细胞生物学翟中和编 第9章 细胞信号转导.ppt

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1、第第9章章 细胞信号转导细胞信号转导Cell Signal Transduction翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第细胞生物学（第4版）版）本章主要内容本章主要内容 细胞信号转导概述细胞信号转导概述 细胞内受体介导的信号传递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转导蛋白偶联受体介导的信号转导 酶联受体介导的信号转导酶联受体介导的信号转导 其它细胞表面受体介导的信号通路其它细胞表面受体介导的信号通路 细胞信号转导的整合与控制细胞信号转导的整合与控制 细胞通讯细胞通讯（cell communication）：一个细胞发出

2、的信息通过一个细胞发出的信息通过介质介质传递传递到另一个细胞产生相应的反应。细胞间的通讯对于到另一个细胞产生相应的反应。细胞间的通讯对于多细胞生物体的发生和组织构建，协调细胞的功能，控制细多细胞生物体的发生和组织构建，协调细胞的功能，控制细胞的生长和分裂是必需的。胞的生长和分裂是必需的。细胞识别（细胞识别（cell recognition）：）：细胞通过表面的受体与胞外细胞通过表面的受体与胞外信号物质分子（配体）选择性的相互作用，导致细胞内一系信号物质分子（配体）选择性的相互作用，导致细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列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的

3、过程 细胞信号细胞信号通路通路（signaling pathway）：指细胞接受外界信号指细胞接受外界信号，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最，通过一整套特定的机制，将胞外信号转导为胞内信号，最终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应。终调节特定基因的表达，引起细胞的应答反应。第一节第一节 细胞信号转导概述细胞信号转导概述一、细胞通讯一、细胞通讯1 1.方式方式 化学信号通讯化学信号通讯(chemical signaling)接触依赖性通讯接触依赖性通讯（contact-dependent signaling）间隙连接间隙连接（gap junction）胞间连丝胞间连丝（pla

4、smodesma）化学信号通讯作用方式化学信号通讯作用方式 内分泌内分泌 旁分泌旁分泌 化学突触化学突触 自分泌自分泌细胞分泌化学信号的作用方式细胞分泌化学信号的作用方式内分泌内分泌（endocrine）：低浓度；全身性；长时效。）：低浓度；全身性；长时效。旁分泌旁分泌（paracrine）：细胞分泌的信号分子通过扩散作用）：细胞分泌的信号分子通过扩散作用 于邻近的细胞。包括各类细胞因子和气体信号分子。于邻近的细胞。包括各类细胞因子和气体信号分子。自分泌自分泌（autocrine）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同）：信号发放细胞和靶细胞为同类或同 一细胞，常见于癌变细胞。一细胞，常见于癌变细胞

5、。化学突触化学突触（chemical synapse）：神经递质由突触前膜释）：神经递质由突触前膜释 放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。放，经突触间隙扩散到突触后膜，作用于特定的靶细胞。一、细胞通讯一、细胞通讯2 2.步骤步骤与功能与功能存活存活生长生长+分裂分裂分化分化死亡死亡信号转导影响细胞结构和功能的各方面信号转导影响细胞结构和功能的各方面信号转导信号转导 发育发育 生长生长 凋亡凋亡 免疫免疫 代谢代谢酶活性；酶活性；细胞骨架；细胞骨架；离子通透性；离子通透性；DNADNA合成的起始；合成的起始；基因表达激活或抑制基因表达激活或抑制二、几个基本概念二、几个基本概念 信号

6、分子信号分子 受体受体 第二信使第二信使 分子开关分子开关10（一）信号分子（配体）（一）信号分子（配体）Signal molecule(Ligand):细胞的信息载体，细胞的信息载体，能与靶细胞受体能与靶细胞受体结合并传递信息结合并传递信息。物理信号：声、光、电、温度物理信号：声、光、电、温度 化学信号：激素、局部介质、神经递质化学信号：激素、局部介质、神经递质化学信号分子化学信号分子 气体性信号分子气体性信号分子：NO、CO 特点特点：可自由扩散进入细胞激活效应酶。：可自由扩散进入细胞激活效应酶。疏水疏水性信号分子性信号分子：主要是甾类激素和甲状腺素主要是甾类激素和甲状腺素 特点特点：分子

