛋蛋蛋蛋白白白白（calmodulincalmodulin，CaMCaM）可可结结合合钙钙离离子子将将靶靶蛋蛋白白（如如：CaM-KinaseCaM-Kinase）活化。）活化。n n蛋蛋蛋蛋白白白白激激激激酶酶酶酶C C位位于于细细胞胞质质，CaCa2+2+浓浓度度升升高高时时，PKCPKC转转位位到到质质膜膜内内表面，被表面，被DGDG活化，活化，PKCPKC属蛋白丝氨酸属蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶。苏氨酸激酶。n nIPIP3 3信信信信号号号号的的的的终终终终止止止止是是通通过过去去磷磷酸酸化化形形成成IPIP2 2、或或或或磷磷磷磷酸酸酸酸化化化化为为为为IPIP4 4 。CaCa2+2+被被质质膜膜上上的的钙钙泵泵和和NaNa+-CaCa2+2+交交换换器器抽抽出出细细胞胞，或或被被内内质质网膜上的钙泵抽回内质网。网膜上的钙泵抽回内质网。n nDGDG通通通通过过过过两两两两种种种种途途途途径径径径终终终终止止止止其其其其信信信信使使使使作作作作用用用用：一一是是被被DGDG激激酶酶磷磷酸酸化化成成为为磷磷脂脂酸酸，进进入入磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇循循环环；二二是是被被DGDG酯酯酶酶水水解解成成单单酯酰甘油。酯酰甘油。钙调蛋白（calmodulin，CaM）可结合钙离子将靶蛋白73第八章-细胞信号转导课件74活化的活化的PKC激活基因转录的两条细胞激活基因转录的两条细胞内途径内途径活化的PKC激活基因转录的两条细胞内途径75Controls on Cytosolic CalciumControls on Cytosolic Calcium76(三三)、G蛋白耦联受体介导离子通道蛋白耦联受体介导离子通道的调控的调控1.1.离子通道耦联受体及其信号转导离子通道耦联受体及其信号转导离子通道耦联受体及其信号转导离子通道耦联受体及其信号转导(1)(1)信号途径信号途径信号途径信号途径 化学突触的神经递质与突触后膜结合，通道打开，化学突触的神经递质与突触后膜结合，通道打开，化学突触的神经递质与突触后膜结合，通道打开，化学突触的神经递质与突触后膜结合，通道打开，突触间隙离子进入细胞，引起细胞膜电位改变，突触间隙离子进入细胞，引起细胞膜电位改变，突触间隙离子进入细胞，引起细胞膜电位改变，突触间隙离子进入细胞，引起细胞膜电位改变，神经兴奋产生神经兴奋产生神经兴奋产生神经兴奋产生(2)(2)特点：特点：特点：特点：n n受体受体受体受体/离子通道复合体，四次离子通道复合体，四次离子通道复合体，四次离子通道复合体，四次/六次跨膜蛋白六次跨膜蛋白六次跨膜蛋白六次跨膜蛋白n n跨膜信号转导无需中间步骤跨膜信号转导无需中间步骤跨膜信号转导无需中间步骤跨膜信号转导无需中间步骤n n主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号主要存在于神经细胞或其他可兴奋细胞间的突触信号传递传递传递传递n n有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性有选择性：配体的特异性选择和运输离子的选择性 (三)、G蛋白耦联受体介导离子通道的调控1.离子通道耦联受77配体、受体配体释放配体通道打开配体受体结合配体、受体配体释放配体通道打开配体受体结合78(三三)、G蛋白耦联受体介导离子通道蛋白耦联受体介导离子通道的调控的调控2.G2.G蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控蛋白耦联受体介导的离子通道及其调控n n许多神经递质受体是许多神经递质受体是许多神经递质受体是许多神经递质受体是G G蛋白耦联受体，有些效应器蛋白耦联受体，有些效应器蛋白耦联受体，有些效应器蛋白耦联受体，有些效应器蛋白是钠离子或钾离子通道。蛋白是钠离子或钾离子通道。蛋白是钠离子或钾离子通道。蛋白是钠离子或钾离子通道。n n其他神经递质受体以及嗅觉受体和眼睛的光受体其他神经递质受体以及嗅觉受体和眼睛的光受体其他神经递质受体以及嗅觉受体和眼睛的光受体其他神经递质受体以及嗅觉受体和眼睛的光受体是通过第二信使的作用间接调节离子通道活性的是通过第二信使的作用间接调节离子通道活性的是通过第二信使的作用间接调节离子通道活性的是通过第二信使的作用间接调节离子通道活性的G G蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。蛋白耦联受体。如：如：如：如：NN型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体/M/M型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体型乙酰胆碱受体(三)、G蛋白耦联受体介导离子通道的调控2.G蛋白耦联受体79心肌细胞上心肌细胞上M型乙酰胆碱受体的活化型乙酰胆碱受体的活化与效应器与效应器K+通道开启的工作模型通道开启的工作模型心肌细胞上M型乙酰胆碱受体的活化与效应器K+通道开启的工作模80(三三)、G蛋白耦联受体介导离子通道蛋白耦联受体介导离子通道的调控的调控3.Gt蛋白耦联的光受体的活化诱发cGMP-门控阳离子通道的关闭n n人类视网膜的光受体：视锥细胞光受体和视杆细人类视网膜的光受体：视锥细胞光受体和视杆细胞光受体胞光受体n n视紫红质是视杆细胞视紫红质是视杆细胞GtGt蛋白耦联的光受体蛋白耦联的光受体。