细胞信号转导异常与疾病分类

粘附分子）
受体：能接受化学信号的细胞膜或细胞内蛋白
核受体
膜受体
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细胞信号转导的过程
（一）细胞信号的种类 1. 按信号的性质分 （1）化学信号：通过受体起作用，又称配体 A 可溶性体液因子（激素、神经递质和神经肽、细胞 生长因子、 细胞因子、细胞代谢产物、药物和毒物） B 气体分子 C 细胞外基质成分和质膜结合的部分（如细胞粘附因 子） 作用方式包括内分泌、旁分泌、自分泌及内在分泌等
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细胞信号转导的过程
（一）细胞信号的种类 2.按信号引起的细胞生物效应分 （1）调节细胞增殖的信号 （2）促进细胞分化的信号 （3）促进细胞凋亡的信号 （4）调节细胞代谢、功能的信号 （5）诱发细胞应激反应的信号
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细胞信号转导的过程
（二）信号的接受和转导
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pathophyiology
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• 细胞通讯（cell communication）：指一个细胞
发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应 反应的过程。
• 细胞通讯主要有三种方式：
√细胞间隙连接 √膜表面分子接触通讯 √化学通讯
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(1)G蛋白耦联受体
七次跨膜受体
Gs 激活AC Gi 抑制AC Gq 激活PLCβ G12 激活小G蛋白
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激素（第一信使） 腺苷酸环化酶
G蛋白
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（第二信使）
依赖于cAMP 的蛋白激酶 蛋白质磷酸化
效应
1)通过 Gs,激活 腺苷酸
环化酶 (AC),引 发cAMPPKA途径
➢细胞信号转导系统
由细胞信号、能接受信号的受体或其他类似成分（如离 子通道和细胞粘附分子、细胞内的信号转导通路以及细 胞内效应器组成。 ✓ 上游成分（受体识别）：受体或能接受信号的其他成分 ✓ 中游成分（信号传递）：细胞内信号转导通路 ✓ 下游成分（细胞内效细胞应信号）转导：异常通和疾路病分作类 用的终端效应器
异常与肿瘤、心血管病、糖尿病、某些神经精神性疾病 以及多种遗传病密切相关
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细胞信号种类：
1. 物理信号
射线、紫外线、光、热、电流、机械信号
2. 化学信号（配体）
（1）可溶性化学分子：内分泌激素、神经递质、生 长因子、化学介质、细胞代谢产物、药物、毒物
（2）气味分子
（3）细胞外基质成分和与质膜结合的分子（如细胞
细胞 ❖ 配体与细胞膜受体的识别与结合；
信号 ❖ 跨膜信号传递；
转导 ❖ 细胞内蛋白级联的信号转导；
的典 ❖ 细胞反应；
型过 程
❖
信号终止。
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（一）信号的接受与转导：
1、受体： 细胞表面或细胞内的一种大分子物质（通常是蛋白质） 能特异性与配体结合并导致细胞的生物反应。 分为膜受体、浆受体和核受体三类 ➢ 膜受体（占大多数） G蛋白偶联受体、酪氨酸蛋白激酶受体、细胞因子受体超 家族、丝/苏氨酸蛋白激酶受体、死亡受体家族、离子通 道型受体以及粘附分子等。
腺苷酸环化酶 信号转导通路
2)通过Gi， 抑制AC活 性，导致 cAMP水平 降低，导 致与Gs相 反的效应
核内
L型Ca2+通道磷酸化 磷酸化酶激酶磷酸化 cAMP反应元件结合蛋白
促进心肌钙转运 增加肝脏糖原分解
（CREB）磷酸化
心肌收缩性增强
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激活靶基因转录
3)通过Gq蛋白，激活磷脂酶Cβ，产生双信使DAG和IP3
受体：能接受化学信号的细胞膜或细胞内蛋白 膜受体（绝大细多胞信数号转）导异、常和核疾病受分类体、浆受体
细胞信号转导的过程
（一）细胞信号的种类 1. 按信号的性质分 （2）物理信号： 各种射线、光信号、电信号、机械信号 可激活细胞内的信号通路 如：视网膜细胞中的光受体，可以感受光信号并引起 相应的细胞信号系统激活。
膜表面分子接触通讯
细胞间隙连接
直接接触型 非直接接触型—化学通讯
释放出化学物质（信 号分子），信号分子通过 血液、体液的帮助到达相 应的靶细胞，传递各种各 样的信息。 细胞信号转导异常和疾病分类
旁Leabharlann Baidu泌 内分泌
突触连接 自分泌
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基本概念
➢细胞信号转导
指细胞通过胞膜或胞内受体，接受胞外信息刺激，通过 细胞内复杂的级联信号转导，进而影响细胞内蛋白质的 活性或基因表达，使细胞发生相应生物学效应的过程。
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2、膜受体介导的信号转导通路举例
以GPCR介导的信号转导通路为例
其配体包括多种激素（如去甲肾上腺素、抗利尿激素、促甲状 腺激素释放素等）、神经递质、趋化因子以及光、气味等。 功能：调控细胞生长、分化、代谢和组织器官的功能，并 可介导多种药物（肾上腺素受体阻断剂、组胺拮抗剂、抗胆碱能 药物、阿片制剂等）的作细胞用信号。转导异常和疾病分类
细胞信号转导过程的组成
✓ 上游成分（受体识别）：受体或能接受信号的其他成分 ✓ 中游成分（信号传递）：细胞内信号转导通路 ✓ 下游成分（细胞内效应）：通路作用的终端效应器
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细胞间的通讯与信号转导的作用：
①调节细胞周期，使DNA复制相关的基因表达，细胞进入 分裂和增殖阶段； ②控制细胞分化，使基因有选择性地表达，细胞不可逆地 分化为有特定功能的成熟细胞； ③调节代谢,通过对代谢相关酶活性的调节，控制细胞的 物质和能量代谢； ④实现细胞功能，如肌肉的收缩和舒张，腺体分泌物的释 放； ⑤影响细胞的存活。
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G蛋白偶联受体
酪氨酸蛋白激酶
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细胞信号转导过程是由细胞内一系列信号转导蛋白的构 象、活性或功能变化来实现。
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信号转导蛋白通常具有活性和非活性两种形式。
➢控制信号转导蛋白活性的方式： 1.通过配体调节 细胞外信号（配体）与受体结合后，可直接激活受体 ➢核受体具有转录活性，使受体酪氨酸激酶的酶激活， 使受体型离子通道开放 ➢IP3可激活平滑肌和心肌内质网/肌浆网上Ca2+通道的 IP3受体，使Ca2+通道开放 ➢cAMP和DAG能分别激活蛋白激酶A和蛋白激酶C