《细胞信息传导》课件

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1、CellCommunicationandSignalTransduction细胞信号传导第十五章细胞通讯（cellcommunication）是体内一部分细胞发出信号，另一部分细胞（targetcell）接收信号并将其转变为细胞功能变化的过程。细胞针对外源信息所发生的细胞内生物化学变化及效应的全过程称为信号转导（signaltransduction）。第一节细胞信号转导概述TheGeneralInformationofSignalTransduction单细胞生物——直接作出反应多细胞生物——通过细胞间复杂的信号传递系统来传

2、递信息，从而调控机体活动。外界环境变化时跨膜信号转导的一般步骤特定的细胞释放信息物质信息物质经扩散或血循环到达靶细胞与靶细胞的受体特异性结合受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统靶细胞产生生物学效应一、细胞外化学信号有可溶性和膜结合型两种形式生物体可感受任何物理、化学和生物学刺激信号，但最终通过换能途径将各类信号转换为细胞可直接感受的化学信号（chemicalsignaling）。化学信号可以是可溶性的，也可以是膜结合形式的。细胞间信息物质概念：由细胞分泌的调节靶细胞生命活动的化学物质统称为细胞间信息物质。信息物质包括:蛋白

3、质和肽类(胰岛素、生长因子、细胞因子等)氨基酸及其衍生物（甲状腺素、肾上腺素等）类固醇激素（肾上腺皮质激素，性激素等）脂肪酸衍生物（前列腺素）某些气体分子(NO、CO)按其特点及其作用方式分为四类：1.神经递质（突触分泌信号，synapticsignal）2.激素（内分泌信号，endocrinesignal）3.局部化学介质（旁分泌信号，paracrinesignal）4.气体信号：NO、CO（一）神经递质又称突触分泌信号(synapticsignal)特点:由神经元细胞分泌；通过突触间隙到达下一个神经细胞；作用时间较短。例

4、如:乙酰胆碱、去甲肾上腺素等（二）内分泌激素又称内分泌信号(endocrinesignal)特点由特殊分化的内分泌细胞分泌；通过血液循环到达靶细胞；大多数作用时间较长。例如胰岛素、甲状腺素、肾上腺素等（三）局部化学介质又称旁分泌信号(paracrinesignal特点：由体内某些普通细胞分泌；不进入血循环，通过扩散作用到达附近的靶细胞；一般作用时间较短。例如：生长因子、前列腺素等。（四）气体信号例如NO合酶（NOS）通过氧化L-精氨酸的胍基而产生NO+NO+O2NADPH+H+NADP+一氧化氮合酶（NOS）精氨酸瓜氨酸硝

5、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NO，可舒张血管，减轻心脏负荷和心肌的需氧量。体内有三种不同类型的一氧化氮合酶（NOS）：1、神经性NOS(nNOS)在中央和外周神经系统和骨骼肌中表达。在大脑，NO作为神经调控因子影响行为和神经形成。在外周NO作为神经递质参与平滑肌的控制、胃肠的活动和神经内分泌的功能。在骨骼肌，NO作为信号传导分子调节代谢和肌肉收缩。2、内皮性NOS(eNOS)在血管内皮细胞、心肌细胞等中表达。作为血管舒张剂，从而调节血流血压。3、诱导性NOS(iNOS)在巨噬细胞受炎性因子刺激下产

6、生，定位在胞浆。iNOS在很多炎症性疾病中存在。其他有些细胞间信息物质能对同种细胞或分泌细胞自身起调节作用，称为自分泌信号(autocrinesignal)有些细胞间信息物质可在不同的个体间传递信息，如昆虫的性激素。（三）细胞表面分子也是重要的细胞外信号细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地识别和相互作用，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，也是一种细胞间直接通讯。细胞与细胞直接相互作用也属于细胞外信号。二、细胞经由特异性受体接收细胞外信号*受体：细胞膜上或细胞内

7、能特异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，个别是糖脂。配体：能与受体特异性结合的生物活性分子(细胞间信息物质)。膜受体受体分类胞内受体（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递亲脂性信号分子通过胞内受体调节基因表达亲水性信号分子通过膜表面受体传递信号信号传递如蛋白质、肽类、氨基酸及其衍生物如固醇类激素受体作用的特点1.高度的专一性2.高度亲和力3.可饱和性4.可逆性5.特定的作用模式1、环状受体：配体依赖性离子通道主要受神经递质等信息物质调节（一）膜受体受体的分类、一般结构及功能Na+,K+,Ca2+2

8、.G蛋白偶联受体(G-proteincoupledreceptors,GPCRs)又称七个跨膜螺旋受体/蛇型受体(serpentinereceptor)G蛋白偶联受体的结构矩型代表-螺旋，N端被糖基化，C端的半胱氨酸被棕榈酰化。目录α-螺旋激素受体G蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或功能蛋白生