(三)、G蛋白耦联受体介导离子通道的调控3.Gt蛋白耦联的81n n作用机制：黑暗时视杆细胞中作用机制：黑暗时视杆细胞中cGMP浓度较浓度较高，高，cGMP门控钠通道开放，钠内流，膜去门控钠通道开放，钠内流，膜去极化，突触持续向次级神经元释放递质。极化，突触持续向次级神经元释放递质。有光时视紫红质作用于有光时视紫红质作用于G蛋白，激活磷酸二蛋白，激活磷酸二酯酶，酯酶，cGMP浓度下降，形成光感受。浓度下降，形成光感受。作用机制：黑暗时视杆细胞中cGMP浓度较高，cGMP门控钠通82第八章-细胞信号转导课件83(三三)、G蛋白耦联受体介导离子通道蛋白耦联受体介导离子通道的调控的调控4化学感受器中的化学感受器中的G蛋白蛋白 气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产生生生生cAMPcAMP，开启，开启，开启，开启cAMPcAMP门控阳离子通道，引起钠门控阳离子通道，引起钠门控阳离子通道，引起钠门控阳离子通道，引起钠离子内流，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅离子内流，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅离子内流，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅离子内流，膜去极化，产生神经冲动，形成嗅觉或味觉。觉或味觉。觉或味觉。觉或味觉。(三)、G蛋白耦联受体介导离子通道的调控4化学感受器中的G84第八章-细胞信号转导课件85第四节第四节 酶连受体介导的信号转导酶连受体介导的信号转导一、概述一、概述二、受体酪氨酸激酶及二、受体酪氨酸激酶及RTKRas蛋白信号通路蛋白信号通路三、细胞表面其他酶连受体三、细胞表面其他酶连受体第四节 酶连受体介导的信号转导一、概述86一、概述一、概述1.1.定义：本身具有激酶活性；或者可以连接非受体定义：本身具有激酶活性；或者可以连接非受体定义：本身具有激酶活性；或者可以连接非受体定义：本身具有激酶活性；或者可以连接非受体酪氨酸激酶。酪氨酸激酶。酪氨酸激酶。酪氨酸激酶。2.2.类别：类别：类别：类别：受体酪氨酸激酶、受体酪氨酸激酶、受体酪氨酸激酶、受体酪氨酸激酶、受体丝氨酸受体丝氨酸受体丝氨酸受体丝氨酸/苏氨苏氨苏氨苏氨酸激酶、酸激酶、酸激酶、酸激酶、受体酪氨酸磷脂酶、受体酪氨酸磷脂酶、受体酪氨酸磷脂酶、受体酪氨酸磷脂酶、酪氨酸激酶连酪氨酸激酶连酪氨酸激酶连酪氨酸激酶连接的受体、接的受体、接的受体、接的受体、受体鸟苷酸环化酶、受体鸟苷酸环化酶、受体鸟苷酸环化酶、受体鸟苷酸环化酶、组氨酸激酶组氨酸激酶组氨酸激酶组氨酸激酶连接的受体（与细菌的趋化性有关）。连接的受体（与细菌的趋化性有关）。连接的受体（与细菌的趋化性有关）。连接的受体（与细菌的趋化性有关）。一、概述1.定义：本身具有激酶活性；或者可以连接非受体酪氨87二、受体酪氨酸激酶及二、受体酪氨酸激酶及RTKRas蛋蛋白信号通路白信号通路1.酪氨酸激酶酪氨酸激酶胞质酪氨酸激酶：如胞质酪氨酸激酶：如胞质酪氨酸激酶：如胞质酪氨酸激酶：如SrcSrc、JAKJAK；核内酪氨酸激酶：如：核内酪氨酸激酶：如：核内酪氨酸激酶：如：核内酪氨酸激酶：如：AblAbl、WeeWee；受体酪氨酸激酶：如受体酪氨酸激酶：如受体酪氨酸激酶：如受体酪氨酸激酶：如EGFEGF受体。受体。受体。受体。相关信号途径：相关信号途径：相关信号途径：相关信号途径：RASRAS途径、途径、途径、途径、PI3KPI3K途径、磷脂酰肌途径、磷脂酰肌途径、磷脂酰肌途径、磷脂酰肌醇途径。醇途径。醇途径。醇途径。二、受体酪氨酸激酶及RTK-Ras蛋白信号通路1.酪氨酸激88一、受体酪氨酸激酶及一、受体酪氨酸激酶及RTKRas蛋蛋白信号通路白信号通路2.2.结构特征结构特征结构特征结构特征n n单次跨膜蛋白，胞外区是结合配体结构域，胞单次跨膜蛋白，胞外区是结合配体结构域，胞单次跨膜蛋白，胞外区是结合配体结构域，胞单次跨膜蛋白，胞外区是结合配体结构域，胞内区肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，具有内区肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，具有内区肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，具有内区肽段是酪氨酸蛋白激酶的催化部位，具有自磷酸化位点。自磷酸化位点。自磷酸化位点。自磷酸化位点。n n配体（如配体（如配体（如配体（如EGFEGF）与受体结合。导致二聚化，二与受体结合。导致二聚化，二与受体