细胞信息传递和受体分子生物学

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1、细胞信息传递和受体分子生物学概念：细胞跨膜信息传递又称信号传导（signaltransdction)。细胞可识别与之接触的各种化学和物理信号，并通过受体将这些信号传入细胞内，产生各种信息分子和有规律的级联反应，从而改变胞内的某些代谢过程，这种针对外源信息所发生的细胞应答反应全过程称为信号转导，最终目的是使机体适应外界环境变化信息分子放大转换调节信号靶细胞生物学效应激素细胞因子等（R）信息分子千差万别，受体R多种多样，决定了生命活动，复杂多变。第一节信息物质细胞间信息物质细胞内信息物质一、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

2、称为细胞间信息物质信息物质的化学本质各异，包括蛋白质和肽类(如胰岛素、生长因子、细胞因子等)，氨基酸及其衍生物（如甲状腺素、肾上腺素等），类固醇激素（如：肾上腺皮质激素，性激素等），脂肪酸衍生物（如前列腺素），某些气体分子如一氧化氮。信号分子各种激素的分子模式根据信息物质的特点及其作用方式将细胞间信息物质分为三大类：1.局部化学介质（旁分泌信号，paracrinesignal）：如生长因子、细胞生长抑素、NO、前列腺素；作用时间短2.神经递质（突触分泌信号，synapticsignal）：如乙酰胆碱、去甲肾上腺素；作用时间短3.激素（内分泌信号，e

3、ndocrinesignal）：激素是由特殊分化的内分泌细胞合成和分泌，经血液长程运输，通过与靶细胞受体特异结合，将激素信号转化为细胞内一系列化学反应，最终表现出激素的生理效应。如胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素；作用时间长自分泌信号：对分泌细胞自身或同种细胞其调节作用，如某些癌蛋白图：内分泌、旁分泌及自分泌根据激素的化学组成，可将其分为含氮化合物类和固醇类，前者包括蛋白质类和多肽类激素及氨基酸的衍生物，后者包括类固醇激素和甲状腺素等，两类激素的特性比较如下表：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、

4、肽类、氨基酸及其衍生物如固醇类激素激素通讯包括六个基本步骤：信号细胞合成激素（化学信号分子）；信号细胞释放激素;激素分子转运至靶细胞;特异性受体识别激素分子;信息的跨膜传递;生物学效应。胞浆酪氨酸蛋白激酶等二、细胞内信息物质概念：在细胞内传递细胞调控信号的化学物质称为细胞内信息物质第二信使：cAMP、cGMP、Ca2+、DAG、IP3种类胞质信号蛋白分子和激酶：Ras蛋白、Raf蛋白、第二节受体受体（receptor)：细胞膜上或细胞内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(ligand)：又称配基，能与

5、受体特异性结合的生物活性分子，主要分布在细胞外，细胞内极少。如上述激素、神经递质、局部化学递质等，配体一般为小分子。膜受体受体分类胞内受体一受体的分子结构及功能环状受体七个跨膜螺旋受体单个跨膜螺旋受体（一）膜受体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激素受体G蛋白酶第二信使蛋白激酶酶或功能蛋白生物学效应2.七个跨膜α-螺旋受体：G蛋白偶联受体G蛋白：位于细胞膜胞浆面的外周蛋白，由三个亚基组成()非活化型：三聚体与GDP结合活化型：亚基与GTP结合，二聚体脱落激动型G蛋白(stimulatoryGprote

6、in,Gs)抑制型G蛋白(inhibitoryGprotein,Gi)磷脂酶C型G蛋白(PI-PLCGprotein,Gp)不同的G蛋白能特异性地将受体和与之相适应的效应酶偶联起来受G蛋白调节的下游信号分子有AC：见cAMP信息传递途径GC：见cGMP信息传递途径PLC：见IP3，Ca2+-CaM和DG,Ca2+传递途径。此类受体均为糖蛋白，只有一个跨膜螺旋结构酪氨酸蛋白激酶（tyrosineproteinkinase，TPK）3.单个跨膜螺旋受体酪氨酸蛋白激酶受体型非酪氨酸蛋白激酶受体型（催化型受体）多为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与D

7、NA的顺式作用元件结合，调节基因转录。（二）胞内受体顺式作用元件：真核生物编码基因两侧的DNA序列，可影响自身基因的表达活性，通常是非编码序列，包括启动子、增强子、沉默子反式作用因子：与顺式作用元件结合而调控基因转录的蛋白质因子，常被称为转录调节因子或转录因子。1.高度可变区：具有转录激活作用2.DNA结合区：富含半胱氨酸，具有锌指结构与配体结合与热休克蛋白结合使受体二聚化激活转录4.铰链区:核转位3.激素结合区：作用包括二、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.特定的作用模式第三节信息的传递途径*膜受体介导的信息传

8、递*胞内受体介导的信息传递一、膜受体介导的信息传递（一）cAMP-蛋白激酶途径（二）Ca2+-依赖性蛋白激酶途径（三）cG