7、小、疏水性强，可穿过细胞膜与细胞质：分子小、疏水性强，可穿过细胞膜与细胞质或细胞核中受体结合形成激素受体复合物或细胞核中受体结合形成激素受体复合物，调节调节基因表达。基因表达。亲水性信号分子亲水性信号分子：神经递质、局部介质和多数蛋白神经递质、局部介质和多数蛋白类激素类激素 特点特点：不能穿过脂双层，只能与靶细胞表面受体结：不能穿过脂双层，只能与靶细胞表面受体结合，再经信号转导，在细胞内产生第二信使引起细合，再经信号转导，在细胞内产生第二信使引起细胞的应答反应。胞的应答反应。受体受体（receptor）：是一种能够识别和选择性结是一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）的大分子，多为糖蛋白

8、合某种配体（信号分子）的大分子，多为糖蛋白。受体结合特异性配体后被激活，通过信号转导受体结合特异性配体后被激活，通过信号转导途径将胞外信号转换为胞内化学或物理信号，以途径将胞外信号转换为胞内化学或物理信号，以启动一系列过程，最终表现为细胞生物学效应。启动一系列过程，最终表现为细胞生物学效应。（二）受体（二）受体 一般至少包括两个功能区域，与一般至少包括两个功能区域，与配体结合配体结合的区域和产生效应的区域的区域和产生效应的区域 ，分别具有，分别具有结合特异结合特异性性和和效应特异性效应特异性。细胞内受体细胞内受体细胞表面受体细胞表面受体受体的类型受体的类型亲水性信号分子亲水性信号分子小的亲脂性

9、小的亲脂性信号分子信号分子细胞内受体的特点细胞内受体的特点位于细胞质基质或核基质中；位于细胞质基质或核基质中；识别并结合小的识别并结合小的脂溶性分子脂溶性分子；通常是通常是基因调控蛋白基因调控蛋白或或酶酶，与信号分子结合，与信号分子结合后被激活。后被激活。细胞表面受体的类型细胞表面受体的类型A.离子通道偶联受体离子通道偶联受体（ion channel-coupled receptor）B.G蛋白偶联受体蛋白偶联受体（G-protein-coupled receptor,GPCR）C.酶联受体酶联受体（enzyme-linked receptor）同一信号分子作用于不同靶细胞的受体后，产生同一信

10、号分子作用于不同靶细胞的受体后，产生不同的生物学效应。如：乙酰胆碱不同的生物学效应。如：乙酰胆碱同一靶细胞上不同的受体应答不同的胞外信号，同一靶细胞上不同的受体应答不同的胞外信号，产生相同的效应。产生相同的效应。每种细胞都有一套多种类型的受体，应答多种不每种细胞都有一套多种类型的受体，应答多种不同的胞外信号从而启动细胞不同生物学效应，如同的胞外信号从而启动细胞不同生物学效应，如：生长、分裂、分化或调亡。：生长、分裂、分化或调亡。（二）受体（二）受体受体转导胞外信号引发快反应和慢反应受体转导胞外信号引发快反应和慢反应（三）第二信使（三）第二信使 第一信使第一信使-细胞外信号分子细胞外信号分子 第

11、二信使第二信使（second messenger）：指在胞内产生的非蛋白类指在胞内产生的非蛋白类小分子，其浓度变化应答于胞外信号与细胞表面受体的结小分子，其浓度变化应答于胞外信号与细胞表面受体的结合，在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的功能合，在细胞信号转导途径中行使携带和放大信号的功能。（三）第二信使（三）第二信使 目前公认的第二信使目前公认的第二信使：cAMP（环腺苷酸）、（环腺苷酸）、cGMP（环鸟甘酸）、（环鸟甘酸）、Ca2+、DAG（二酰甘油）、（二酰甘油）、IP3（1,4,5-三磷酸肌醇）三磷酸肌醇）、PIP3（3,4,5-三磷酸三磷酸磷磷脂酰肌醇）脂酰肌醇）等。等。cAMP是

