（二）信息的特征
1. 级联反应（cascade） • 信息的多级水平传递，也称“瀑式反应”。根据先后
次序，分为上游和下游。
2. 网络结构（network） • 信息传递（或信号转导）的多种途径和它们之间的相
互作用。多种多样的信号转导途径，它们之间有一些 共同的作用环节，这样就构成网络结构。网络结构存 在于细胞内或细胞间的微环境中，也存在于功能系统 及整体环境中。
主要作用
升高血压，增加心率，糖原分解
增加代谢（广谱） 刺激腺垂体分泌促甲状腺素 刺激腺垂体分泌促性腺素 抑制腺垂体分泌生长激素 增加血压 刺激腺垂体分泌促肾上腺素 刺激肝脏生成生长调节素，促进肌肉和骨骼生长 糖的利用，刺激蛋白质、脂肪合成 调节钙、镁和磷酸根离子 刺激上皮等细胞分裂
刺激雌二醇分泌 刺激卵母细胞成熟及分泌黄体酮
乙酞胆碱 γ- 氨基丁酸（GABA） 去甲肾上腺索 5-羟色胺 神经肽（脑啡肽）
嗜伊红趋化因子 组胺 神经生长因子
前列腺素E2
一氧化氮
分泌部位
组成
神经终端 神经终端 神经终端
儿茶酚胺（伯）
5肽
肥大细胞
4肽
肥大细胞
氨基酸衍生物
交感神经支配的组织 双链各118个氨基酸
多种类型的细胞
脂肪酸衍生物
血管内皮细胞
第二章基于细胞信号转导途径 的药物设计
第二章基于细胞信号转导途径 的药物设计
【学习要求】
1. 掌握基于细胞转导途径的药物设计原理。 2. 熟悉细胞信号转导的基本途径。 3. 了解基于细胞转导途径的药物设计在新药研究中的
应用实例。
第一节 细胞的信号转导
一、信号与信号转导的物质基础
（一信息和信号
• 细胞效应的发挥也是由以蛋白质为主体的机构来执行 的。信息传递过程中的小分子物质的活性也依赖于蛋 白质，如小分子物质（神经递质、炎症介质、第二信 使等物质）的合成酶是蛋白质，其信号由作为受体或 离子通道等的蛋白质接收。
• 因此，可以认为体内信号转导的主体是蛋白质，小分 子物质只起中介和辅助作用，使蛋白质的功能更快捷、 更灵敏。
NO
主要作用
神经肌接头处兴奋 中枢神经抑制性递质 中枢及周围神经兴奋和抑制 以抑制性效应为主 抑制疼痛
二、化学信号分子
• 凡是由细胞分泌的，能够调节特定靶细胞生理活动的 化学物质都称为细胞间信息物质，也称为第一信使。
• 细胞间信号分子的分类：按照化学本质分为类固醇衍 生物、氨基酸衍生物、多肽及蛋白质、脂类衍生物以 及气体分子；根据细胞分泌和传递信息物质方式的不 同，细胞间信息物质也可分为内分泌激素、神经递质、 局部化学介导因子以及最近发现的气体信号分子4类。
（三）基因与信息
• 基因指DNA分子中能编码的一条多核苷酸链，是具有 一定长度的片段。
• 基因对生物信息有两个方面的意义： 一方面，基因是贮存遗传信息的载体，是决定物种 和个体差异的物质基础，在个体的发生、发育过程 中指导机体各种组成成分的生物合成； 另一方面，在环境信号的刺激下促进或抑制基因的 表达，对信号分子、信号接收系统、信号转导系统 的组成成分进行调控，保证生物信息的正常运行。
主要细胞间信号分子的分类
•
类别
名称
分泌部位
•
1. 内分泌激素
•
含
•
氮
•
类
氨基酸衍生物
肾上腺素
肾上腺髓质
•
去甲肾上腺素
肾上腺髓质
•
甲状腺素（T4）
甲状腺
•
小肽类
促甲状腺素释放因子（TRH）
下丘脑
•
促性腺素释放因子（GnRH）
下丘脑
•
生长激素释放抑制素(SRIH)
下丘脑
•
加压素（ADH）
下丘脑
•
蛋白质类
促肾上腺皮质激素释放因子(CRH) 下丘脑
•
生长素（GH）
脑腺垂体
•
胰岛素
胰岛B细胞
•
甲状旁腺激素（P TH）
甲状旁腺
•
表皮生长因子
小鼠鄂下腺
•
糖蛋白
促卵泡激素（F SH）
脑腺垂体
•
促黄体激素（LH）
脑腺垂体
•
促甲状腺激素（T SH）
脑腺垂体
•
甾
•
类
•
•
•
•
•
•
雌二醇 黄体（孕）酮 睾酮 皮质醇 皮质酮 醛固酮
• 因此，基因既是信息的来源，又是信息传递过程中的 一个环节。
• 基因组（genome）就是一个物种所有基因的组成。 对人类基因组的研究有助于了解生命的起源，掌握生 老病死的规律、疾病的诊断和治疗。
1990. 10. 01. ：HGP launched 2003. 04. 14：The Genome Has Been Sequenced
刺激甲状腺分泌
促雌性器官发育成熟 增加子宫血液，减少子宫收缩 促雄性器官发育成熟 影响蛋白质、糖、脂代谢，增加免疫能力 影响蛋白质、糖、脂代谢 调节水分与离子平衡
主要细胞间信号分子的分类
•
类别
•
•
2. 神经递质
•
胆碱类
•
氨基酸
•
单胺类
•
•
肽类
•
3. 局部化学介导因子
•
•
•
•
•
4. 气体信号分子
•
名称
3. 多样性（diversity） • 是由信号分子的多样性、接受分子的多样性及传导方
式的多样性决定的。各种信号分子、细胞、组织、生 物种属之间存在的特异性，形成了同一信号有多种多 样的表现形式。
4. 可逆性（reversibility） • 体内存在信号终止系统，使信号传递完成后，能够恢
复到原来的状态。这是生物体保持自身稳定状态的必 要条件。
（四）蛋白质与信息
• 蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物， 是生命活动的主要承担者。
• 蛋白质分子既可作为信号分子，如细胞因子、生长因子、 某些激素等；又是信号接收系统的主要成分，如各种受 体、离子通道等。
• 蛋白质还是细胞内信号转导系统的主要成分，如G蛋白、 蛋白激酶、转录调节因子等。
• 信息（ information）：是指将体内固有的遗传因素 和环境变化因素传递到功能调整系统的消息或指令。
• 信号（signal）：是指传递信息的载体，有许多小分 子和大分子化学物质，也有物理因素（生物电、温 度等）。
• 信号转导（signal transduction）：是指经过不同的 信号分子转换，将信息传递到下游或效应部位。
卵巢 卵巢黄体 睾丸 肾上腺皮质 肾上腺皮质 肾上腺皮质
组成
儿茶酚胺（仲） 儿茶酚胺（伯） 含碘酩氨酸衍生物 3肽 10肽 14肽 14肽 41个氨基酸 191个氨基酸 双链，51个氨基酸 84个氨基酸 53个氨基酸 双链，210个氨基酸 双链，207个氨基酸 双链，204个氨基酸
胆固醇衍生物 由17个碳原子组成