离子通道偶联的受体（ion-channel-linked receptor）
G-蛋白偶联的受体（G-protein-linked receptor）
酶偶连的受体（enzyme-linked receptor）
第9章 细胞信号转导
细胞表面受体信号转导
第9章 细胞信号转导
受体结合特异性的配体后而被激活，通过信号转导 （signal transduction）途径将胞外信号转换为胞内 信号引发两种主要的细胞反应。
第9章 细胞信号转导
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第一节 细胞信号转导概述
一、细胞通讯（cell communication）
一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞并与其相 应的受体结合，通过细胞信号转导产生使靶细胞产生相应的 生理生化变化，使靶细胞产生生物学效应的过程。 细胞间的通讯对于多细胞生物体的组织发生和形态构建， 协调细胞间的功能，控制细胞的生长和分裂是必须的。细胞 信号转导是实现细胞通讯的关键过程。
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第9章 细胞信号转导
二、信号分子与受体
（一）信号分子（signal molecule）
• 气体信号分子（gaseous signal molecule ） NO CO • 疏水性信号分子（hydrophobic signal molecule ） 甾类激素和甲状腺素 • 亲水性信号分子（hydrophilic signal molecule ） 神经递质、局部介质和蛋白类激素
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第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
（二）受体
绝大多数受体为蛋白（多数为糖蛋白），少数为糖脂。
▶细胞内受体（intracellular receptor）:
▶细胞表面受体（cell-surface receptor） :
第9章 细胞信号转导
二、 GPCR介导的细胞信号通路
（一）激活离子通道的GPCR介导的信号通路
（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的GPCR （三） 激活磷脂酶C，以IP3、和DAG作为双信使 GPCR介导的信号通路
第9章 细胞信号转导
（一）激活离子通道的GPCR介导的信号通路
1.心肌细胞上M乙酰胆碱受体激活G蛋白开启K＋通道
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一受体酪氨酸激酶Receptor tyrosine kinase(RTK) 及RTK-Ras蛋白信号通路
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受体酪氨酸激酶激活
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Ras 蛋白的活化
第9章 细胞信号转导
Ras信号传递
第9章 细胞信号转导
Ras －MAPK 通路
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
分子开关
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
• 细胞内许多蛋白，如 信号蛋白、结构蛋白、 酶、膜通道蛋白等活性的变化都是通过蛋白 激酶/蛋白磷酸水解酶开关调控的。
• Ca 2＋作为胞内的第二信使，可通过与钙调蛋 白（calmodulin,CaM）的结合或解离处于活 化或失活状态。
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第9章 细胞信号转导 内分泌 (endocrine) 旁分泌(paracrine) 自分泌(autocrine) 化学突触
Chemical synapse
接触依赖性 Contact-dependent
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
2.cAMP-PKA 信号通路对真核细胞基因表达的调控
第9章 细胞信号转导
（三）激活磷脂酶C，以IP3、和DAG作为双信使 GPCR介导的信号通路——磷脂酰肌醇信号通路
第9章 细胞信号转导
磷脂肌醇信号通路
第9章 细胞信号转导
1.IP3- Ca2+信号通路与钙火花
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第9章 细胞信号转导
二、PI3K-PKB 信号通路(RTK介导衍生信号通路)
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
三、TGF-β-Smad 信号通路 （受体丝氨酸/苏氨酸激酶）
P15或c-myc
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四、细胞因子受体与JAK-STAT 信号通路 （酪氨酸蛋白激酶偶联的受体）
第9章 细胞信号转导
促红细胞生成素（Epo）信号通路
诱导Bcl-XL活化，防止 前体细胞凋亡，有利 于红细胞分化与成熟
