细胞信号转导及相关疾病.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,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,*,目录,1.,什么是细胞信号转导,2.,关于受体,3.,关于细胞信号,4.,细胞信号转导的构成,5.,细胞信号转导的过程,6.,细胞信号转导的途径,7.,细胞信号转导异常与疾病,8.,受体异常与疾病,9.,细胞信号异常与疾病,10.,小试牛刀,什么是细胞信号转导？,细胞信号转导,（,Cell signal transduction,）,是指细胞通过,胞膜或胞内受体,感 受,某些信号,的刺激，经细胞内信号转导系统转换，从而影响细胞生物学功能的过程。,特点：,多为糖蛋白，一般至少包括两个功能区域，与配体结合的区域和产生效应的区域;,当受体与配体结合后，构象改变而产生活性，启动一系列过程，最终表现为生物学效应;,受体与配体间的作用具有三个主要特征：特异性；饱和性；高亲和力。,受体,（,receptor,）,概念：,一种能够识别和选择性结合某种配体（信号分子）并产生特定生物学效应的大分子物质。,细胞信号（,Cell signal,）,概念：引起细胞反应的各种刺激或环境变化。,类型：,1.,物理信号：,电，磁场，光声，辐射，热力，渗透压,2.,生物信号,:,主要指生物大分子的结构信号,蛋白：,多肽的氨基酸序列决定蛋白的三维结构；,多糖：,细胞膜外存在糖皮层，由糖脂和糖蛋白组成；,脂类：,Caveolae,介导的信号；,核酸：,遗传信号传递系统的基础。,3.,化学信号：,(,最广泛）,小分子化学物质：,cAMP、cGMP、Ca2+、IP3、DAG,激素：,GF,神经递质：,Ach,细胞因子：,TNF、IL-2,多肽,细胞外信号分子,细胞内信号分子,细胞内效应分子,效应调节分子,细胞外信号过程,细胞内信号转导,受体,细胞信号转导的构成,细胞信号转导的典型过程,配体与细胞膜受体的识别与结合；,跨膜信号传递；,细胞内蛋白级联的信号转导；,细胞反应；,信号终止。,细胞信号转导途径,膜受体,离子通道型受体,介导的信号传导,G,蛋白偶联型受体,介导的信号传导,酶联型受体介导的信号传导,核受体,招募型受体,介导的信号传导,离子通道型受体,介导的信号转导,也称为：递质促离子型受体,这类受体与神经递质结合后，引起突触后离子通道的,快速开放,和离子的,跨膜流动,，导致突触后神经元或效应器细胞膜电位改变，从而实现神经信号的快速跨膜转导。,G,蛋白偶联受体,介导的信号转导,也称为：促代谢型受体,主要信号蛋白：,配体,受体,G,蛋白,G,蛋白效应器,第二信使,功能效应,特征：,饱和性 特异性 可逆性,CAMP,：第二信使,酶连型受体,介导的信号传导,也称为：受体酪氨酸激酶,能与受体结合而完成信号传导的细胞外分子主要是各种生长因子。,当受体的细胞外部分与配体结合后便可引起受体分子胞质侧部分,酪氨酸激酶,的活化，继而触发各种信号蛋白沿不同的路径的信号转导。,酶连型受体类型,酪氨酸激酶受体,，如,PDGF,受体、胰岛素受体、,EGF,受体、,FGF,受体；,酪氨酸磷酸酶受体,，如,T,细胞和巨噬细胞的,CD45,蛋白；,鸟嘌呤环化酶,(GC),受体,，如心房肽受体,;,丝氨酸,/,苏氨酸激酶受体,，如,activin,和,TGF-,受体,;,非酶受体,，可通过蛋白与蛋白的相互作用与细胞内酪氨酸激酶偶联。,招募型受体,介导的信号传导,也是单个跨膜受体,受体分子的胞内域没有任何酶的活性,受体胞外域一旦与受体结合，其胞内域即可在胞质侧招募激酶或转接蛋白，激活下游不涉及经典第二信使的信号传导通路。