12、第一个被发现的第二信使。是第一个被发现的第二信使。1971年获诺贝年获诺贝尔生理学或医学奖尔生理学或医学奖Earl Wilbur Sutherland Jr （1915-1974）萨瑟兰（萨瑟兰（Earl W.Sutherland,Jr）1915 1974（三）第二信使（三）第二信使 分子开关分子开关（molecular switch）：通过活化：通过活化（开启）（开启）和失活（关闭）和失活（关闭）2种状态的转换来种状态的转换来控制下游靶蛋白的活性的调控蛋白。控制下游靶蛋白的活性的调控蛋白。（四）分子开关（四）分子开关GTPase超家族超家族蛋白质磷酸化和去磷酸化蛋白质磷酸化和去磷酸化Ca2+

13、的结合或解离的结合或解离GTPase超家族超家族 GTPase 超家族：三聚体三聚体GTP 结合蛋白结合蛋白 单体单体 GTP 结合蛋白结合蛋白GTPase 超家族超家族 通过通过蛋白激酶蛋白激酶使靶蛋白磷酸使靶蛋白磷酸化，通过化，通过蛋白磷酸水解酶蛋白磷酸水解酶使使靶蛋白去磷酸化，从而调节靶蛋白去磷酸化，从而调节靶蛋白的活性。靶蛋白的活性。蛋白质磷酸化和去磷酸化蛋白质磷酸化和去磷酸化Ca2+的结合或解离的结合或解离钙调蛋白（钙调蛋白（calmodulin，CaM）细胞表面受体介导的信号通路细胞表面受体介导的信号通路5 5个步骤：个步骤：受体特异性识别并结合胞外信号分子，形成受体特异性识别并结

14、合胞外信号分子，形成受体配体复合物，导致受体配体复合物，导致受体激活受体激活 受体构象改变，导致信号初级跨膜转导，靶受体构象改变，导致信号初级跨膜转导，靶细胞内产生细胞内产生第二信使或活化的信号蛋白第二信使或活化的信号蛋白 胞内第二信使或胞内信号蛋白复合物装配，胞内第二信使或胞内信号蛋白复合物装配，起始起始胞内信号放大的级联反应胞内信号放大的级联反应 细胞应答细胞应答反应反应受体脱敏或受体下调，受体脱敏或受体下调，终止或降低细胞反应终止或降低细胞反应三、信号转导系统及其特性三、信号转导系统及其特性（一）信号转导系统基本组成及信号蛋白相互作用（一）信号转导系统基本组成及信号蛋白相互作用蛋白质模式

15、结合域（蛋白质模式结合域（modular binding domain）SH2 结构域（结构域（Src homology 2 domain）蛋白质模式结合域及其结合基序特异性蛋白质模式结合域及其结合基序特异性Robert J.Lefkowitz Brian K.Kobilka 美国科学家罗伯特美国科学家罗伯特莱夫科维茨莱夫科维茨（Robert J.Lefkowitz）和布莱恩和布莱恩克比尔卡克比尔卡（Brian K.Kobilka）因因“G蛋白偶蛋白偶联受体研究联受体研究”获得获得2012年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖（二）细胞内信号蛋白复合物的装配（二）细胞内信号蛋白复合物的装配三、信号转导系

