细胞信号传导途径ppt课件
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生化课件19细胞信号转导
蛋白激酶A （PKA）
（cAMP-dependent protein kinase）
R： 调节亚基 C： 催化亚基
RC RC
PKA的激活
R
C
R C
目录
PKA（丝氨酸、苏氨酸蛋白激酶）
ATP
ADP
Thr Ser
-OH
蛋白激酶
Thr Ser -O-PO32-
酶蛋白
磷酸化的 酶蛋白
目录
PKA的作用
⑴ 对代谢的调节作用
目录
受体型PTK-Ras-MAPK途径 P395
组成：催化型受体，Grb2（衔接蛋白）, SOS, Ras蛋白（低 分子量G蛋白）, Raf蛋白，MAPK系统
衔接蛋白：Grb2 (growth factor receptor bound protein 2）
SH3
SH2
SH3
SH2 域 (src homology 2 domain)
细胞内某些连接物蛋白共有的氨基酸序列，该区域能识别 磷酸化的酪氨酸残基并与之结合
目录
SOS (son of sevenless)
富含脯氨酸，可与SH3结合，促使Ras的GDP换成GTP
Ras蛋白：低分子量G蛋白，类似于G蛋白的G 亚基
Raf蛋白：具有丝／苏氨酸蛋白激酶活性 MAPK系统
包括MAPK、MAPK激酶（MAPKK）、MAPKK激酶（MAPKKK） ，是一组酶兼底物的蛋白分子。
位于N端，具有转录激活功能 含有锌指结构，结合DNA
位于C端，结合激素、热休克蛋白，使受体二聚化， 激活转录
受体二聚化发生的部位
⑵ 相关配体 类固醇激素、甲状腺素和维A酸等
⑶ 功能 多为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与DNA的顺式作
（cAMP-dependent protein kinase）
R： 调节亚基 C： 催化亚基
RC RC
PKA的激活
R
C
R C
目录
PKA（丝氨酸、苏氨酸蛋白激酶）
ATP
ADP
Thr Ser
-OH
蛋白激酶
Thr Ser -O-PO32-
酶蛋白
磷酸化的 酶蛋白
目录
PKA的作用
⑴ 对代谢的调节作用
目录
受体型PTK-Ras-MAPK途径 P395
组成：催化型受体，Grb2（衔接蛋白）, SOS, Ras蛋白（低 分子量G蛋白）, Raf蛋白，MAPK系统
衔接蛋白：Grb2 (growth factor receptor bound protein 2）
SH3
SH2
SH3
SH2 域 (src homology 2 domain)
细胞内某些连接物蛋白共有的氨基酸序列，该区域能识别 磷酸化的酪氨酸残基并与之结合
目录
SOS (son of sevenless)
富含脯氨酸，可与SH3结合，促使Ras的GDP换成GTP
Ras蛋白：低分子量G蛋白，类似于G蛋白的G 亚基
Raf蛋白：具有丝／苏氨酸蛋白激酶活性 MAPK系统
包括MAPK、MAPK激酶（MAPKK）、MAPKK激酶（MAPKKK） ，是一组酶兼底物的蛋白分子。
位于N端，具有转录激活功能 含有锌指结构，结合DNA
位于C端，结合激素、热休克蛋白，使受体二聚化， 激活转录
受体二聚化发生的部位
⑵ 相关配体 类固醇激素、甲状腺素和维A酸等
⑶ 功能 多为反式作用因子，当与相应配体结合后，能与DNA的顺式作
精品医学课件-细胞信号转导
游的蛋白激酶，通过多种途径逐级磷酸化细胞内某 些蛋白，进一步影响相关基因的表达。
52
53
多种途径逐 级磷酸化
54
2. JAK-STAT途径
• 配体：干扰素、白介素等细胞因子 • 受体：酪氨酸蛋白激酶型受体 • 效应蛋白及其作用：胞质PTK（非受体型的PTK），如JAK
（Janus kinase）。活化的JAK激活其底物信号转导子和转 录激活子（signal transducer and activator of transcription， STAT），STAT激活一系列后续蛋白质，调节基因表达。
