第五章信号转导.ppt

目录目录第第5 5章章细胞信息转导基础细胞信息转导基础Cellular Signal Transduction basis目录目录 针针对对外外源源性性信信号号所所发发生生的的细细胞胞内内各各种种分分子子活活性性的的变变化化，，以以及及将将这这种种变变化化依依次次传传递递至至效效应应分分子子，，以以改改变变细细胞胞功功能能的的过过程程称称 为为 细细 胞胞 信信 号号 转转 导导 （（ cellular signal transduction,cell signaling））目录目录细胞应答反应细胞应答反应细胞外信号细胞外信号受体受体细胞内多种分子的细胞内多种分子的浓度、活浓度、活性、位置变化性、位置变化n细胞信号转导的基本路线细胞信号转导的基本路线 目录目录主要信号转导途径主要信号转导途径 Signal PathwaysSignal Pathways目录目录一、一、G G蛋白偶联受体信号转导途径蛋白偶联受体信号转导途径目录目录（一）（一）G蛋白的活化启动信号转导蛋白的活化启动信号转导o信号转导途径的基本模式信号转导途径的基本模式 ：：配体配体+受体受体＋＋G蛋白蛋白效应分子效应分子第二信使第二信使蛋白激酶蛋白激酶激活效应蛋白产生生物学效应激活效应蛋白产生生物学效应目录目录RＲＲHACγαβGDPαGTPβγ腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶ACATPcAMP目录目录G蛋白循环蛋白循环目录目录G 种种类效效应分子分子细胞内信使胞内信使靶分子靶分子asAC活化活化↑cAMP↑PKA活性活性↑aiAC活化活化↓cAMP↓PKA活性活性↓aqPLC活化活化↑Ca2+、、IP3、、DAG↑PKC活化活化↑atcGMP-PDE活性活性↑cGMP↓Na+通道关通道关闭哺乳动物细胞中的哺乳动物细胞中的G 亚基种类及效应亚基种类及效应G G蛋白偶联受体通过蛋白偶联受体通过G G蛋白蛋白- -第二信使第二信使- -靶分子发挥作用靶分子发挥作用目录目录（二）（二）AC-cAMP-PKA通路转导信号基本过程通路转导信号基本过程 目录目录GsACATPcAMPCCRRCC 蛋蛋 白白 磷磷 酸酸 化化RR 2cAMP2cAMPCREB(cAMP response element bound protein)NPi Pi Pi 转录活化域转录活化域DNA结合域结合域细胞膜细胞膜核核 膜膜目录目录（三）（三）PLC-IP3/DG信号转导途径信号转导途径血管紧张素血管紧张素II（（Angiotensin II）受体亦属于）受体亦属于G蛋白蛋白偶联受体，但是偶联的偶联受体，但是偶联的G蛋白的亚基蛋白的亚基 为为 q，通，通过过PLC-IP3/DAG-PKC通路发挥效应。

通路发挥效应 目录目录目录目录（四）不同（四）不同G蛋白偶联受体可通过不同通路蛋白偶联受体可通过不同通路传递信号传递信号 目录目录底物底物(酶酶或蛋白或蛋白质)名称名称受受调节的通路的通路糖原合糖原合酶酶糖原合成糖原合成磷酸化磷酸化酶酶 b 激激酶酶糖原分解糖原分解丙丙酮酸脱酸脱氢酶酶丙丙酮酸酸→乙乙酰辅酶酶A激素敏感脂激素敏感脂酶酶甘油三脂分解和脂肪酸氧化甘油三脂分解和脂肪酸氧化酪氨酸酪氨酸羟化化酶酶多巴胺、多巴胺、肾上腺素和去甲上腺素和去甲肾上上腺素合成腺素合成组蛋白蛋白H1 、、组蛋白蛋白 H2BDNA聚集聚集蛋白磷酸蛋白磷酸酶酶1抑制因子抑制因子1蛋白去磷酸化蛋白去磷酸化转录因子因子CREB转录调控控（五）调节代谢（五）调节代谢 目录目录（六）调节基因表达（六）调节基因表达 目录目录二、酶偶联受体信号转导途径二、酶偶联受体信号转导途径目录目录（一）受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导（一）受体酪氨酸蛋白激酶介导的信号转导Ø表皮生长因子受体（表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor, EGFR）是一个典型的受体）是一个典型的受体型型PTK。