16、统及其特性三、信号转导系统及其特性基于支架蛋白基于支架蛋白基于受体活化域基于受体活化域基于肌醇磷脂基于肌醇磷脂（三）信号系统的主要特性（三）信号系统的主要特性三、信号转导系统及其特性三、信号转导系统及其特性特异性特异性放大效应放大效应脱敏脱敏整合作用整合作用第二节第二节 细胞内受体介导的信号传递细胞内受体介导的信号传递 亲脂性小分子亲脂性小分子-类固醇激素、视黄酸类固醇激素、视黄酸、维生素、维生素D和甲状腺素和甲状腺素受体在细胞核内受体在细胞核内 脂溶性气体分子脂溶性气体分子NO-受体具有鸟苷酸环化受体具有鸟苷酸环化酶活性酶活性 个别亲脂性小分子个别亲脂性小分子 -如前列腺素受体在细如前列腺素

17、受体在细 胞质膜上胞质膜上NO气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合NONO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乙酰胆碱乙酰胆碱血管内皮血管内皮Ca2+Ca2+浓度升高浓度升高NONO合酶合酶NONO平滑肌细胞平滑肌细胞鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶cGMPPKGcGMPPKG平滑肌舒张平滑肌舒张血管扩张、血流通畅血管扩张、血流通畅“明星分子明星分子”NO”NONO为脂溶性气体，可快速扩散透过细胞膜，作用为脂溶性气体，可快速扩散透过细胞膜，作用于临近靶细胞；于临近靶细胞；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

18、的生成以精氨酸为底物由的生成以精氨酸为底物由NO合成酶合成酶（NOS）催催化，以化，以NADPH为电子供体，生成为电子供体，生成NO和瓜氨酸；和瓜氨酸；NO的效应酶是的效应酶是鸟苷酸环化酶鸟苷酸环化酶。硝酸甘油治疗心绞痛：硝酸甘油治疗心绞痛：其作用机理是其作用机理是硝酸甘油代硝酸甘油代谢生成谢生成NO，后者刺激心脏血管平滑肌细胞舒张，后者刺激心脏血管平滑肌细胞舒张，从而增加心脏供血。从而增加心脏供血。NONO与药物与药物Viagra(伟哥伟哥)inhibits the enzyme PDE 枸橼酸西地那非枸橼酸西地那非(sildenafil citrate)：一种对环磷酸鸟苷（：一种对环磷酸鸟

19、苷（cGMP）特异的）特异的5型磷酸二酯酶（型磷酸二酯酶（PDE5）选择性抑制剂）选择性抑制剂 NO激活鸟苷酸环化酶导致环磷酸鸟苷（激活鸟苷酸环化酶导致环磷酸鸟苷（cGMP）水平增）水平增高，使阴茎海绵体内平滑肌松弛，血液充盈高，使阴茎海绵体内平滑肌松弛，血液充盈第三节第三节 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G蛋白蛋白受体受体效应物效应物一、一、G 蛋白偶联受体的结构与激活蛋白偶联受体的结构与激活 G 蛋白偶联受体（蛋白偶联受体（GPCR）是细胞表面受体中最大的多样性家族）是细胞表面受体中最大的多样性家族 含有含有7 个个疏水肽段形成的跨膜疏水肽段形成的跨膜 螺旋区螺旋区

20、和相似的三维结构，和相似的三维结构，N 端在细胞外侧端在细胞外侧，C 端在胞质侧端在胞质侧2.G2.G蛋白蛋白 G G蛋白是蛋白是三聚体三聚体GTPGTP结合调节蛋白结合调节蛋白的简称，位于质膜胞浆一侧。的简称，位于质膜胞浆一侧。由由G G、G G、G G三个亚基组成，三个亚基组成，G G和和G G亚基以异二聚体存在；亚基以异二聚体存在；G G和和G G亚基通过共价结合的脂肪酸亚基通过共价结合的脂肪酸链尾结合在膜上；链尾结合在膜上；G G亚基本身具有亚基本身具有GTPaseGTPase活性，是活性，是分子开关蛋白。分子开关蛋白。一、一、G 蛋白偶联受体的结构与激活蛋白偶联受体的结构与激活413