,细胞信号转导异常与疾病,一、受体、信号转导障碍与疾病,受体数量减少,受体亲和力降低,受体阻断型抗体的作用,受体功能所需的协同因子或辅助因子缺陷,受体功能缺陷,受体后信号转导蛋白的缺陷,特定信号转导过程减弱或中断,激素抵抗征,二、受体、信号转导过度激活与疾病,某些信号转导蛋白过度表达,某些信号转导蛋白组成型激活突变,刺激型抗受体抗体,分泌生长激素（,GH,）过多的垂体腺瘤中，有,30,40%,是由于,编,码,Gs,的基因突变,所致，其特征是,Gs,的精氨酸,201,被半胱氨,酸或组氨酸取代,;,或谷氨酰胺,227,被精氨酸或亮氨酸取代，这些,突变抑制了,GTP,酶活性，使,Gs,处于持续激活状态,，,cAMP,含量增,多，垂体细胞生长和分泌功能活跃。,信号转导通,路过度激活,如肢端肥大症和巨人症,受体异常与疾病,因受体的数量、结构或调节功能变化，使之不能介导配体在靶细胞中应有的效应所引起的疾病称为,受体病,。,受体异常可以表现为：,1,、,受体下调,或,减敏,前者指受体数量减少，后者指靶细胞对配体刺激的反应性减弱或消失。,2,、,受体上调,或,增敏,，使靶细胞对配体的刺激反应过度，二者均可导致细胞信号转导障碍，进而影响疾病的发生和发展。,1,信息分子异常,指细胞信息分子过量或不足。如胰岛素生成减少，体内产生抗胰岛素抗体或胰岛素拮抗因子等，均可导致胰岛素的相对或绝对不足，引起,高血糖,。,2,受体信号转导异常,指受体的数量、结构或调节功能改变，使其不能正确介导信息分子信号的病理过程。原发性受体信号转导异常，如家族性肾性尿崩症是,ADH,受体基因突变导致,ADH,受体合成减少或结构异常，使,ADH,对肾小管和集合管上皮细胞的刺激作用减弱或上皮细胞膜对,ADH,的反应性降低，对水的重吸收降低，引起,尿崩症。,细胞信号转导异常与疾病,3,G,蛋白信号转导异常,如,假性甲状旁腺机能减退症,（,PHP,）是由于靶器官对甲状旁腺激素（,PTH,）的反应性降低而引起的遗传性疾病。,4,细胞内信号的转导异常,细胞内信号转导涉及大量信号分子和信号蛋白，任一环节异常均可通过级联反应引起疾病。如,Ca2+,是细胞内重要的信使分子之一。在组织缺血,-,再灌注损伤过程中，胞浆,Ca2+,浓度升高，通过下游的信号转导途径引起,组织损伤,。,5,多个环节细胞信号转导异常,在疾病的发生和发展过程中，可涉及多个信息分子影响多个信号转导途径，导致复杂的网络调节失衡。引起,非胰岛素依赖性糖尿病,。,6,同一刺激引起不同的病理反应,同一刺激作用于不同的受体，从而引起不同的反应。例如,感染性休克,发病过程中，在同一刺激源（内毒素）作用下使交感神经兴奋，若作用于,受体，则引起动脉收缩表现为,冷休克,;,若交感神经兴奋激活,受体，使动、静脉短路开放，则表现为,暖休克,。,7,不同刺激引起相同的病理反应,不同的信号途径之间存在广泛交叉，不同刺激常可引起相同的病理反应或疾病。例如心肌肥大的发病过程中，心肌负荷过重引起的机械刺激，神经体液调节产生的去甲肾上腺素、血管紧张素等，可通过不同的信号转导蛋白的传递，最终引起相同的病理反应,心肌肥大,。,小试牛刀,1.,介导甲状腺素的受体类型是,A.G,蛋白偶联受体,B.,离子通道受体,C.,酪氨酸蛋白激酶受体,D.,细胞内受体,E.,非酪氨酸蛋白激酶受体,D,查看解释,2.,受体与配体结合的特点是（多选）,A.,高效催化性,B.,高度专一性,C.,高度亲和力,D.,可饱和性,E.,非共价键结合,BCDE,查看解释,谢谢！,