2、激素：又称内分泌信号，如胰岛素、肾上腺素等。 特点：通过血液循环到达靶细胞，作用时间长。
3、局部化学介质：又称旁分泌信号，如炎症介质 特点：通过扩散作用到达靶细胞，作用时间短
4、气体信号： NO 由NOS氧化精氨酸胍基生成 CO 由血红素加单氧酶氧化血红素产生
GAS MOLECULE
二、细胞内信息物质
在细胞内传递细胞调控信号的化学物质， 称为细胞内信息物质。
通常将其中的小分子物质如Ca2+、DAG、 IP3 、 Cer 、 cAMP 、 cGMP 称 为 第 二 信 使 (secondary messenger)。
cAMP的生成
AC
cGMP的生成
GC
IP3和DAG的生成
磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)
配体(ligand)：能与受体呈特异性结合的生物活性分子 ，包括细胞间信息物质、药物、维生素、毒物等。
受体的分类：
（一）膜受体 （二）胞内受体
（一）膜受体
1、环状受体：配体依赖性离子通道 2、G蛋白偶联受体： 七个跨膜受体 3、单个跨膜α螺旋受体 4、具有GC活性的受体
1. 环状受体 —— 配体依赖性离子通道
磷脂酰肌醇特异的 磷脂酶C (PI-PLC)
二脂酰甘油(DAG)+三磷酸肌醇(IP3)
第三信使
指负责细胞核内外信息传递的物质，是 一类可与靶基因特异序列结合的核蛋白， 如立早基因编码蛋白。
c-fos
c-jun AP1
第二节 受 体
受体(receptor)：细胞膜上或胞内能特异识别生物活性 分子并与之结合，把信号传递到细胞内部，进而引起 生物学效应的特殊蛋白质。个别是糖脂。
内容
第一节 信息物质 第二节 受体 第三节 信息的传递途径 第四节 信息传递途径的交互联系 第五节 信息传递与疾病
第一节 信息物质
一、细胞间信息物质 二、细胞内信息物质
一、细胞间信息物质
凡由细胞分泌的、调节靶细胞生命活动的化 学物质统称为细胞间信息物质。
又称为第一信使。
细胞间信息物质的化学本质 细胞间信息物质的化学本质
TM7
i1
Cytoplasmic
D R Y
i2
G蛋白作用部位
i3 COOH-
G蛋白偶联受体：1000多种
七个α螺旋受体 蛇型受体
特点：由一条肽链组成的糖蛋白，N端在 胞外侧，C端在胞内，中段形成七个跨膜 螺旋结构。有三个胞外环和三个胞内环 ，胞浆面第三个环能与G蛋白偶联。
G蛋白
一类和GTP或GDP相结合、位于细胞膜细胞浆面 的外周蛋白，由三个亚基α、β、γ组成。
细胞信息转导
（signal transduction）
蒋小英
jiangxy@
生物化学与分子生物学系 西 安 交 通 大 学 医 学 部基础医学院
外界环境变化时
单细胞生物 —— 直接作出反应
多细胞生物 ——通过细胞间复杂的信 号传递系统来传递信息，从而调控机体 活动。
* 蛋白质和肽类（如生长因子、细胞因子、胰岛素等）
* 氨基酸及其衍生物（如甘氨酸、甲状腺素、肾上腺素 等）
* 类固醇激素（如糖皮质激素、性激素等） * 脂酸衍生物（如前列腺素） * 气体（如一氧化氮、一氧化碳）等
根据分泌方式分为四大类：
1、神经递质：又称突触分泌信号，由神经元突触前 膜释放，如乙酰胆碱，作用时间短。
细胞信息传递方式
① 通过相邻细胞的直接接触
② 通过细胞分泌各种化学物质来调节 其他细胞的代谢和功能
具有调节细胞生命活动的化学物质称 为信息物质。
跨膜信号转导的一般步骤
特定的细胞释放信息物质 信息物质经扩散或血循环到达靶细胞
与靶细胞的受体特异性结合 受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统
靶细胞产生生物学效应
Gα种类 αs αi αp αt
效应分子 AC活化 AC抑制
磷脂酶c活化
cGMP磷酸二酯 酶活化
细胞内信使
cAMP
cAMP
Ca2+, IP3, DAG cGMP
靶分子 PKA PKA PKC
Na+通道关闭
两种G蛋白的作用 两种G蛋白的作用
G蛋白偶联受体的信息传递途径联受
体的信息传递途径
激素
受体
Ｇ蛋白
乙酰胆碱受体
1、环状受体
-配体依赖性离子通道
Acetylcholine
乙酰胆碱
2、G 蛋的多肽）
G-protein-coupled receptors
与配体结合
Extracellular
-NH2
e2
e3
e1 -S-S-
TM1
TM2
TM3
TM4
TM5
TM6
非活化型：α、β、γ三聚体结合GDP 两种构象 活化型：α与β、γ解聚结合GTP
已发现多种G蛋白，常见的有激动型Gs，抑制型Gi 和磷脂酶C型Gp。
G蛋白由三个亚基组成：
G：有GTP或GDP结合位点、GTP酶活性、 ADP核糖基化位点及受体和效应器结合位点 等。
G与G 结合紧密。
H
RＲ
β γ
G蛋白的种类及功能
Ｇ蛋白的类型 Ｇs Ｇi Ｇp Ｇo* ＧT * *
亚基 功 能 s 激活腺苷酸环化酶 i 抑制腺苷酸环化酶 p 激活磷脂酰肌醇的特异磷脂酶Ｃ o 大脑中主要的Ｇ蛋白,可调节离子通道 Ｔ 激活视觉
*o表示另一种(other) ＊＊T：传导素 (transductin)
G蛋白的α亚基的效应分子及其功能
酶
第二信使
蛋白激酶
酶或其他功能蛋白磷酸化
生物学效应
3、单个跨膜α螺旋受体
β
α GDP
γ
GTP
AA CC
cAMP
ATP
G-proteins
L
G
Effector
Signal
G-protein subtypes
Gi/o
Gs
Gp
G12/13
✓ inhibitio✓n ionfcrceAaMsePdpsr✓yondatuchtceitvsiaoistniofn✓coAfmMPeLPdCiatleesadsiignngatloling between GPCRs and RhoA ✓ inhibitio✓naocftiCvaat2i+ocnhoafn✓nCaeacl2ts+ivaantdioKn(+oGcfhTaPPnKansCee(l)sDAG) ✓activation of GIRK K+ ✓chinatnrnaeclesllul✓arfCuan2c+trioenleuansdee(rIPin3v)estigation