生理学 第二章跨膜信号转导.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Physiology,生 理 学,生理学考试研究小组,第二节 细胞的跨膜信号转导功能,本节重点：,通道蛋白完成的跨膜信号转导,（化学门控,电压门控,机械门控）,蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导,酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导,本节难点：,蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导,酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导,一、跨膜信号转导的概念和特征,（一）概念,各类刺激信号通过改变,靶细胞,膜上,的,蛋白质构型,，从而引起靶细胞,功,能改变,的过程。,这一过程也可理解为,跨膜信号传递,。,（二）跨膜信号转导的特征,1.,各类刺激信号,只,改变膜结构中,一种或,数种,蛋白质分子结构，从而将细胞,外,的,信息转变成细胞,内,的信息，这一信息引,发细胞,功能变化,。,2.,体内需要转导的,信号数,，接受信号的,靶细胞,种类,以及引发的,功能变化,都是,多,样,的，但他们的转导过程仅限少数途径,二、几种主要的跨膜信号转导方式,(,一）通过通道蛋白质完成的跨膜信号 转导（三类通道）,1.,化学门控通道：化学物质（递质、激素）膜上 通道型受体蛋白形成通道、允 许离子通过，故称,促离子型受体,。,2.,电压门控通道蛋白,改变膜电位通道型蛋白质构型改变,通道开、相应离子易化扩散,3.,机械门控通道蛋白：,存在内耳毛细胞,内耳淋巴液振动毛细胞受切向力弯,曲通道开离子易化扩散毛细胞,兴奋（,Ap,）,沿神经传至听中枢,（二）,G,蛋白耦联受体,由膜的,特异性受体蛋白,、,蛋白,和膜的,效应器酶,组成的跨膜信号转导系统,1.,激素结合膜上,G,蛋白耦联,受体,亚单位结合,GTPG,蛋白,(+),2.,蛋白,(+)(,膜效应器酶,),腺苷酸环化酶,(+),3.(,细胞内,),ATP,cAMP,(,第二信使,),蛋白耦联受体也称,促代谢性受体,，效应器酶除腺苷酸环化酶,（,AC,）,外，还有磷脂酶,（,PLC,）、,磷酸酶,A,2,（,PLA,2,）、,磷酸二酯酶,（,PDE,）,第二信使除,cAMP,（环,-,磷酸腺苷）外还有,IP,3,（,三磷酸肌醇）、,DG,（,二酰甘油）、,cGMP,(,环,-,磷酸鸟苷,),、,Ga,2+,等,说明,激素,受体,s,或,Gi,AC,cAMP,蛋白激酶,A,（,PKA,）,酶或其他功能蛋白,生物学效应,1.,受体,-G,蛋白,-AC,（腺苷酸环化酶）途径,ATP,激素,结合,G,蛋白耦联受体,Gi,或,Gq,激活磷脂酶,C(PLC),PIP,2,IP,3,和,DG,内质网或肌质网,释放,Ca,2+,激活蛋白激酶,C,(PKC),生物学效应,2.,受体,-G,蛋白,-PLC,（磷脂酶,C,）途径,PIP,2,:,二磷酸磷脂酰肌醇,IP,3,:,三磷酸肌醇,DG:,二酰甘油,膜磷脂,（三）酶联型受体介导的信号转导,酶联型受体也是一种跨膜蛋白，但每个受体分子只有,1,次,穿膜,也称为单次跨膜受体或单个跨膜,-,螺旋受体。,它往往既有与,信号分子结合的位点,，起受体的作用，又具有,酶的催化作用,，通过它们的这种,双重,作用完成信号转导。,较重要的有,:,酪氨酸激酶受体（,TKR,）,酪氨酸激酶结合型受体,鸟苷酸环化酶受体,1.,酪氨酸激酶受体,生长因子,与酪氨酸激酶受体结合,细胞内生物效应,膜外,N,端：识别、结合第一信使,膜内,C,端：具有酪氨酸激酶活性,2.,酪氨酸激酶结合型受体,本身没有蛋白激酶活性，但一旦与,配体结合即在胞质侧结合并激活酪氨,酸激酶底物蛋白磷酸化效应,3.,鸟苷酸环化酶受体,胞,外,胞内,膜受体,可溶性受体,GC,鸟苷酸环化酶,(GC),结构域,PPi,GTP,cGMP,激活蛋白激酶,G,（,PKG,）,硝酸甘油治疗心绞痛,硝酸甘油,NO,结合可溶性鸟苷酸环,化酶（,GC,）三磷酸鸟苷（,GTP,）转变成,cGMP,激活,PKG,舒张血管，增加血流量,.,弗奇戈特、伊格纳罗及穆拉德,1998,年获诺贝尔生理,/,医学奖,!,注意：,1.,转导的方式不一定只限于以上三种,;,2.,相互影响,作用上有交叉,;,3.,同一刺激信号作用方式多样,:,关键在,于靶细胞膜上具有的感受结构,.,肽类激素 结合膜受体蛋白膜外肽段,细胞因子 膜内肽段激活,激活的膜内肽段有磷酸激酶活性：,(1),使肽段中酪氨酸残基磷酸化,(2),使胞内蛋白质酪氨酸残基磷酸化,磷酸化使细胞功能改变,以上分别为已确定的三种类型的跨,膜信号转导。,