第9章 细胞信号转导 第五节 其他细胞表面受体介导的信号通路
第9章 细胞信号转导
一、Wnt-β -catenin 信号通路
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二、Hedgehog 信号通路
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三、NF-κB 信号通路
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细胞通讯方式
细胞以三种方式进行通讯： 1. 通过分泌化学信号（chemical signal） 2 . 细 胞 间 接 触 性 依 赖 的 通 讯 （ contactdependent signaling） 3. 细胞间形成间隙连接（ gap junction ）， 使细胞质相互沟通。
第9章 细胞信号转导
2.Gt 蛋白偶联的光敏感受体活化诱发cGMP门 控阳离子通道的关闭
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（二）激活或抑制腺苷酸环化酶的GPCR
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腺苷酸环化酶（adenylyl cyclase）与Gsα
第9章 细胞信号转导
PKA
第9章 细胞信号转导
1. cAMP-PKA 信号通路对肝细胞和肌细胞糖原代谢
(1)受体没收（receptor sequetration） (2)受体下调 （ receptor down-regulation）
(3)受体失活 （ receptor inactivation）
(4)信号蛋白失活（inactivation of signaling protein） (5)抑制性蛋白产生（production of inhibitory）
在活化受体上信号复合物的装配
肌醇磷脂锚定位点结合的信号复合物
第9章 细胞信号转导
(三) 信号转导系统的主要特性
1.Specificity 2.Amplification
3.Feedback
4.integration
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第二节 细胞内受体介导的信号传递
一、细胞内受体及其 对基因表达的调节
第三节 G蛋白偶联受体介导的信号转导
一、G 蛋白 偶联受体 （GPCR） 的结构与激 活
第9章 细胞信号转导
G蛋白结构
第9章 细胞信号转导
• GPCR家族包括对多种蛋白质或肽类激素、局部介 质、神经递质和氨基酸或脂肪酸衍生物等配体的 识别与结合的受体，以及哺乳动物的嗅觉、味觉 受体和视觉的光激活受体。 • 所有真核细胞具有相似的7次跨膜结构。
第9章 细胞信号转导
三、信号转导系统及其特性
（一）信号转导系统的基本组 成及其信号蛋白的互相作用
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
细胞内信号蛋白相互作用结构域
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
细胞内信号蛋白相互作用结构域
第9章 细胞信号转导
(二)细胞内信号蛋白复合物装配
基于支架蛋白的信号复合物的装配
钙调蛋白调控的酶
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
2.DAG-PKC 信号激活与基因转录
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
第四节 酶联受体介导的信号转导
通常与酶连接的细胞表面受体又称催化性 受体（catalytic receptor），这类受体都是跨 膜蛋白，当胞外信号与受体结合可激活受体 胞内段的酶，这类受体包括： ①受体酪氨酸激酶 ②受体丝氨酸/苏氨酸激酶 ③受体酪氨酸磷酸脂酶 ④受体鸟苷酸环化酶 ⑤酪氨酸蛋白激酶连接的受体
第9章 细胞信号转导
四、Notch-Delta 信号通路
第9章 细胞信号转导
五、整联蛋白介导的信号通路
第9章 细胞信号转导
第六节
细胞信号转导的整合与控制
一、细胞的应答 反应特征
第9章 细胞信号转导
二、蛋白激酶的网络整合信息 （信号cross-talking）
第9章 细胞信号转导
三 、信号的控制：受体的脱敏与下调
※不同细胞对同一种化学
信号可能具有不同的受体， 产生不同的细胞反应。如 乙酰胆碱。
※同一细胞不同的受体应
答于不同的胞外信号产生 相同的效应。如肝细胞肾 上腺素受体或胰高血糖素 受体。
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第9章 细胞信号转导
（三）第二信使与分子开关 • 第二信使（second messenger）包括 cAMP，cGMP ，IP3，DG，Ca 2＋
steroid hormone ， retinoic acid，VD， thyroid hormone 其受体 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
二、NO作为气体分子进入靶细胞直接与酶结合
第9章 细胞信号转导
第9章 细胞信号转导
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