• 两种形式：载体介导和通道介导
10
（二）主动转运（active transport）
1. 原发性主动转运
• ATP直接供能 • Na+-K+泵，ATP酶活性
11
2. 继发性主动转运或协同转运
• ATP间接供能 • Na+依赖式转运体蛋白
12
（三）胞吐与胞吞式转运
• 胞吐：通过一个耗能过程将细胞内物质分泌到细 胞外的过程。（固有性胞吐、调节性胞吐）
虽然这些微小的蛋白质看不见摸不着， 但是它们与我们的日常生活息息相关， 如果没有G蛋白偶联受体，人类根本无 法生存下去。如果没有视紫质，我们将 看不见光线；如果没有嗅觉受体，我们 将闻不见气味；如果没有β-肾上腺素受 体，我们将无法调节血糖；如果没有毒 蕈碱受体，乙酰胆碱将无法将心跳速度 限定在合理范围内；如果没有5-羟色胺 受体，我们甚至无法感受幸福……
15
（三）化学通讯
• 间接通讯方式：信 号分子→靶细胞
• 分3类：
1. 内分泌（endocrine） --血液循环 2. 旁分泌（paracrine） --扩散作用 3. 自分泌（autocrine） --同类或同一细胞 （常见于癌变细胞）
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多种途径逐 级磷酸化
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2. JAK-STAT途径
• 配体：干扰素、白介素等细胞因子 • 受体：酪氨酸蛋白激酶型受体 • 效应蛋白及其作用：胞质PTK（非受体型的PTK），如JAK
（Janus kinase）。活化的JAK激活其底物信号转导子和转 录激活子（signal transducer and activator of transcription， STAT），STAT激活一系列后续蛋白质，调节基因表达。
• 两种形式：载体介导和通道介导
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（二）主动转运（active transport）
1. 原发性主动转运
• ATP直接供能 • Na+-K+泵，ATP酶活性
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2. 继发性主动转运或协同转运
• ATP间接供能 • Na+依赖式转运体蛋白
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（三）胞吐与胞吞式转运
• 胞吐：通过一个耗能过程将细胞内物质分泌到细 胞外的过程。（固有性胞吐、调节性胞吐）
虽然这些微小的蛋白质看不见摸不着， 但是它们与我们的日常生活息息相关， 如果没有G蛋白偶联受体，人类根本无 法生存下去。如果没有视紫质，我们将 看不见光线；如果没有嗅觉受体，我们 将闻不见气味；如果没有β-肾上腺素受 体，我们将无法调节血糖；如果没有毒 蕈碱受体，乙酰胆碱将无法将心跳速度 限定在合理范围内；如果没有5-羟色胺 受体，我们甚至无法感受幸福……
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（三）化学通讯
• 间接通讯方式：信 号分子→靶细胞
• 分3类：
1. 内分泌（endocrine） --血液循环 2. 旁分泌（paracrine） --扩散作用 3. 自分泌（autocrine） --同类或同一细胞 （常见于癌变细胞）
细胞生物学全套ppt课件完整版
在呼吸链上，通过一系列氧化还原反应将NADH和FADH2中的电子传递给氧， 同时产生ATP的过程。
ATP的生成
在氧化磷酸化过程中，通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种方式生成ATP。
光合作用与化能合成
光合作用
绿色植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物 ，并释放出氧气的过程。
