第5章 细胞间相互作用
内分泌(endocrine) 旁分泌(paracrine) 自分泌(autocrine) 化学突触(chemical synapse)传递神经信号
间隙连接或胞间连丝实现代谢偶联 或电偶联
细胞识别(cell recognition)
●概念: 细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(配体) 选择性地相互作用,进而导致胞内一系列生理生化变化,最 终表现为细胞整体的生物学效应的过程。 ●信号通路(signaling pathway) 细胞识别是通过各种不同的信号通路实现的。 细胞接受外界信号,通过一整套特定的机制,将胞外 信号转导为胞内信号,最终调节特定基因的表达,引起细胞 的应答反应,这种反应系列称之为细胞信号通路。
作为基因调控蛋白的受体 作为酶的受体
细胞表面受体: 为胞外亲水性信号分子所激活,
细胞表面受体分属三个受体超家族: 离子通道偶联受体(ion-channel-coupled receptor) G蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptor) 酶连受体(enzyme-coupled receptor)
(六)分子开关(molecular switches)
在细胞信号传导过程中 , 信息沿着一系列不 同的蛋白质所组成的信号传导途径 (signaling pathway)进行传递。
在此途径中每一种蛋白质的典型作用是改变 系列中下一个蛋白质的构象,由此激活或抑制 下游蛋白质。
细胞信号传导中蛋白构象的改变是由分子开 关完成的。
一个细胞发出的信息通过介质(配 体)传递到另一个细胞并与靶细胞 相应的受体相互作用,然后通过细 胞信号转导产生细胞内一系列生理 生化变化,最终表现为细胞整体的 生物学效应的过程。
二、细胞通讯的类型
直接接触
细胞间接触依赖性的通讯,细胞间直接接触, 信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白。
细胞通过分泌化学信号进行通讯
鸟苷酸交换因子(GEF):促使与G蛋白结合的GDP解离,
同时G蛋白与GTP结合而活化 。
GTP酶促进蛋白(GAP):促进GTP水解,G蛋白失活 G蛋白信号调节子(RGS):促进GTP水解,G蛋白失活 鸟苷酸解离抑制子(GDI):抑制GTP水解,维持活性
细胞内受体: 为胞外亲脂性信号分子所激活。
第五章 细胞间的相互作用
Cell-Cell Interactions
第一节 细胞通讯—细胞间信号传递
第二节 细胞连接—细胞间相互黏附
第一节 细胞通讯—细胞间信号传递 ● 细胞通讯的概念
● 细胞通讯的类型
● 信号分子
● 受体 ● 第二信使
● 信息在细胞内的行程
一、细胞通讯的概念
cell communication
胞外信号被特异性受体所识别
胞外信号通过适当的分子开关机制实现信号 的跨膜转导,产生细胞内第二信使或活化的 信号蛋白。 信号放大
受体脱敏或受体下调,启动反馈机制从而终 止或降低细胞反应。
信号蛋白
转承蛋白(relay protein) 信使蛋白(messenger protein) 接头蛋白(adaptor protein) 放大和转导蛋白
三、细胞的信号分子signal molecule
● 信号分子的概念
● 信号分子的类型
亲脂性信号分子
亲水性信号分子
气体性信号分子(NO)
四、受体(receptor)
● 受体的概念 ● 受体的类型
● 受体的结构域
● 受体的功能
五、第二信使(second messenger)
●第二信使(second messenger )
(amplifier and transducer protein) 传导蛋白(transducer protein) 分歧蛋白(bifurcation protein) 整合蛋白(integrator protein) 潜在基因调控蛋白
(latent gene regulatory protein)
受体的功能域
结合配体的功能域:结合特异性 产生效应的功能域:效应特异性
受体的功能
介导物质跨膜运输 (受体介导的内吞作用) 信号传递
二、信号转导系统及其特性
●信号转导系统的基本组成与信号蛋白 ●细胞内信号蛋白的相互作用
●细胞内信号蛋白复合物的装配
●信号转导系统的特性
信号转导系统的基本组成
1.靶蛋白磷酸化和去磷酸化
蛋白激酶和蛋白磷酸酶使靶蛋白磷酸化和蛋白去磷酸化, 从而调节蛋白质的活性。 磷酸化作用机理:改变电荷、构象,导致蛋白质活性的 增强和降低。
ATP
ADP
蛋白激酶
蛋白质
ATP
蛋白磷酸酶
蛋白质-P
ADP
2.GTPase开关蛋白
两种类性:异三聚体G蛋白、单体G蛋白 两种状态:与GTP结合时活化的“开启”状态; 与GDP结合时失活的“关闭”状态。 辅助蛋白:与G蛋白结合并调节其活性
信号转导系统的特性
特异性
放大效应
网络化与反馈 整合作用
第二节 细胞内受体介导的信号转导
●细胞内核受体及其对基因表达的调节
●NO作为气体信号分子进入靶细胞直接 与酶结合
一、细胞内核受体及其对基因表达的调节
细胞内受体蛋白的3个功能域及其作用模式 类固醇激素的受体位于细胞核内 类固醇激素诱导基因活化的两步反应阶段: 初级反应阶段:直接活化少数特殊基因转录的初 级反应阶段,快速发生。 次级反应阶段:初级反应的基因产物再活化其它 基因,产生延迟的次级反应,对初级反应起 放大作用。 个别亲脂性小分子的受体位于细胞质膜上。 前列腺素
是指在胞内产生的小分子,其浓度的转导中行使功能。
● 第二信使的类型
cAMP,cGMP,Ca2+ , 二酰甘油(DAG), 三磷酸肌醇(IP3)
● 第二信使学说 (second messenger theory)
胞外化学物质(第一信使)不能进入细胞,它作用于细胞 表面受体,而导致产生胞内第二信使,从而激发一系列生 化反应,最后产生一定的生理效应,第二信使的降解使其 信号作用终止。
同学们好!
《没有人是一座孤岛》——约翰· 多恩
没有人是一座孤岛,
可以自全。 每个人都是大陆的一片, 整体的一部分。 如果海水冲掉一块, 欧洲就缩小, 如同一个海岬失掉一角, 如同你的朋友或者你自己的领地失掉一块 任何人的死亡都是我的损失, 因为我是人类的一员, 因此 不要问丧钟为谁而鸣, 它就为你而鸣。