能穿过细胞膜的信息分子必须与膜受体结
合才能进一步激活细胞内的信息分子，也
就是要先把胞外信号转变为胞内信号，
然后启动细胞内的信号传递系统，经
过信号转导的级联反应将细胞外的信
息传递至胞浆或核内，进而调节靶细
胞的功能。由于这一过程必须有膜受
体的参与，且将信息分子的刺激由膜 外传至膜内，称为跨膜信号转导。
促甲状腺素释放素 去甲肾素、ADH 内皮素、II
受体激活 + 特定 G蛋白（Gqα）
(+)浆膜上磷酯酶Cβ亚基（PLC）
催化 磷脂酰肌醇 三磷酸肌醇（IP3） 甘油二脂（DAG） 二磷酸（PIP2 ）
IP3通路： lIP3水溶性小分子①可激活平滑肌和心肌
内质网/肌浆网钙通道的IP3受体，促进内
质网，肌浆网释Ca++ , 胞浆钙增高； ②与PKC结合，在DAG和膜磷脂共同诱 导PKC的激活
（二）通过Gq激活磷脂酶Cβ信号通路 近年来的研究表明，体内的跨膜信息传递方 式中还有一种以三磷酸肌醇（肌醇-1，4，5三 磷酸，IP3）和二脂酰甘油（DAG）为第二信 使的双信号途径。G蛋白偶联受体可激活一条 由磷酸酯酶C-β（PLC-β）介导的通路。该 系统可以单独调节细胞内的许多反应，又可以 与cAMP-蛋白激酶系统及酪氨酸蛋白激酶系统 相偶联，组成复杂的网络，共同调节细胞的代 谢和基因表达。
细胞表面受体： 胞外结构域，跨膜结构域，胞内结构域 离子通道受体 电压依赖性 受体操（配体门）控性 GABA受体 5-HT受体 谷氨酸/门冬氨酸受体 G蛋白耦联受体 肾上腺素能 趋化因子受体 跨膜受体 表皮生长因子 血小板源性生长因子受体等 受体型酪氨酸蛋白激酶是跨膜受体典型代表
细胞信号转导的主要途径
(+) β细胞—胰岛素
触发肌收缩
与钙调蛋白结合（+） Ca++ -CaM激酶
Ca++-钙调蛋白依赖性蛋白激酶通路： （Ca++-CaM－K）
钙调蛋白为钙结合蛋白，是细胞内重要的 调节蛋白。CaM是一条多肽链组成的单体 蛋白。人体的CaM有4个Ca++结合位点， Ca++与CaM结合，其构象发生改变而激活 Ca++-CaM-K。
Ca++-CaM 可以磷酸化许多蛋白质的丝 / 苏氨酸 残基，使之激活或失活。 Ca++-CaM 激酶既能 激活腺苷酸环化酶又能激活磷酸二酯酶，即它 既加速 cAMP 的生成又加速 cAMP 的降解，使 信息迅速传至细胞内，又迅速消失，不仅参与 调节PKA的激活和抑制，还能激活胰岛素受体 的酪氨酸蛋白激酶活性，在细胞的信息传递中 起非常重要的作用。
一、G蛋白介导的细胞信号转导途径 G蛋白质是一组可与鸟嘌呤核苷酸可逆性
结合，位于细胞膜浆面的外周蛋白，分两 类①由αβγ 三个亚基组成三聚体，在
膜受体与效应器之间的信号转导中起中介
作用；②小分子G蛋白,只具有G蛋白α亚 基的功能，在细胞蛋白，N端 在细胞外侧，C端在细胞内侧，中段形成七个 跨膜结构和三个细胞外环和内环，浆面第三个
环能与鸟苷酸结合蛋白（guanylate binding
protein）——G蛋白相偶联，当受体被激活时， Gα上GDP为GTP取代 酶活性 第二信使 GTP-Ga和Gβγ 影响 蛋白激酶 生物效应。
（一）腺苷酸环化酶信号通路
l G蛋白是跨膜信号转导的分子开关，Ga又分Gs、 Gi、 Gq与G12， Gs、 Gi通过增加或抑制AC活性来 调节细胞内cAMP浓度来影响PKA调节细胞功能
1、通过刺激或抑制型G蛋白 胰高血糖素 受体激活 催化 Gs的 β肾上腺素能 GDP与GTP交 ACTH 换—— αs- GTP AC ATP cAMP
βr复合体（与α亚基拮抗）
2、通过抑制型G蛋白 α2肾上腺素能 M2胆碱能 生长激素抑制素 胰岛素 cAMP是重要的第二信使，其对细胞的调节作 用是激活蛋白激酶A， PKA来实现的。
受体激活则与Gi偶联， 抑制Ac活性,降低细 胞 内cAMP水平
PKA 是一种由四聚体（ C2R2）组成的别构酶。
其中C为催化亚基，R为调节亚基。每个调节
亚基有2个cAMP结合位点，催化亚基具有催 化底物蛋白质某些特定丝/苏氨酸残基磷酸化 的功能。调节亚基与催化亚基结合时，PKA 呈无活性状态。当4分子cAMP与2个调节亚基
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病理生理学
细胞信号转导与疾病
细胞信号转导与疾病 一、概念 二、细胞信号转导的主要途径 三、细胞信号转导障碍与疾病
四、病防细胞信号转导调控与疾治
概念：
1、细胞信号转导 细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信 息分子的刺激，经复杂的细胞内信号转导系统 的转换来影响细胞的生物学功能，这一过程称 为细胞信号转导。细胞信号转导由三部分组成：
DAG通路：
DAG与Ca++ 能协调促进PKC激活 PKC激活 靶蛋白丝/苏AA磷酸化 调节多种
生理活动 ——H外流 （Na/H交换Pr磷酸化） Ca++通道磷酸化 激活电压依赖 性钙通通道 Ca++内流 转录因子(ap-1,NF-kB)磷酸化—靶基因 转录—细胞增殖
钙通路：
Ca++作为第二信使 启动多种细胞反应
（ 1）能接收信号的特定的受体；（2）受体后的 信号转导通路（由酶催化一系列有序发生的生 化反应，起始信号后参与其中的分子数量增多， 出现信号级联，使弱刺激渐增强-信号放大）； （3）信号的生物学效应。
2、跨膜信号转导 胞外信息分子两类：一类能穿过细胞膜 （如大多数脂溶性信息分子）；另一类不
能穿过细胞膜（如水溶性信息分子）。不
结合后，调节亚基脱落，游离的催化亚基具
有蛋白激酶活性，其过程需要Mg++。
多种蛋白质丝/苏氨酸磷酸化 从而调节细胞物质代谢
cAMP 激活 PKA
CREP的丝/苏AA磷酸化 +DNA上CRE,靶基因转录
CRE：cAMP反应元件 CREP ：cAMP反应元 件结合蛋白
核内组Pr、酸性Pr、胞浆内 核蛋白体Pr、微管Pr受体蛋白 磷酸化，影响其功能
总之：PKC通过对靶蛋白的磷酸化反应而改变 功能蛋白的活性和性质，影响细胞内信息的传 递，调节细胞功能。 PKC对基因的活化过程可分为早期反应和晚 期反应两个阶段。PKC能使立早基因 (immediate-early gene)的反式作用因子 磷酸化， 加速立早基因的表达。