生物化学资料：第15章细胞信号转导改
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1.内分泌（endocrine）作用距离最远的系统化 学信号称为激素；
2. 旁分泌（paracrine）系统的细胞因子，主要 作用于周围细胞；
3.自分泌（autocrine）作用于自身
作用距离最短的是神经元突触内的神经递质
（neurotransmitter）。
13
目录
化学信号的分类
信号名称 作用距离 受体位置
受体按照其作用位置分为： 细胞表面受体（多为糖蛋白）
细胞信息转导
Cellular Signal Transduction
1
目录
细胞凋亡信号转导网络
2
目录
Growth factor pathway
PDK：磷酸肌醇依赖性激酶
3
目录
信号转导
（signal transduction）
细胞针对外源信息所发生的细胞内一系 列生物化学变化及产生效应的全过程。
举例
神经分泌 内分泌
自分泌wenku.baidu.com旁分泌
神经递质
激素
nm
m
膜受体 膜或胞内受体
乙酰胆碱 谷氨酸
胰岛素 生长激素
细胞因子
m
膜受体
表皮生长因子 神经生长因子
14
目录
网络调节特点
1. 信号分子：一种细胞因子或激素的作用始终 会受到其他细胞因子或激素的影响，或抑制， 或促进。
2. 细胞：发出信号的细胞随时又受到其他细胞 信号的调节。
Henry Hallett Dale Otto Loewi
Edward Calvin Kendall Philip Showalter Hench Tadeus Reichstein
Sir Bernard Katz Ulf von Euler Julius Axelrod
Earl Wilber Sutherland
Sune K. Bergström Bengt I. Samuelsson John R. Vane
Stanley Cohen Rita Levi-Montalcini
年度 1992年 1994年 1998年 2000年
2001年 2003 2004 2004
重要发现 蛋白质可逆磷酸化调节机制 G蛋白及其在信号转导中的作用 一氧化氮是心血管系统的信号分子 神经系统有关信号转导
目录
细胞信号转导的基本路线
细胞外信号
受体
细胞内多种分子的浓度、 活性、分布位置变化
细胞应答反应
8
目录
一、细胞外化学信号
生物体可感受任何物理、化学和生物学 刺激信号，但最终通过换能途径将各类 信号转换为细胞可直接感受的化学信号 （chemical signaling）。
化学信号可以是可溶性的，也可以是膜 结合形式的。
受体的作用： 1）识别外源信号分子，即配体（ligand）； 2）转换配体信号，使之成为细胞内分子可识 别的信号，并传递至其他分子引起细胞应答。
19
目录
受体与信号分子结合的特性：
•高度专一性 • 高度亲和力
• 可饱和性 • 可逆性 • 特定的作用模式
配体-受体结合曲线
20
目录
（二）受体既可以位于细胞膜也可以位于细胞内
15
目录
网络调节具有一定程度的冗余和代偿性: 单一信号分子缺陷一般不会导致对机
体的严重损害
16
目录
（三）细胞表面分子也是重要的细胞外信号
细胞与细胞直接相互作用也属于细胞外信号。
膜表面分子接触通讯: 细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、
蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地 识别和相互作用，达到功能上的相互协调。 也是一种细胞间直接通讯。
Arvid Carlsson，Paul Greengard，Eric R. Kandel
Leland H. Hartwell R. Timothy Hunt Paul M. Nurse
Peter Agre Roderick MacKinnon
Richard Axel，Linda B. Buck
Aaron Ciechanover，Avram Hershko，Irwin Rose
9
目录
（一）化学信号通讯：从简单到复杂的
化学信号通讯是生物适应环境不断变异、进化 的结果。 1. 单细胞生物与外环境直接交换信息。
2. 多细胞生物 适应环境变化 细胞与细胞之间在功能上的协调统一
10
目录
多细胞生物细胞间的联系
➢ 细胞与细胞的直接联系： 物质直接交换，或者是通过细胞表面分子相互 作用实现信息交流。
4
目录
年度 1923年 1936年 1950年
1970年 1971年 1982年 1986年
重要发现 胰岛素 神经冲动的化学传递
肾上腺皮质激素
神经末梢的神经递质的合成、释 放及灭活 激素作用的第二信使机制 前列腺素及相关的生物活性物质
生长因子
诺贝尔奖获得者
