G蛋白下游的靶效应器很多，包括磷酯酶C（PLC）、 磷酯酶D（PLD）、磷酯酶A2（PLA2）、磷酯酰肌醇3激 酶（PI3K）、腺苷酸环化酶、离子通道等。
通常认为，G蛋白参与的跨膜转换信号方式主要是α亚 基调节，而βγ亚基的功能主要是对G蛋白功能的调节和修饰， 或把G蛋白锚定在细胞膜上。随着研究的深入，越来越多的 证据表明，G蛋白被受体激活后βγ亚基游离出来也可以直接 激活胞内的效应酶。有些甚至是α亚基和βγ亚基复合体协同 调节。在目前所知道的8种不同的腺苷酸环化酶（AC）同工 酶中，AC1通过α亚基激活，AC2、AC4、AC7则直接被βγ 亚基激活，但需要α亚基存在，两种协同起作用。
信号的主要功能：在细胞内和细胞间传递生物信息，当植 物体感受信号分子所携带的信息后，或引起跨膜的离子流动， 或引起相应基因的表达，或引起相应酶活性的改变等，最终 导致细胞和生物体特异的生理反应。
外部信号对 拟南芥植株 生长和发育 的影响
二、受体（receptor）在信号转导中的作用
受体（指能够特 异地识别并结合 信号、在细胞内 放大和传递信号 的物质）
一、G蛋白参与的跨膜信号转换
是细胞跨膜转换信号的主要方式。G蛋白 即GTP结合蛋白（GTP binding protein），是细胞内一类具有重要生理调节功能的蛋白质。G蛋 白可以和三磷酸鸟苷（GTP）结合，并具有GTP水解酶的活性。在所有 的G蛋白中只有两种类型G蛋白参与细胞信号传递：小G蛋白和异三聚体 G蛋白。小G蛋白是一类只含有一个亚基的单聚体G蛋白，它们分别参与 细胞生长与分化、细胞骨架、膜囊泡与蛋白质运输的调节过程。
在细胞跨膜信号转导中起主要作用的是异三聚体G蛋白(heterotrimeric G-proteins，也被称作大G蛋白)。常把异三聚体G蛋白简称为G蛋白。
异三聚体G蛋白由3种不同亚基(α、β、γ)构成，α亚基含 有GTP结合的活性位点，并具有GTP酶活性，β和γ亚基一般 以稳定的复合状态存在。
异三聚体G蛋白参与胞外信号跨膜转换的特点是：胞外信 号被细胞表面的受体识别后，通过膜上的G蛋白转换到膜内 侧的效应酶上，再通过效应酶产生多种第二信使，从而把胞 外的信号转换到胞内。
第一，识别并结合特异的信号物质，接受信息，告知细 胞在环境中存在一种特殊信号或刺激因素。
第二，把识别和接受的信号准确无误地放大并传递到细 胞内部，启动一系列胞内信号级联反应，最后导致特定的 细胞效应。要使胞外信号转换为胞内信号，受体的这两方 面功能缺一不可。
第二节 跨膜信号转换
信号与细胞表面的受体结合之后，通过受体将信号转导进入细胞内， 这个过程称为跨膜信号转换（transmenbrame transduction）。
Fig.7-1 Plant cell signal transduction processes
一些常见的植物信号转导反应
生理现象
感受的刺激
相应的生理反应
光诱导的种子萌发 光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ种子萌发
气孔运动
光、黑暗、ABA 等 气孔开闭运动
植物向光性反应
光
植物向光性生长
含羞草感振运动
机械刺激
含羞草小叶运动
根的向地性生长运动 重力
根向地性生长
光照控制植物开花 光
植物开花
植物的春化反应
低温
植物开花
植物叶片脱落
光周期
叶脱落
乙烯诱导果实成熟 乙烯
果实成熟
第一节 信号与受体结合
一、信号（signal）
根据信号性质
物理信号：光、电等刺激 化学信号（配体ligand）：激素、病原因子等
根据信号位置
胞外（胞间）信号（植物激素是主要的） 胞内信号
二、二元组分系统
二元组分系统首先是在细菌中发现的，受体有两个基本的 部分，一个是组氨酸蛋白激酶（His protein kinase，HPK）， 另一个是反应调节蛋白（response-regulator protein，RR）。 HPK位于质膜，分为感受细胞外刺激部分和激酶部分。当HPK 接受信号后，激酶的组氨酸残基发生磷酸化，并且将磷酸基团 传递给下游的RR。RR也有两个部分，一是接受磷酸基团的部 分，具有天冬氨酸残基，另一部分为信号输出部分，将信号传 递给下游的组分，通常是转录因子，调控基因的表达。
第七章 细胞信号转导 （signal transduction）
植物细胞信号转导（signal transduction）是 指细胞偶联各种刺激信号（包括各种内外源刺激 信号）与其引起的特定生理效应之间的一系列分 子反应机制。
信号转导可以分为4个步骤，1）信号分子与 细胞表面受体的结合；2）跨膜信号转换；3）在 细胞内通过信号转导网络进行信号传递、放大与 整合；4）导致生理生化变化
现已证明，异三聚体G蛋白在植物中普遍存在，运用免 疫转移电泳等生化手段先后在拟南芥、水稻、蚕豆、燕麦等 植物的叶片、根、培养细胞和黄化幼苗中检测到植物G蛋白， 并参与了光、植物激素以及病原菌等信号的跨膜转导，以及 在质膜K+离子通道、植物细胞分裂、气孔运动和花粉管生长 等生理过程的调控。
在G蛋白偶联受体的研究上，目前已从拟南芥分离到一 种G蛋白偶联受体（GPCR），其氨基酸序列上与动物GPCR 达到20％左右一致性和50％左右的相似性，在功能上可能参 与了细胞分裂素的信号转导过程。
信号转导是信息的物质体现形式和物理过程
胞间信号是指植物体自身合成的、能从产生之处运到别处， 并对其他细胞作为刺激信号的细胞间通讯分子，通常包括植物 激素、气体信号分子NO以及多肽、糖类、细胞代谢物、甾体、 细胞壁片段等 。
胞外信号的概念并不是绝对的，随着研究的深入，人们发现 有些重要的胞外信号如光、电等也可以在生物体内组织、细胞 之间或其内部起信号分子的作用。
细胞表面受体 细胞内受体
G蛋白连接受体
类受体蛋白激酶
（酶连受体，包括二元组分系统）
细胞受体的特征 （1）特异性； （2）高亲和力； （3）可逆性。
受体与配体的结合是一种分子识别 过程，靠氢键、离子键与范德华力 的作用，配体与受体分子空间结构 的互补性是特异性结合的主要因素。
在植物感受各种外界刺激的信号转导过程中，受体的功 能主要表现在两个方面：