化能合成
某些细菌利用无机物氧化释放的能量将二氧化碳还原为有机 物的过程。
由DNA和蛋白质组成，是遗 传物质的载体。
染色体与基因关系
基因是具有遗传效应的DNA 片段，染色体上分布着许多基
因。
细胞核功能
遗传信息储存、复制和转录， 控制细胞代谢和遗传特性。
03
细胞的物质运输与信号转导
物质的跨膜运输方式
被动运输
包括简单扩散和易化扩散，不需 要消耗能量，物质顺浓度梯度转
运。
主动运输
研究对象
从单细胞生物到多细胞生物的各 类细胞，包括原核细胞、真核细 胞、动物细胞、植物细胞等。
细胞生物学的发展历史
01
02
03
早期研究
17世纪，列文虎克首次观 察到细胞；19世纪，施莱 登和施旺提出细胞学说。
20世纪中期
电子显微镜的发明，使得 细胞超微结构的研究成为 可能。
20世纪后期至今
分子生物学技术的发展， 推动了细胞生物学向分子 水平的研究深入。
05
细胞的增殖与遗传
细胞周期与有丝分裂
01
02
细胞周期的概念及阶段划分
有丝分裂的过程与特点
03
04
纺锤丝的形成和作用
染色体行为与遗传物质均等分 配的关系
减数分裂与生殖细胞的产生
01
02
ATP的生成
在氧化磷酸化过程中，通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种方式生成ATP。
光合作用与化能合成
光合作用
绿色植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物 ，并释放出氧气的过程。
化能合成
某些细菌利用无机物氧化释放的能量将二氧化碳还原为有机 物的过程。
由DNA和蛋白质组成，是遗 传物质的载体。
染色体与基因关系
基因是具有遗传效应的DNA 片段，染色体上分布着许多基
因。
细胞核功能
遗传信息储存、复制和转录， 控制细胞代谢和遗传特性。
03
细胞的物质运输与信号转导
物质的跨膜运输方式
被动运输
包括简单扩散和易化扩散，不需 要消耗能量，物质顺浓度梯度转
运。
主动运输
研究对象
从单细胞生物到多细胞生物的各 类细胞，包括原核细胞、真核细 胞、动物细胞、植物细胞等。
细胞生物学的发展历史
01
02
03
早期研究
17世纪，列文虎克首次观 察到细胞；19世纪，施莱 登和施旺提出细胞学说。
20世纪中期
电子显微镜的发明，使得 细胞超微结构的研究成为 可能。
20世纪后期至今
分子生物学技术的发展， 推动了细胞生物学向分子 水平的研究深入。
05
细胞的增殖与遗传
细胞周期与有丝分裂
01
02
细胞周期的概念及阶段划分
有丝分裂的过程与特点
03
04
纺锤丝的形成和作用
染色体行为与遗传物质均等分 配的关系
减数分裂与生殖细胞的产生
01
02
细胞凋亡的信号通路ppt课件
①酶活性依赖于半胱氨酸残基的亲核性； ②裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，所以命名为caspase （ Cysteine aspartic acid specific protease ），方便起见称之为 凋亡酶； ③都是由两大、两小亚基组成的异四聚体，大、小亚基由同一基因编 码，前体被切割后产生两个活性亚基。
Caspase-9的激活 Caspase级联反应
细胞凋亡
.
Anti-apoptotic
Bcl-2 amily
Pro-apoptotic
在哺乳动物细胞中，调节线粒体外膜通透性。 大多数定位在线粒体外膜上，或受到信号刺激后转移到线粒体外膜上。
.
3.细胞凋亡与疾病
一、细胞凋亡不足： • 肿瘤（细胞增殖过度、细胞凋亡不足） • 自身免疫性疾病
2、血管平滑肌细胞凋亡不足
.
谢谢！
.
参与死亡受体信号转导的接头蛋白： （死亡结构域蛋白 death domain protein）
FADD：Fas相关死亡结构域蛋白 FasL+Fas （死亡结构域） +FADD —细胞凋亡 TRADD：TNF受体相关死亡结构域蛋白 TNF+TNFRI（死亡结构域）+ TRADD—细胞凋亡
.