Frederick Grant Banting John James Richard Macleod
➢ 激素调节： 适应远距离细胞之间的功能协调的信号系统。
11
目录
（二）化学通讯：可溶性分子信号作用距离不等
化学通讯:
多细胞生物与邻近细胞或相对较远距离的细 胞之间的信息交流主要是由细胞分泌的可溶性化 学物质（蛋白质或小分子有机化合物）完成的, 这种通讯方式称为化学通讯。
12
目录
化学信号分子分为三类(根据作用距离)：
细胞周期的关键调节分子 细胞膜离子通道作用机制 嗅受体及其作用机制 泛素介导的蛋白质降解
诺贝尔奖获得者
Edmond H. Fischer Edwin G. Krebs
Alfred Gilman，Martin Rodbell
Robert F. Furchgott，Louis J. Ignarro，Ferid Murad
17
目录
属于这一类通讯的有：
1. 相邻细胞间粘附因子 的相 互作用、
2. T淋巴细胞与B淋巴细胞表面 分子的相互作用等。
T淋巴细胞 靶细胞
18
目录
二、特异性受体接收细胞外信号
（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递
受体（receptor）是细胞膜上或细胞内能特异 的识别外源化学信号并与之结合的成分，其化 学本质是蛋白质，个别是糖脂 。
泛素(ubiquitin)是一种存在于大多数真核细胞中的小蛋白。它的主要功能是标记 需要分解掉的蛋白质,使其被水解。当附有泛素的蛋白质移动到桶状的蛋白酶的时候,蛋 白酶就会将该蛋白质水解。
细胞信号转导概述
The General Information of Signal Transduction
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2. 旁分泌（paracrine）系统的细胞因子，主要 作用于周围细胞；
3.自分泌（autocrine）作用于自身
作用距离最短的是神经元突触内的神经递质
（neurotransmitter）。
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目录
化学信号的分类
信号名称 作用距离 受体位置
受体按照其作用位置分为： 细胞表面受体（多为糖蛋白）
细胞信息转导
Cellular Signal Transduction
1
目录
细胞凋亡信号转导网络
2
目录
Growth factor pathway
PDK：磷酸肌醇依赖性激酶
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目录
信号转导
（signal transduction）
细胞针对外源信息所发生的细胞内一系 列生物化学变化及产生效应的全过程。
举例
神经分泌 内分泌
自分泌wenku.baidu.com旁分泌
神经递质
激素
nm
m
膜受体 膜或胞内受体
乙酰胆碱 谷氨酸
胰岛素 生长激素
细胞因子
m
膜受体
表皮生长因子 神经生长因子
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目录
网络调节特点
1. 信号分子：一种细胞因子或激素的作用始终 会受到其他细胞因子或激素的影响，或抑制， 或促进。
2. 细胞：发出信号的细胞随时又受到其他细胞 信号的调节。
Henry Hallett Dale Otto Loewi
Edward Calvin Kendall Philip Showalter Hench Tadeus Reichstein
Sir Bernard Katz Ulf von Euler Julius Axelrod
Earl Wilber Sutherland
Sune K. Bergström Bengt I. Samuelsson John R. Vane
Stanley Cohen Rita Levi-Montalcini
年度 1992年 1994年 1998年 2000年
2001年 2003 2004 2004
重要发现 蛋白质可逆磷酸化调节机制 G蛋白及其在信号转导中的作用 一氧化氮是心血管系统的信号分子 神经系统有关信号转导
目录
细胞信号转导的基本路线
细胞外信号
受体
细胞内多种分子的浓度、 活性、分布位置变化
细胞应答反应
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目录
一、细胞外化学信号
生物体可感受任何物理、化学和生物学 刺激信号，但最终通过换能途径将各类 信号转换为细胞可直接感受的化学信号 （chemical signaling）。
化学信号可以是可溶性的，也可以是膜 结合形式的。
受体的作用： 1）识别外源信号分子，即配体（ligand）； 2）转换配体信号，使之成为细胞内分子可识 别的信号，并传递至其他分子引起细胞应答。