21、.效应物（效应物（effector）：）：指直接产生效应的物质，它们指直接产生效应的物质，它们是信号转导途径中的催化单位。是信号转导途径中的催化单位。A:A:离子通道离子通道B:B:腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶C:C:磷脂酶磷脂酶C C一、一、G 蛋白偶联受体的结构与激活蛋白偶联受体的结构与激活哺乳类三聚体哺乳类三聚体G 蛋白的主要种类及其效应器蛋白的主要种类及其效应器G 类型类型结合的效应器结合的效应器第二信使第二信使受体举例受体举例Gs腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMP（升高）（升高）肾上腺素受体，胰高血糖素肾上腺素受体，胰高血糖素受体，血中复合胺受体，后叶受体，血中复合胺受体，后叶加压素受体加

22、压素受体Gi 腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶 K+通道（通道（G 激激活效应器）活效应器）cAMP（降低）（降低）膜电位改变膜电位改变1 肾上腺素受体肾上腺素受体 M 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体Golf腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMP（升高）（升高）嗅觉受体（鼻腔）嗅觉受体（鼻腔）Gq磷脂酶磷脂酶CIP3，DAG（升高）（升高）2 肾上腺素受体肾上腺素受体Go磷脂酶磷脂酶CIP3，DAG（升高）（升高）乙酰胆碱受体（内皮细胞）乙酰胆碱受体（内皮细胞）GtcGMP 磷酸二酯酶磷酸二酯酶cGMP（降低）（降低）视杆细胞中视紫红质（光受体）视杆细胞中视紫红质（光受体）4.G蛋白偶联受体的激活蛋白偶联受体的激

23、活一、一、G 蛋白偶联受体的结构与激活蛋白偶联受体的结构与激活一、一、G 蛋白偶联受体的结构与激活蛋白偶联受体的结构与激活一、一、G 蛋白偶联受体的结构与激活蛋白偶联受体的结构与激活二、二、G 蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路蛋白偶联受体所介导的细胞信号通路 G蛋白偶联受体主蛋白偶联受体主要有要有3类：类：激活离子通道激活离子通道 激活或抑制激活或抑制腺苷腺苷酸环化酶酸环化酶(AC)，以以cAMP为第为第二信使二信使 激活激活磷脂酶磷脂酶C(PLC)，以以IP3和和DAG作为双作为双信使信使（一）激活离子通道的（一）激活离子通道的G蛋白偶联受体所介导的信号通路蛋白偶联受体所介导的信号通路 心肌

24、细胞上心肌细胞上M乙酰胆碱受体激活乙酰胆碱受体激活G蛋白开启蛋白开启K+通道通道 AchM型型Ach受体受体Gi蛋白（蛋白（GiG）G K+通道通道 K+外流外流超极化超极化减缓心肌细胞的收缩减缓心肌细胞的收缩频率。频率。（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的G蛋白偶联受体蛋白偶联受体 受体：受体：刺激性激素的受体刺激性激素的受体(Rs)；抑制性激素的受体；抑制性激素的受体(Ri)G蛋白：蛋白：刺激性刺激性G蛋白蛋白(Gs)；抑制性；抑制性G蛋白蛋白(Gi)效应酶：效应酶：腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶（AC）第二信使第二信使腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶（AC）和环腺苷酸磷酸二酯酶

25、和环腺苷酸磷酸二酯酶(PDE)腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶（AC）：跨膜跨膜12次。在次。在Mg2+或或Mn2+存在下，催化存在下，催化ATP生成生成cAMP 环腺苷酸磷酸二酯酶环腺苷酸磷酸二酯酶（PDE）：可降可降 解解cAMP生成生成5-AMP，导致细胞内，导致细胞内cAMP水平下降水平下降蛋白激酶蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）无活性的无活性的PKA是含有是含有2个调节亚基个调节亚基(R)和和2个催化亚基个催化亚基(C)的四的四聚体，每个聚体，每个R亚基上有亚基上有2个个cAMP结合位点结合位点 cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基解离，释放与调节亚基结合，使调