2.1. 1 Fas/FasL信号途径 Fas 具有三个富含半胱氨酸的胞外区和 一个称为死亡结构域（Death domain， DD）的胞内区。
caspase-7（ICE-LAP3/Mch3/CMH-1）
caspase-8（FLICE/MACH/Mch5） caspase-9（ICE-LAP6/Mch6） caspase-10（Mch4/FLICE2） caspase-11（ICH3）
底物 Pro-IL ； pro-caspase 3，7 PARP ； SREBP ； DFF ； DNA-PK
Caspase-9的激活 Caspase级联反应
细胞凋亡
.
Anti-apoptotic
Bcl-2 amily
Pro-apoptotic
在哺乳动物细胞中，调节线粒体外膜通透性。 大多数定位在线粒体外膜上，或受到信号刺激后转移到线粒体外膜上。
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3.细胞凋亡与疾病
一、细胞凋亡不足： • 肿瘤（细胞增殖过度、细胞凋亡不足） • 自身免疫性疾病
2、血管平滑肌细胞凋亡不足
.
谢谢！
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参与死亡受体信号转导的接头蛋白： （死亡结构域蛋白 death domain protein）
FADD：Fas相关死亡结构域蛋白 FasL+Fas （死亡结构域） +FADD —细胞凋亡 TRADD：TNF受体相关死亡结构域蛋白 TNF+TNFRI（死亡结构域）+ TRADD—细胞凋亡
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2.1. 1 Fas/FasL信号途径 Fas 具有三个富含半胱氨酸的胞外区和 一个称为死亡结构域（Death domain， DD）的胞内区。
caspase-7（ICE-LAP3/Mch3/CMH-1）
caspase-8（FLICE/MACH/Mch5） caspase-9（ICE-LAP6/Mch6） caspase-10（Mch4/FLICE2） caspase-11（ICH3）
底物 Pro-IL ； pro-caspase 3，7 PARP ； SREBP ； DFF ； DNA-PK
《细胞应激反应的》课件
热应激
总结词
热应激是指细胞暴露于高温环境时所产生的一种应激状态。
详细描述
当细胞暴露于高温环境时，细胞内的蛋白质和酶会受到损伤，导致细胞功能受 损。热应激还会影响细胞内的信号转导和基因表达，进一步影响细胞的生存和 死亡。
营养应激
总结词
营养应激是指细胞在缺乏必需营养物质时所产生的一种应激状态。
详细描述
物学效应，如细胞凋亡、细胞增殖和细胞分化等。
PI3K/Akt信号转导途径
要点一
总结词
PI3K/Akt信号转导途径是细胞应激反应中另一个重要的信 号转导途径，它参与了细胞的生存和凋亡过程。
要点二
详细描述
PI3K/Akt信号转导途径在细胞应激反应中被激活后，会通 过一系列的生物学效应来调节细胞的生存和凋亡过程。其 中，Akt的激活可以抑制细胞凋亡，促进细胞生存，而 PI3K的激活则可以促进细胞的增殖和分化。
JAK/STAT信号转导途径
总结词
JAK/STAT信号转导途径是细胞应激反应 中一个重要的信号转导途径，它参与了 多种应激反应的信号转导过程。
VS
详细描述
JAK/STAT信号转导途径在细胞应激反应 中被激活后，会通过一系列的生物学效应 来调节细胞的生长、发育和免疫反应等过 程。其中，STAT分子的激活可以促进细 胞的生长和发育，而JAK分子的激活则可 以调节免疫细胞的反应。