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目录
受体与信号分子结合的特性：
•高度专一性 • 高度亲和力
• 可饱和性 • 可逆性 • 特定的作用模式
配体-受体结合曲线
20
目录
（二）受体既可以位于细胞膜也可以位于细胞内
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目录
网络调节具有一定程度的冗余和代偿性: 单一信号分子缺陷一般不会导致对机
体的严重损害
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目录
（三）细胞表面分子也是重要的细胞外信号
细胞与细胞直接相互作用也属于细胞外信号。
膜表面分子接触通讯: 细胞通过细胞膜表面的蛋白质、糖蛋白、
蛋白聚糖与相邻细胞的膜表面分子特异性地 识别和相互作用，达到功能上的相互协调。 也是一种细胞间直接通讯。
Arvid Carlsson，Paul Greengard，Eric R. Kandel
Leland H. Hartwell R. Timothy Hunt Paul M. Nurse
Peter Agre Roderick MacKinnon
Richard Axel，Linda B. Buck
Aaron Ciechanover，Avram Hershko，Irwin Rose
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目录
（一）化学信号通讯：从简单到复杂的
化学信号通讯是生物适应环境不断变异、进化 的结果。 1. 单细胞生物与外环境直接交换信息。
2. 多细胞生物 适应环境变化 细胞与细胞之间在功能上的协调统一
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目录
多细胞生物细胞间的联系
➢ 细胞与细胞的直接联系： 物质直接交换，或者是通过细胞表面分子相互 作用实现信息交流。
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目录
年度 1923年 1936年 1950年
1970年 1971年 1982年 1986年
重要发现 胰岛素 神经冲动的化学传递
肾上腺皮质激素
神经末梢的神经递质的合成、释 放及灭活 激素作用的第二信使机制 前列腺素及相关的生物活性物质
生长因子
诺贝尔奖获得者
Frederick Grant Banting John James Richard Macleod
➢ 激素调节： 适应远距离细胞之间的功能协调的信号系统。
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目录
（二）化学通讯：可溶性分子信号作用距离不等
化学通讯:
多细胞生物与邻近细胞或相对较远距离的细 胞之间的信息交流主要是由细胞分泌的可溶性化 学物质（蛋白质或小分子有机化合物）完成的, 这种通讯方式称为化学通讯。
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目录
化学信号分子分为三类(根据作用距离)：
细胞周期的关键调节分子 细胞膜离子通道作用机制 嗅受体及其作用机制 泛素介导的蛋白质降解
诺贝尔奖获得者
Edmond H. Fischer Edwin G. Krebs
Alfred Gilman，Martin Rodbell
Robert F. Furchgott，Louis J. Ignarro，Ferid Murad
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目录
属于这一类通讯的有：
1. 相邻细胞间粘附因子 的相 互作用、
2. T淋巴细胞与B淋巴细胞表面 分子的相互作用等。
T淋巴细胞 靶细胞
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目录
二、特异性受体接收细胞外信号
（一）化学信号通过受体在细胞内转换和传递
受体（receptor）是细胞膜上或细胞内能特异 的识别外源化学信号并与之结合的成分，其化 学本质是蛋白质，个别是糖脂 。
泛素(ubiquitin)是一种存在于大多数真核细胞中的小蛋白。它的主要功能是标记 需要分解掉的蛋白质,使其被水解。当附有泛素的蛋白质移动到桶状的蛋白酶的时候,蛋 白酶就会将该蛋白质水解。
细胞信号转导概述
The General Information of Signal Transduction
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