跨膜信号转导过程包括被活化；
通过胞内信号转导物(蛋白激酶，第二信 使等)的相互作用传递信号；
信号导致效应物蛋白的活化，引发细胞 应答，如激活核内转录因子（调节基因 表达）。
G蛋白的基本结构
G蛋白的基本结构：100kD左右，由α、β、γ三种亚基 组成，在天然电泳中β与γ仍紧密结合在一起。α亚基分 子量在39-46kD之间，差别最大，被用作G蛋白的分类 依据。其共同的特点是，具有一个GTP结合位点，本 身具有GTP酶的活性，即可以把GTP水解成GDP和无机 磷酸；在某些G蛋白的α亚基上，有些特殊的氨基酸 （Arg或Cys）残基可被特定的细胞毒素所修饰，从而 调节其生理功能。在一级结构中有几个高度保守的结 构域，即P区域、G‘区域和G区域。P与G’区域都与GTP 结合及GTP酶活力有关，G区域则与GTP结合，并与腺 苷酸环化酶相互作用有关。另外，与受体接触的是Gα 的C端的α螺旋等。
β亚基分子量为36kD左右，各种G蛋白的 β亚基在肽图和免疫化学特性及氨基酸序 列方面很相似，γ亚基分子量在7-8kD之 间，各种G蛋白之间γ亚基也比较相似但 个别的也有些区别；它与β亚基非共价紧 密结合。
细胞内信使 （ intracellular messenger ）
cAMP cGMP IP3和DAG Ca2+ NO
第二信使
细胞内信使一般具有以下三个特点： (1)多为小分子，且不位于能量代谢途径 的中心； (2)在细胞中的浓度或分布可以迅速地改 变； (3)作为变构效应剂可作用于相应的靶分 子，已知的靶分子主要为各种蛋白激酶。
G蛋白在结构上没有跨膜蛋白的特点，它们能够固定于细胞膜内 侧，主要是通过对起亚基上氨基酸残基的脂化修饰作用，这些修 饰作用把G蛋白锚定在细胞膜上。能够激活腺苷酸环化酶的G蛋白 称为Gs,对该酶有抑制作用的称为Gi。当Gs处于非活化态时，为异 三聚体，α亚基上结合着GDP，此时受体及环化酶亦无活性；激素 配体与受体结合后导致受体构象改变，其上与Gs结合位点暴露， 受体与Gs在膜上扩散导致两者结合，形成受体-Gs复合体后，Gsα 亚基构象改变，排斥GDP，结合了GTP而活化，α亚基从而与βγ亚 基解离，同时暴露出与环化酶结合位点；α亚基与环化酶结合而 使后者活化，利用ATP生成cAMP；一段时间后，α亚基上的GTP酶 活性使结合的GTP水解为GDP,亚基恢复最初构象，从而与环化酶 分离，环化酶活化终止，α亚基从新与βγ亚基复合体结合。重复 此过程。
化亚基将代谢途径中的一些靶蛋白中的丝氨酸或苏氨
酸残基磷酸化，将其激活或钝化。这些被磷酸化共价
修饰的靶蛋白往往是一些关键调节酶或重要功能蛋白，
因而可以介导胞外信号，调节细胞反应。
信号传导的终止是依赖于cAMP信号的减少完 成的。在G蛋白活化一段时间后，α亚基上的 GTP酶活性使结合的GTP水解为GDP,亚基恢复 最初构象，从而与环化酶分离，环化酶活化终 止，α亚基从新与βγ亚基复合体结合。这样减 少了cAMP的产生，同时cAMP的磷酸二酯酶 （PDE）的催化下降解生成5‘-AMP。当cAMP信 号终止后，靶蛋白的活性则在蛋白质脱磷酸化 作用下恢复原状。
G蛋白偶联受体介导的信号传 导系统
G蛋白偶联受体的信号转导途径由四部分 组成： a 细胞膜受体 b G蛋白 c 第二信使 d 效应物
受体及跨膜信号转换
受体的定义： 是细胞表面或亚细胞组分中的一种分子，可以
识别并特异地与有生物活性的化学信号物质 （配体）结合，从而激活或启动一系列生物化 学反应，最后导致该信号物质特定的生物效应。 两个功能：1、识别特异的配体；2、把识别 和接受的信号准确无误的放大并传递到细胞内 部，产生特定的细胞反应。
G蛋白偶联型受体
如α2与β肾上腺素受体，毒蕈碱型乙酰胆碱受 体（mAchR）和视网膜视紫红质(Rh)受体等
与G蛋白偶联后产生胞内信使如cAMP、cGMP、 DG、IP3等，将信号传导胞内。
典型结构：一个单肽链，形成7个α螺旋的跨膜 结构，每个疏水跨膜区段由20~25个氨基酸组 成，但各区段之间由数目不等的氨基酸组成的 环状结构连接，其中1-2，3-4，5-6环在胞内侧 2-3，4-5，6-7环在胞外侧。N端由30-50个氨 基酸组成，位于胞外侧，C端氨基酸残基相差 很大，位于胞内侧。
在上述模型中，Gs穿梭于膜上两个蛋白 质--受体与腺苷酸环化酶之间，起了一个 信号传递者的作用，而Gs上结合GTPGDP循环在激活-灭活环化酶中起了关键 作用。
激素配体与G蛋白偶联受体结合后导致受体构象改变， 其上与Gs结合位点暴露，受体与Gs在膜上扩散导致两 者结合，形成受体-Gs复合体后，Gsα亚基构象改变， 排斥GDP，结合了GTP而活化，α亚基从而与βγ亚基解 离，同时暴露出与环化酶结合位点；α亚基与环化酶结 合而使后者活化，利用ATP生成cAMP。cAMP产生后， 与依赖cAMP的蛋白激酶（PKA）的调节亚基结合，并 使PKA的调节亚基和催化亚基分离，活化催化亚基，催
信息与信号
信息与“不确定”相联系 信息是认识主体（人、生物、机器）所感受的
或所表达的事物运动的状态和运动状态变化的 方式。信息的特征为：（1）接收者在收到信 息之前，对它的内容是不知道的，所以信息是 新知识、新内容。（2）信息是能使认识某一 事物的未知性或不确定性减少的有用知识（3） 信息可以产生。也可以消失。同时信息可以被 携带、贮存及处理（4） 信息是可以量度的， 信息量有多少的差别。 信号是信息的载体，它是物理性的。
G 蛋白偶联受体介导的信号通路
什么是生命活动?
贝时璋教授 :根据生物物理学的观点,无 非是自然界三个量综合运动的表现,即物 质、能量和信息在生命系统中无时无刻 地在变化,这三个量有组织、有秩序的活 动是生命的基础。信息流起着调节控制 物质和能量代谢的作用。
薛定谔:“生命的基本问题是信息问题”
细胞不是孤立的生活，它与周围环境与细胞除 了物质、能量的交换外，还有对信号的接收和 处理。细胞的基因表达及增殖、分化、生长、 衰老、死亡、代谢、神经传导、免疫等基本生 命活动都与细胞信号转导有关，对细胞信号转 导的研究，有利于了解基因调控网络，继而揭 示基因活动与细胞行为之间的关系。细胞信号 转导是当前分子生物学中三大研究内容之一。