细胞应激反应的信号转导途径
MAPK信号转导途径
总结词
MAPK信号转导途径是细胞应激反应中重要的信号转导途径之一，它参与了多种应激反 应的信号转导过程。
详细描述
MAPK信号转导途径包括ERK、JNK和p38等亚型，它们在细胞应激反应中发挥着不同 的作用。当细胞受到应激刺激时，MAPK信号转导途径会被激活，进而引发一系列的生
信号转导教学课件ppt
G蛋白偶联受体信号转导的通路
01
GPCR与配体结合后，引起G蛋白的活化，释放出GDP并替换为GTP，进而引起 下游效应分子的激活。
02
G蛋白可激活多种效应分子，如AC、PLC等，进而产生第二信使分子，如cAMP 和DAG，进一步调节细胞的生物学效应。
03
GPCR信号转导通路还包括抑制性通路和非抑制性通路，抑制性通路通过降低细 胞内cAMP水平来抑制细胞活动，而非抑制性通路则通过激活PLC并产生DAG和 IP3来促进细胞活动。
分类
根据结构和功能，细胞因子可分为白细胞介素(IL)、干扰素 (IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)等。
细胞因子受体的结构与功能
结构
细胞因子受体是一类跨膜蛋白，由胞内区和胞外区组成，胞内区具有酪氨酸 激酶活性。
功能
细胞因子受体通过与相应配体结合，传递信号至细胞内，触发一系列生物学 反应，如增殖、分化、凋亡等。
磷酸化
激活的受体通过磷酸化修饰，进一 步激活下游信号分子。
酶联型受体信号转导的通路
MAPK通路
酶联型受体激活后，通过MAPK通路传递信号，引发细胞反应。
JAK-STAT通路
酶联型受体激活后，通过JAK-STAT通路传递信号，调节细胞增殖和分化。
04
细胞因子信号转导
细胞因子的定义与分类
定义
细胞因子是由免疫细胞和非免疫细胞产生的一类小分子可溶 性蛋白，具有调节免疫应答和炎症反应等多种生物学功能。
信号转导与药物研发
了解信号转导的机制有助于开发新的药物，针对异常的信号转导过程进行干预和 治疗。
06
信号转导研究方法
基因敲除与敲入技术
基因敲除技术
利用同源重组或转座子等技术，将特定基因从染色质中剔除 ，以研究基因功能。
《WNT信号通路》课件
02
例如，Wnt信号通路的异常激活与多种疾病的发生密切相关，包括癌 症、阿尔茨海默病等，但对其具体作用机制仍需深入探讨。
03
针对Wnt信号通路的靶点进行药物设计和筛选，是当前研究的热点和 难点。
04
未来，随着基因编辑、生物信息学等技术的不断发展，将为Wnt信号 通路的研究提供更多有力工具和手段。
Wnt信号通路的应用前景
科学家们利用基因敲除、基因突变等技术手段，揭示了Wnt信号通路在胚 胎发育、组织再生、肿瘤形成等多个生物学过程中的重要作用。
针对Wnt信号通路的靶基因和调控因子的研究，为理解其生物学功能提供 了更多线索。
Wnt信号通路的研究挑战与展望
01
尽管Wnt信号通路的研究已经取得了很大进展，但仍存在许多挑战和 问题需要解决。
Wnt信号通路与帕金森病
帕金森病是一种以黑质多巴胺能神经元变性死亡为主要表现的神经系统疾病。研究表明，Wnt信号通路 的异常激活可以影响黑质多巴胺能神经元的生存和功能，从而引发帕金森病。
CHAPTER 04
Wnt信号通路的调控机制
Wnt信号通路的负调控因子
分泌型卷曲相关蛋白（ SFRP）
通过与Wnt蛋白结合，阻止Wnt与受体复合 物的相互作用，从而抑制Wnt信号通路的激 活。
跨膜蛋白对Wnt信号通路的反馈调节
某些跨膜蛋白可以作为Wnt信号通路的感受器，感知细胞 内外环境的变化，通过反馈调节机制影响Wnt信号通路的 活性。
CHAPTER 05
Wnt信号通路的研究前景与展望
Wnt信号通路的研究现状