26、节亚基和催化亚基解离，释放出催化亚基，激活出催化亚基，激活PKA1.cAMP-PKA信号与糖原代谢信号与糖原代谢2.cAMP-PKA 信号通路与基因表达调控信号通路与基因表达调控（三）激活磷脂酶（三）激活磷脂酶C、以、以IP3 和和DAG 作为双信使作为双信使 G 蛋白偶联受体介导的信号通路蛋白偶联受体介导的信号通路 胞外信号分子与细胞外信号分子与细胞表面胞表面G蛋白偶联蛋白偶联受体结合，激活质受体结合，激活质膜上的膜上的磷脂酶磷脂酶C(PLC)，使质膜，使质膜上的上的磷脂酰肌醇磷脂酰肌醇(PI)最终水解为最终水解为三三磷酸肌醇磷酸肌醇(IP3)和二和二酰甘油酰甘油(DAG)两个两个第二信使，

27、使胞外第二信使，使胞外信号转换为胞内信信号转换为胞内信号，两个第二信使号，两个第二信使分别以不同的方式分别以不同的方式引起细胞的应答反引起细胞的应答反应。应。IP3-Ca2+和和DAG-PKC双信使信号通路双信使信号通路 1.IP3-Ca2+信号通路与钙火花信号通路与钙火花IP3打开内质网膜上的打开内质网膜上的IP3-门控门控Ca2+通道，细胞质基质中通道，细胞质基质中Ca2+浓度迅速升高浓度迅速升高。钙火花钙火花（Ca2+spark）：在短：在短短的短的10ms内，细胞内某一微区内，细胞内某一微区Ca2+探针探针Fluo-3的荧光强度骤的荧光强度骤升升1 1倍，随后又在倍，随后又在20ms内

28、消失，内消失，故称钙火花。钙火花在时空上故称钙火花。钙火花在时空上的叠加形成了细胞水平的钙振的叠加形成了细胞水平的钙振荡。荡。Ca2+-CaM Ca2+通过通过钙调蛋白钙调蛋白发挥作用。发挥作用。钙调蛋白钙调蛋白（calmodulin,CaM）：每个：每个CaM分子由分子由148氨基酸残基组成，含四个结构域，每个结构域可氨基酸残基组成，含四个结构域，每个结构域可结合结合1个个Ca2+。CaM是一种广泛分布的高度保守的是一种广泛分布的高度保守的小分子小分子Ca2+结合（应答）蛋白，参与许多结合（应答）蛋白，参与许多Ca2+依赖依赖性的生理反应与信号转导。性的生理反应与信号转导。Ca2+通过形成通

29、过形成Ca2+-CaM复合物将靶酶激活或抑制复合物将靶酶激活或抑制，这是一种受这是一种受Ca2+浓度控制的可逆反应。浓度控制的可逆反应。Ca2+-CaM-CaM kinase2.DAG-PKC 信号通路信号通路 细胞质基质中细胞质基质中Ca2+浓浓度的升高，度的升高，导致蛋白导致蛋白激酶激酶C（PKC）转位转位到质膜内表面，被到质膜内表面，被DAG活化；活化；PKC通过使通过使底物蛋白底物蛋白磷酸化磷酸化使细胞产生应使细胞产生应答反应（细胞分泌、答反应（细胞分泌、肌肉收缩、细胞增殖肌肉收缩、细胞增殖及分化）。及分化）。受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶（RTK）包括包括7个亚族个亚族 绝大多数绝大多

