第8章细胞信号转导 EXTRACELLULAR CYTOPLASM FLUID ①Reception ②Transduction ③Response Receptor Activation ●→ of cellular responses Signal-transduction pathway Signal molecule Plasma membrane
第8章 细胞信号转导
本章主要内容 ·细胞信号转导概述 ·细胞内受体介导的信号传递 ·细胞表面受体介导的信号传递 一G蛋白偶联受体介导的信号传递 一酶联受体介导的信号传递 一其它细胞表面受体介导的信号传递 ·细胞信号转导的整合与控制
本章主要内容 • 细胞信号转导概述 • 细胞内受体介导的信号传递 • 细胞表面受体介导的信号传递 – G蛋白偶联受体介导的信号传递 – 酶联受体介导的信号传递 – 其它细胞表面受体介导的信号传递 • 细胞信号转导的整合与控制
第一节细胞信号转导概述 ,细胞通讯cell communication步骤与功能 2 SURVIVE Signaling cell 03 8 0000o 8 GROW+DIVIDE ④ Cell surface receptor DIFFERENTIATE Responding cell Modification of Modification of cellular metabolism, gene expression, function,movement development DIE◆ apoptotic cell Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell(Garland Science 2008)
第一节 细胞信号转导概述 • 细胞通讯 cell communication 步骤与功能 Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
信号转导Signal transduction A signaling molecule activates a specific receptor on the cell membrane. A second messenger transmits the signal into the cell,eliciting a physiological response. electrical signal extracellular signal IN molecule 88 AIN sound OUT intracellular signaling molecule B OUT 2 ⑧③ Conversion of information from one form into another
信号转导 Signal transduction • A signaling molecule activates a specific receptor on the cell membrane. • A second messenger transmits the signal into the cell, eliciting a physiological response. Conversion of information from one form into another
细胞通讯 化学信号通讯 ·接触依赖性通讯(contact-.dependent signaling） ·间隙连接 (gapjunction)胞间连丝(plasmodesma) CONTACT-DEPENDENT Chemical nessenge signaling cell target cell 80. Receptor lons and Secretory Target cell cell membrane- Cell 2 bound signal (b)Communication via chemical messengers molecule (a)Direct communication through gap junctions
一、细胞通讯 • 化学信号通讯 • 接触依赖性通讯（contact-dependent signaling） • 间隙连接（gap junction）胞间连丝（plasmodesma）
细胞分泌化学信号的通讯方式 内分泌细胞 A.内分泌 血液中激素 受休 分泌细胞 粑细胞 B.旁分泌 远程靶细胞 神经递质 突触间隙 C.化学突触 突触小泡 受体 D.自分泌 突触前膜突触后膜
细胞分泌化学信号的通讯方式 A. 内分泌 B. 旁分泌 C. 化学突触 D. 自分泌
二、几个基本概念 Ligand ·信号分子 (primary messenger) Receptor ·受体 CYTOSOL ①Receptor-ligand binding ·第二信使 ③Cellular responses NUCLEUS 2Signal ·分子开关 transduction (via second ONONX messengers) ④Changes in gene expression
二、几个基本概念 • 信号分子 • 受体 • 第二信使 • 分子开关
1.化学信号分子 ·气体性信号分子：NO、CO ·疏水性信号分子：主要是甾类激素和甲状腺素 亲水性信号分子：神经递质、局部介质和多数蛋白类激素 信号分子 合成/分泌位点 化学性质 生理功铝 流素 上腺素 肾上粮 酪氢酸的衍生物 升高血压，加快心律和增加代谢 皮质醇 肾上腺 类固醇（胆固醇衍生物） 影响多数组织中蛋白质、糖类和脂质代谢 班二醇 卵 类周酵{胆固醇衍生物) 诱导和锥持链性第二性征 胰高血糖素 胰腺a细胞 刺激葡典糖合成、糖原降解和脂肪分解（如肝细胞和脂肪红胞】 胰岛素 胰腺B细胞 蛋白质 刺激肝细跑葡有糖损取、蛋白质合成和脂质合成 案丸阴 卖团醇（胆固醇衍生物】 秀导和维持雄性第二性征 甲状酿素 甲状腺 酪氨酸的衍生物 刺激多种纽跑的代谢 局部介质 表皮生长因子(EGF) 多种纤胞 蛋白质 刺激上皮细胞等多种细跑的增殖 血小板衍生生长因子 多种红胞 蛋白质 刺激多种妍胞的增殖 (PDGF) (包括血小板) 神经生长因子(NGF) 各种神经支配的组织 蛋白质 促进某美神经元的存活，促进神经元轴突的生长 组胺 肥大狂胞 组氯酸衍生物 扩张血管，增加渗透，有助发类 一氧化氢(NO) 神经元、血管内皮细跑 可溶性气体 引起平滑肌纽胞松弛，调节神经元活性 神经递质 乙酰胆碱 神经未梢 胆碱衍生物 在许多神经一肌肉突触和中枢神经系统中存在的兴奋性神经递质 y-蒸基丁酸(GABA》 神经末梢 谷氨酸衍生物 中枢神经系统中存在的抑制性神经递质 接蛀依赖性信号 Delta 预定神经元、 跨膜蛋白 抑制相第细胞以相同的方式分化 其他胚胎鲤胞
1. 化学信号分子 • 气体性信 号分子：NO、CO • 疏水性信号分子：主要是甾类激素和甲状腺素 • 亲水性信号分子：神经递质、局部介质和多数蛋白类激素
2.受体 。 细胞内受体(intracellular recepor) ·细胞表面受体(cell-surface receptor) -离子通道偶联受体(ion channel-coupled receptor). - G蛋白偶联受体(G-protein-.coupled receptor,GPCR) - 酶联受体(enzyme-linked receptors) Ligand2 Ligand】 离子 信号分子离子 信号分子 P月asma Cell-surface receptor 细胞模 激活的 未激活的 G蛋白 G蛋白 活化受体 偶联受体 和G蛋白结合 第一种模式信号分子二聚休 第二种模式 /信号分子 细胞 受体 活化受体 Intracellular receptor Cell wall 催化结构域 激活联系的酶
2. 受体 • 细胞内受体（intracellular recepor） • 细胞表面受体（cell-surface receptor） – 离子通道偶联受体（ion channel-coupled receptor） – G 蛋白偶联受体（G-protein-coupled receptor， GPCR） – 酶联受体（enzyme-linked receptors）
细胞表面受体转导胞外信号引发快反应和慢反应 胞外信号分子 extracellular signal molecule 0101 细胞表面受体 intracellular signaling cell-surface 快反应 慢反应 pathway receptor protein nucleus 胞内信号 胞内信号 传导途径 传导途径 信号进入 细胞核 ALTERED DNA FAST PROTEIN RNA SLOW (sec to mins) FUNCTION (mins to hrs) 改变 调控 蛋白质功能 基因表达 ALTERED PROTEIN SYNTHESIS 改变蛋白质合成 ALTERED CYTOPLASMIC MACHINERY ALTERED CELL BEHAVIOR 改变胞质装置 改变细胞行为 Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell(Garland Science 2008)
细胞表面受体转导胞外信号引发快反应和慢反应 Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)