当前对Wnt信号通路的研究已经取得了显著的进展，对其在生物体内的功 能和作用机制有了较为深入的了解。
在某些情况下，Wnt信号通路可以通过反馈调节机制上调 或下调负调控因子的表达，从而进一步调节Wnt信号通路 的活性。
例如，Wnt信号通路的异常激活与多种疾病的发生密切相关，包括癌 症、阿尔茨海默病等，但对其具体作用机制仍需深入探讨。
03
针对Wnt信号通路的靶点进行药物设计和筛选，是当前研究的热点和 难点。
04
未来，随着基因编辑、生物信息学等技术的不断发展，将为Wnt信号 通路的研究提供更多有力工具和手段。
Wnt信号通路的应用前景
科学家们利用基因敲除、基因突变等技术手段，揭示了Wnt信号通路在胚 胎发育、组织再生、肿瘤形成等多个生物学过程中的重要作用。
针对Wnt信号通路的靶基因和调控因子的研究，为理解其生物学功能提供 了更多线索。
Wnt信号通路的研究挑战与展望
01
尽管Wnt信号通路的研究已经取得了很大进展，但仍存在许多挑战和 问题需要解决。
Wnt信号通路与帕金森病
帕金森病是一种以黑质多巴胺能神经元变性死亡为主要表现的神经系统疾病。研究表明，Wnt信号通路 的异常激活可以影响黑质多巴胺能神经元的生存和功能，从而引发帕金森病。
CHAPTER 04
Wnt信号通路的调控机制
Wnt信号通路的负调控因子
分泌型卷曲相关蛋白（ SFRP）
通过与Wnt蛋白结合，阻止Wnt与受体复合 物的相互作用，从而抑制Wnt信号通路的激 活。
跨膜蛋白对Wnt信号通路的反馈调节
某些跨膜蛋白可以作为Wnt信号通路的感受器，感知细胞 内外环境的变化，通过反馈调节机制影响Wnt信号通路的 活性。
CHAPTER 05
Wnt信号通路的研究前景与展望
Wnt信号通路的研究现状
当前对Wnt信号通路的研究已经取得了显著的进展，对其在生物体内的功 能和作用机制有了较为深入的了解。
在某些情况下，Wnt信号通路可以通过反馈调节机制上调 或下调负调控因子的表达，从而进一步调节Wnt信号通路 的活性。
《MAPK信号通路》课件
MAPK信号通路的未来研究方向
展望MAPK信号通路研究的未来发展方向，如新 的治疗策略。
介绍不同类型的信号通路以及其特点，如可逆性和特异性。
MAPK信号通路的简介和意义
深入解析MAPK信号通路的重要性和生物学意义。
2. MAPK信号通路的基本结构
MAPK信号通路的基本组成
描述MAPK信号通路的核心组成部分，包括激酶 级联和信号传导蛋白。
MAPK信号通路的基本功能
阐明MAPK信号通路的主要功能，如调控细胞增 殖和细胞周期。
MAPK信号通路和肿瘤
探讨MAPK信号通路在肿瘤发 生和发展中的作用。
MAPK信号通路和心血管 疾病
解释MAPK信号通路与心血管 疾病的关系，如心肌梗死。
MAPK信号通路和神经系 统疾病
阐述MAPK信号通路在神经系 统疾病中的作用，如阿尔茨海 默病。
6. 总结与展望
MAPK信号通路的重要性
总结MAPK信号通路在细胞生物学中的重要作用。
《MAPK信号通路》PPT 课件
Mitogen-activated protein kinase (MAPK)信号通路是细胞内一种重要的信号 传导机制，参与调控细胞生长、分化和凋亡等多种生理过程。
1. 信号通路概述
信号通路的基本概念
讲解信号通路的定义和基本概念，解释其在细胞内的作用。
信号通路的分类和特点
1 MAPK信号通路的
负反馈调控
解释MAPK信号通路中 如何通过负反馈回路维 持平衡。
2 MAPK信号通路的
正反馈调控
探究MAPK信号通路中 正反馈回路的作用和调 控机制。
3 MAPK信号通路的
其他调控机制
介绍MAPK信号通路中 的其他调控方式，如交 叉调控和信号通路交互 作用。