ØRas→MAPK途径是途径是EGFR的主要信号通路的主要信号通路之一 目录目录1、、RTK的结构与的结构与RTK的活化的活化目录目录 2、、RTK信号转导途径信号转导途径目录目录 EGF具具TPK活性的受体活性的受体GRB2 PSOS PRas-GTP PRaf调节其他蛋白活性调节其他蛋白活性MAPKKMAPK P P P细细胞胞核核反式作用因子反式作用因子Gene expression细细胞胞膜膜二聚化二聚化目录目录（二）酪氨酸蛋白激酶偶联受体介导的信号转导（二）酪氨酸蛋白激酶偶联受体介导的信号转导目录目录1、、JAK-STAT信号转导通路信号转导通路目录目录英文名英文名中文名中文名举例举例receptors tyrosine kinase (RTKs)受体型蛋白酪氨酸激酶受体型蛋白酪氨酸激酶表皮生长因子受体、表皮生长因子受体、胰岛素受体等胰岛素受体等receptors tyrosine phosphatase (RTPs)受体型蛋白酪氨酸磷酸酶受体型蛋白酪氨酸磷酸酶CD45receptors serine/threonine kinase (RSTK)受体型蛋白丝受体型蛋白丝/苏氨酸激苏氨酸激酶酶转化生长因子转化生长因子受体、受体、骨形成蛋白受体等骨形成蛋白受体等（三）受体丝（三）受体丝/苏氨酸激酶介导的信号转导苏氨酸激酶介导的信号转导目录目录受体丝受体丝/ /苏氨酸激酶作用机制：苏氨酸激酶作用机制：目录目录TGFβ信号途径信号途径目录目录 NF- B通路通路NF- B是是一一种种几几乎乎存存在在于于所所有有细细胞胞的的转转录录因因子子，，广广泛泛参参与与机机体体防防御御反反应应、、组组织织损损伤伤和和应应激激、、细细胞胞分化和凋亡以及肿瘤生长抑制等过程。

分化和凋亡以及肿瘤生长抑制等过程肿肿瘤瘤坏坏死死因因子子受受体体（（TNF-R））、、白白介介素素1受受体体等等重重要要的的促促炎炎细细胞胞因因子子受受体体家家族族所所介介导导的的主主要要信信号号转转导导通通路路之之一一是是NF- B（（nuclear factor- B，，NF- B）通路 三、依赖于受调蛋白水解信号转导途径三、依赖于受调蛋白水解信号转导途径目录目录NF- B 信号途径信号途径目录目录目目 录录如：类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等的受体如：类固醇激素、甲状腺素、维甲酸等的受体高度可变区高度可变区位于位于N端，具有转录活性端，具有转录活性DNA结合区结合区含有锌指结构含有锌指结构激素结合区激素结合区结合激素、热休克蛋白，使受体结合激素、热休克蛋白，使受体二聚化，激活转录二聚化，激活转录铰链区铰链区引导核受体进入细胞核引导核受体进入细胞核引导核受体进入细胞核引导核受体进入细胞核四、四、 细胞内受体多属于转录因子细胞内受体多属于转录因子目录目录目录目录Ø离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体，离子通道型受体是一类自身为离子通道的受体，它们的开放或关闭直接受化学配体的控制，被它们的开放或关闭直接受化学配体的控制，被称为配体称为配体-门控受体通道（门控受体通道（ligand-gated receptor channel）。

Ø配体主要为配体主要为神经递质神经递质五、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器五、离子通道型膜受体是化学信号与电信号转换器目录目录乙酰胆碱受体的结构与其功能乙酰胆碱受体的结构与其功能目录目录目录目录信息传递途径的交叉性与复杂性信息传递途径的交叉性与复杂性目录目录1. 一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条一条信息途径成员可参与激活或抑制另一条信息途径信息途径2. 两种不同的信息途径可共同作用于同一种效两种不同的信息途径可共同作用于同一种效应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用应蛋白或同一基因调控区而协同发挥作用3. 一种信息分子可作用于几条信息传递途径一种信息分子可作用于几条信息传递途径目录目录一、信号转导一过性与记忆性一、信号转导一过性与记忆性二、信号转导效应的调控二、信号转导效应的调控（一）信号转导的放大效应（一）信号转导的放大效应（二）信号转导的负调控（二）信号转导的负调控三、三、信号转导途径之间的相互作用信号转导途径之间的相互作用（一）信号途径间的交汇（一）信号途径间的交汇（二）信号转导网络（二）信号转导网络（三）信号网络中信号传递专一性（三）信号网络中信号传递专一性第三节第三节 细胞信号转导的特性细胞信号转导的特性目录目录一、信号转导与药物作用靶点一、信号转导与药物作用靶点（（1）过去药物设计的重点）过去药物设计的重点—单分子药物靶点：一个基因单分子药物靶点：一个基因—一种蛋白一种蛋白—一种药物的策略。

一种药物的策略2）现在研究的重点：以疾病的细胞分子信号动态转导网）现在研究的重点：以疾病的细胞分子信号动态转导网络为标靶的多靶点药物设计络为标靶的多靶点药物设计二、细胞信号转导与靶向抗肿瘤药物二、细胞信号转导与靶向抗肿瘤药物三、细胞信号转导与靶向其他药物三、细胞信号转导与靶向其他药物（（1）抗抑郁药信号转导途径与药物作用靶点）抗抑郁药信号转导途径与药物作用靶点（（2）抗糖尿病信号转导途径与药物作用靶点）抗糖尿病信号转导途径与药物作用靶点（（3）抗心血管疾病信号转导途径与药物作用靶点）抗心血管疾病信号转导途径与药物作用靶点第四节第四节 信号转导与分子靶向药物信号转导与分子靶向药物目录目录思考题思考题1.细胞外化学信号的类型有哪些？细胞外化学信号的类型有哪些？2.何谓受体？受体的分类及作用特点何谓受体？受体的分类及作用特点3.细胞内的信号转导分子有哪些细胞内的信号转导分子有哪些4.举例说明某一信号转导途径的过程举例说明某一信号转导途径的过程。