七章信号转导异常与疾病分析

细胞内
分类
受体
细胞膜
依受体种类的信号转系统的分类
一、细胞内受体—核受体介导的信
号转导通路
（一）配体
类固醇激素 甲状腺激素 维甲酸 维生素D等。
（二）过程
激素入胞→ 受体构象改变→ 与HSP解聚 →受体核内转移部位、DNA结合部暴露→ 激素受体复合物转入核→结合HRE → 改变 细胞基因表达。
启动转录因子 开放
与
基因表达
功能。
（三）单跨膜酶偶联受体 1、特点：
（1）仅有一个跨膜段，多为糖蛋白； （2）第一步反应直接依赖酶的催化作用。
自身具有酶的活性；
酶偶联受体
或
与酶分子结合存在。
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单跨膜酶偶联受体主要有：
PTK家族： 酪氨酸蛋白激酶型受体或 受体酪氨酸激酶（RTK）家族。 与
PTK连接的受体：
PSTK型受体家族：丝/苏氨酸蛋白激酶型受 体家族 如TGFβR；
(2)作用：细胞生长、分化、代谢； 机体的生长发育起重要作用。
(3)转导过程： 依表皮生长因子（EGF）为例
EGF→EGFR→EGFR磷酸化并形成二聚体→ 衔接因子Grb2结合到受体上→ Grb2募集 SOS →SOS结合到Grb2后被活化→活化Ras →激活
Raf-MEK-ERK →激活的ERK转位细胞核→
Gq
CA, AngⅡ等
R
PLC PI2
G
Ca2+ 离子通道
DAG IP3
细胞内 Ca2+库
Ca2+↑
PKC
基因表达增加，心肌 和血管平滑肌增生
Biologic responses
胞膜
（二）酪氨酸蛋白激酶型受体（PTK单跨膜） （又称受体酪氨酸激酶RTK ）
(1)受体 ：胰岛素受体、 多种生长因子受体、 与其有同源性的癌基因产物 等20多种。
信号转导：信息分子通过作用于受体致信号 转导分子相互识别、相互作用将 信号进行转换和传递，而影响细 胞生物学功能的过程称为信号转导。
信号转导过程： 细胞 受体 对信号的接收→
细胞内信号转导通路激活与传递→ 靶蛋白的激活。
受体：接受化学信号的细胞膜或细胞内的蛋 白质。 识别、结合； 作用 转换配体成为细胞内分子可识别的 信号。
为此，各种细胞间就形成复杂的信号转导 系统，它包括：
信号（配体）→受体→受体后信号转导通 路→靶蛋白。
影响靶细胞代谢、功能、分化、生长、 形态结构、生存状态。
生理学意义：对认识生命活动的本质有重要 意义。
医学意义：深入认识发病机制； 为新的诊断和新药设计及新的治 疗技术提供思路和作用靶位。
第一节 信号转导系统概述
死亡受体家族: 如TNFR,Fas等；
第二节 膜受体介导 的跨膜信号转导通路
一、举例
（一） GPCR家族 1、 Ga有四个亚家族
刺激型G蛋白（Gs）
抑制型G蛋白（Gi）: 抑制AC活性。 IP3
Gq: 激活PLCβ→PIP2 → DG
G12
2、G蛋白—其他磷脂酶途径 GPCR激活PLA2、PLD等。
组蛋白乙酰化→染色体结构打开DNA模板裸露→转录 因
子与DNA结合→形成转录起始复合物→促进转录→出
负性HRE (GRβ) GR→
其他转录因子（AP-1 NF-кB） 交互抑制或拮抗.抑制靶基因表达
→抑制免疫和抗炎。
HRE 激素反应元件
细胞膜受体
离子通道型受体
细胞内质膜受体
Gs
Gi
二、膜受体介导 七次 跨膜 受体
3、PI-3K-PKB通路：促进细胞存活与凋亡 等。
4、离子通道途径：神经、心血管功能调节。
1、受体
2、α2受体 M受体
腺苷酸环化酶 信号转导通路
Gs
Gi
+
-
腺苷酸环化酶
cAMP
靶蛋白 磷酸化
PKA
磷酸化 CREB
靶基因 转录 CRE
G蛋白活性的调节
受体
GDP
GDP G
G
GTP
效应蛋白 G
GTP G
第七章 信号转导异常与疾病
本章要求 掌握：细胞信号转导的概念，细胞信号转
导主要途径和调节。 熟悉：细胞信号转导异常的原因与发生环
节，信号转导异常与继发性胰岛素 抵抗的关系。 了解：与信号转导异常有关的疾病（胰岛 素抵抗性糖尿病、 肿瘤、心肌肥厚 与 心衰）。
机体的每一个细胞都在一定部位执行专 门功能，而机体为适应环境变化所完成任 何生命活动都需许多细胞相互协调、相互 配合地工作。
Gq→激活 PLCβ→PIP2 → DAG → 激活PKC
受体
IP3 血管平滑肌
Ca2+通道磷酸化
促进 基因转录
AngⅡ 平滑肌心肌 电压依存性Ca2+通道 细胞增殖
内质网受体
开放
肥大
胞浆[Ca2+]↑
Ca2+通道开放→释Ca2+入胞 CaM
CaM-底物
（钙调蛋白依赖性蛋白激酶） CaM-K 收缩
GPCR R
影响靶基因表达水平
→ERK底物磷酸化
调节细胞生长分化
信号转导
Gq
G12
PTK受体家族
酶偶联 与PTK连接受体
单跨膜受体
PSTK型受体
死亡受体家族
细胞膜受体
膜外区 膜受体是糖蛋白、分为 跨膜区
膜内区
根据其结构的同源性和信号转导模式的
类似性将膜受体分为以下受体类型（家族）
（一）离子通道型膜受体 （化学门控性通道） 是具有受体和离子通道功能的蛋白分子。 本质：是化学信号与电信号转换器。 作用：将化学信号转变成电信号→影响 细胞功能。
细胞膜
1、分为
离子型通道
细胞内的质膜
细胞膜：常为神经递质；
2、配体
细胞内的质膜上：多为第二信使。
3、作用：配体→受体→离子通道开放→实 现信号转导。
（二）七跨膜受体—GPCR家族
1、主要过程：
活化
配体受体结合→受体→ G蛋白→ 或 →
抑制
下游效应分子→改变第二信使含量、分布→
代谢过程
相应靶分子构象改变→改变细胞
效应蛋白
配体
配体-受体 受体
G蛋白
激活型G蛋白 G蛋白效应器
激活的G蛋白 效应器
Ca2+或K+ 通道
AC
PLC →
PDE
第二信使
cAMP IP3、Ca2+
DG cGMP
浓度↑ 或 ↓
依赖第二信使 的酶或通道
激活或抑制。
G G蛋白偶联受体跨膜信号转导的主要信号蛋白
Gq蛋白 (生化书P384) 激活PLCβ-IP3/DAG-PKC通路介导信号转导
即
→
下游基因。
转录调节因子 关闭 本质：是配体调控的转录因子，在核内通
过核受体经HRE调节基因转录。
GC入胞→激素-受体复合物→核受体与HSP脱离→核
受体域内核转位信号暴露→激素-受体复合物入核→以
二聚体形式结合于靶基因上激素反应元件（HRE）→ 募
集具有组蛋白乙酰转移酶(HAT）活性的共激活因子→