30、数RTK是单体跨膜蛋白是单体跨膜蛋白 N端位于细胞外，是配体结合域，端位于细胞外，是配体结合域，C端位于胞内，具有酪端位于胞内，具有酪氨酸激酶结构域，并具有氨酸激酶结构域，并具有自磷酸化自磷酸化位点位点 RTK的主要功能控制细胞的生长、分化的主要功能控制细胞的生长、分化第四节第四节 酶联受体介导的信号转导酶联受体介导的信号转导第四节第四节 酶联受体介导的信号转导酶联受体介导的信号转导 受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶 受体丝氨酸受体丝氨酸/苏氨酸激酶苏氨酸激酶 受体酪氨酸磷酸酯酶受体酪氨酸磷酸酯酶 受体鸟苷酸环化酶受体鸟苷酸环化酶 酪氨酸蛋白激酶联受体酪氨酸蛋白激酶联受体受体酪氨酸激酶的激活受体酪

31、氨酸激酶的激活 在静息状态在静息状态RTK活性很低，信号分子与受体结合导致受体活性很低，信号分子与受体结合导致受体二聚化，受体的二聚化激活酪氨酸激酶活性，进而在二聚二聚化，受体的二聚化激活酪氨酸激酶活性，进而在二聚体内彼此交叉磷酸化受体胞内段的酪氨酸残基体内彼此交叉磷酸化受体胞内段的酪氨酸残基（自磷酸化（自磷酸化autophosphorylation）激活的激活的RTK内的磷酸酪氨酸残基可被含内的磷酸酪氨酸残基可被含SH2结构域结构域的胞内的胞内信号蛋白所识别，启动信号传导信号蛋白所识别，启动信号传导Ras 蛋白蛋白l Ras蛋白：由蛋白：由190个氨基个氨基酸残基组成的酸残基组成的单体单体G

32、TP结合蛋白结合蛋白，是一种，是一种GTPase开关蛋白开关蛋白l Ras蛋白蛋白GTP-GDP转换转换机制：机制：鸟苷酸交换因子鸟苷酸交换因子（GEF）使使Ras蛋白活化蛋白活化（开启）（开启）；GTP酶促进酶促进蛋白蛋白（GAP）使使Ras蛋蛋白失活（关闭）白失活（关闭）活化的活化的RTK激活激活Ras蛋白蛋白 生长因子受体结合蛋白生长因子受体结合蛋白GRB2，具有，具有SH2结构域，可直接结构域，可直接与活化受体特异性磷酸酪氨酸残基结合，与活化受体特异性磷酸酪氨酸残基结合，GRB2还具有两还具有两个个SH3结构域，能结合并激活另一种胞质蛋白结构域，能结合并激活另一种胞质蛋白Ras-GEF

33、（son of sevenless，Sos）Sos蛋白具有鸟苷酸交换因子活性，它与蛋白具有鸟苷酸交换因子活性，它与Ras结合导致构象结合导致构象改变，使非活性的改变，使非活性的Ras-GDP转换成有活性的转换成有活性的Ras-GTPRas-MAPK 磷酸化级联反应磷酸化级联反应配体配体 RTK GRB2 Sos Ras Raf（MAPKKK）Mek（MAPKK）Erk（MAPK）进入细胞核进入细胞核 其它激酶其它激酶或转录因子或转录因子改变靶蛋白活性或改变基因表达改变靶蛋白活性或改变基因表达第五节第五节 其他细胞表面受体介导的信号通路其他细胞表面受体介导的信号通路第六节第六节 细胞信号转导的整

34、合与控制细胞信号转导的整合与控制一、细胞的应答反应特征一、细胞的应答反应特征 细胞对信号的应答反应具有细胞对信号的应答反应具有发散性发散性或或收敛性收敛性特征特征二、蛋白激酶的网络整合信息二、蛋白激酶的网络整合信息“交叉对话交叉对话”（cross talk）三、信号的控制：受体的脱敏与下调三、信号的控制：受体的脱敏与下调 受体没收受体没收（receptor sequestration）受体下调受体下调（receptor down-regulation）受体失活受体失活（receptor inactivation）信号蛋白失活信号蛋白失活（inactivation of signaling protein）抑制性蛋白产生抑制性蛋白产生（production of inhibitory protein）